따뜻한 바다에서 녹을수록 빙산 이동 속도가 빨라질 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 연구진은 빙산이 바람과 해류뿐 아니라 녹는 과정에서 생기는 물의 흐름으로도 스스로 추진력을 얻을 수 있으며, 이 현상은 기후변화로 빙산이 더 따뜻한 바다까지 이동하는 시대에 더욱 중요해질 수 있다고 밝혔다.
녹는 과정이 빙산을 앞으로 밀어낸다
지금까지 과학자들은 빙산 이동의 주된 원인을 바람과 해류, 파도의 영향이라고 생각했다. 하지만 미국 클라크대와 프랑스 파리 시테대 공동 연구진은 빙산이 녹는 과정 자체가 새로운 추진력을 만든다는 사실을 실험으로 확인했다.
연구진은 실험실에서 길이 약 16.5㎝의 프리즘 모양 얼음을 물에 띄워 움직임을 관찰했다. 얼음이 녹으면 주변 물의 열을 빼앗아 물을 차갑게 만들고, 차가워진 물은 밀도가 높아져 아래로 가라앉는다. 이렇게 온도 차이 때문에 물이 자연스럽게 순환하는 현상을 ‘열 대류’라고 한다.
열 대류로 만들어진 물의 흐름은 얼음을 앞으로 밀어내는 힘을 만들었다. 동시에 물의 저항도 작용했지만, 연구진은 두 힘의 균형을 계산해 얼음이 얼마나 빠르게 움직이는지 예측할 수 있었다.
특히 좌우 모양이 완전히 대칭이 아닌 얼음은 녹는 과정에서 생긴 물의 흐름 때문에 별도의 외부 힘이 없어도 스스로 앞으로 이동하는 현상이 뚜렷하게 나타났다.
기후변화 시대 빙산 이동 예측에 도움
연구진은 실험을 바닷물을 흉내 낸 소금물과 빙산이 녹아 생기는 담수 환경에서 모두 진행했다. 그 결과 얼음을 움직이는 힘은 로켓처럼 녹은 물이 뒤로 분출돼 앞으로 나아가는 방식이 아니라는 사실도 확인했다.
얼음은 주변 바닷물의 열을 계속 흡수하는 ‘열 흡수원’ 역할을 한다. 이 때문에 주변 물의 밀도가 달라지고, 그 차이로 만들어진 물의 흐름이 빙산을 앞으로 밀어내는 원동력이 됐다.
실제 빙산은 남극과 그린란드의 빙하와 빙붕이 갈라져 만들어진다. 대부분 차가운 바다를 떠다니지만 수천㎞를 이동해 수온이 약 10도까지 올라가는 해역에 도달하는 사례도 보고되고 있다.
연구진은 최근 기후변화로 빙하가 더 많이 무너지면서 빙산 이동도 증가하고 있다고 설명했다. 빙산은 해양 생태계와 해류에 영향을 줄 뿐 아니라 선박 운항에도 위험을 줄 수 있어 이동 경로를 정확히 예측하는 일이 점점 중요해지고 있다.
이번 연구는 따뜻한 바다에서 빙산이 녹는 과정 자체가 예상보다 큰 추진력을 만들어 이동 속도를 바꿀 수 있음을 보여줬다. 연구진은 앞으로 빙산의 이동 경로를 예측하는 모델에도 이러한 물리 현상을 반영할 필요가 있다고 설명했다.
성치훈 기자 / hello@sciencewave.kr
출처: Clark University, “Why do traveling icebergs speed up in warmer ocean waters?”
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