다음 빙하기는 2000년 전 이미 시작됐지만 지구온난화가 멈춰 세웠다

지구는 이미 다음 빙하기로 미끄러져 들어가기 시작했고, 그 증거는 북극의 한 빙하 아래 얼어붙어 있었다. 캐나다 배핀섬(Baffin)의 반스 빙모(Barnes Ice Cap)에서 녹아 나오는 죽은 이끼와 키 작은 관목은, 북아메리카를 뒤덮었던 거대 빙상의 마지막 생존 조각이 오래전에 줄어들기를 멈추고 다시 자라기 시작했음을 보여 준다. 새로운 빙기의 첫걸음이었다.

그런데 그 성장이 멈췄다. 사람의 한평생도 채 되지 않는 사이에 온실가스가 일으킨 여름철 온난화가 빙모를 전진에서 후퇴로 돌려세웠고, 그 뒤로 빙모는 줄곧 면적을 잃어 왔다. 이는 Columbia University의 Lamont-Doherty Earth Observatory(라몬트-도허티 지구관측소) 소속 지구화학자 Nicolás Young이 이끌고, University of Colorado Boulder(콜로라도대 볼더 캠퍼스)의 빙하지질학자 Gifford Miller와 다른 동료 아홉 명이 함께한 새 연구의 결론으로, 학술지 Science에 실렸다.

이번 발견은 오랜 사고실험을 현장 증거로 바꿔 놓는다. 고기후 연구자들은 수년 동안 ‘실패한 빙하기’를 이야기해 왔다. 빙기의 주기를 좌우하는 느린 궤도 리듬이 이미 지구를 한랭 쪽으로 밀어붙이고 있었는데, 산업 배출이 이를 뒤엎어 버렸다는 생각이다. 반스 빙모 아래에 묻혀 있던 식물들은 그 한랭기가 언제 시작되고 언제 끝났는지에 구체적인 날짜를 매겨 준다.

Young은 Columbia University가 낸 성명에서 “우리가 기후 시스템을 얼마나 뒤흔들어 놓았는지 보여 주는 매우 강력한 사례”라고 말했다. Miller는 더 직설적으로 표현했다. “온실가스가 지닌 진짜 힘을 보여 주는 사례입니다.”

죽은 이끼로 빙하의 성장 시기를 알아내는 법

이 방법은 반스 빙모의 독특한 성질에 기대고 있다. 빙모는 아래 기반암에 단단히 얼어붙어 있어서, 대부분의 빙하처럼 미끄러지며 땅을 깎아 내지 않는다. 가장자리가 서서히 앞으로 나아가면 툰드라를 제자리에 그대로 묻어 버리고, 수천 년 동안 온전히 남을 수 있는 이끼와 작은 관목을 그 안에 가둔다.

빙모 가장자리가 후퇴하기 시작한 뒤로, 이 식물들은 녹아내리는 가장자리에서 다시 모습을 드러내고 있다. 연구팀은 2022년 현장 조사를 시작으로 식물을 수집해 시료마다 방사성탄소 연대를 측정했다. 탄소-14는 살아 있는 식물이 공기 중에서 흡수하는 약한 방사성 탄소로, 식물이 죽은 뒤에는 알려진 속도로 붕괴한다. 그래서 식물의 연대는 Young이 ‘사망일(kill date)’이라고 부르는 값을 알려 준다. Young은 “이 이끼들은 땅 위에서 자라고 있었는데 갑자기 빙모가 커지면서 덮어 버린 것”이라며 “방사성탄소 연대는 얼음이 식물을 죽인 시점을 알려 준다”고 말했다.

연구진은 스스로 두 가지 검증 기준을 세웠다. 새로운 빙기가 정말 시작됐다면, 묻힌 식물은 모두 최근 수천 년 안에 죽었어야 한다. 또 연대가 순서대로 나타나야 한다. 가장 먼저 갇힌 식물이 얼음에 가장 가까이 있고, 바깥쪽으로 갈수록 ‘사망일’이 점점 최근이 되면서 전진하는 빙하 전선을 그려야 한다. 두 예측 모두 들어맞았다. 연구팀은 최근 완전히 녹아 사라진 이 지역의 더 작은 빙모들에서 얻은 시료도 추가했다.

논문 초록에 요약된 대로, 이렇게 얻은 연대표는 깔끔하다. 반스 빙모는 약 3,600년 전 이후 어느 시점에 가장 작아졌다. 약 2,000년 전 다시 커지기 시작해 대략 2천 년 동안 성장을 이어 갔고, 1960년 무렵 최대에 이르렀다. 지의류로 뒤덮인 어두운 암석과 맨살이 드러난 밝은 암석 사이의 경계인 뚜렷한 트림라인(trimline)이 지금도 빙모 주변 지형에 그 최고점을 새겨 두고 있다.

한때 미국 중서부까지 뻗었던 빙상

반스 빙모는 마지막 빙기에 존재한 거대 빙상들 가운데 가장 컸던 로렌타이드 빙상(Laurentide)의 마지막 잔재다. 약 9만 5,000년 전부터 2만 년 전 사이에 로렌타이드 빙상은 캐나다 대부분과 미국 북부를 덮었고, 남쪽으로는 일리노이주와 인디애나주까지 이르렀으며, 곳에 따라 두께가 3킬로미터를 넘었다. 오늘날 남아 있는 것은 누나부트(Nunavut) 준주 배핀섬 중부에 있는, 미국 델라웨어주만 한 크기의 빙모다.

Young은 “사람들은 늘 그것이 사라졌다고 말하지만 사실이 아니다”라고 말했다. 로렌타이드 빙상은 지난 260만 년 동안 이 북극의 핵심부까지 줄어들었다가 다시 커지기를 되풀이해 왔기 때문에, 반스 빙모는 다음 대륙 빙상이 자라날 자연스러운 씨앗인 셈이다.

엄밀히 말하면 지구는 여전히 빙하시대, 즉 약 3,400만 년 전에 시작된 후기 신생대 빙하시대 안에 있으며, 그 안에서 추운 빙기와 지금 우리가 살고 있는 것 같은 따뜻한 간빙기가 번갈아 나타난다. 대부분의 사람들이 ‘다음 빙하기’라고 부르는 것은 다음 빙기를 뜻한다. 마지막 빙기는 약 1만 1,700년 전에 끝났다.

식물들이 기록한 한랭기는 인간의 시간 척도로 보면 극적인 변화가 아니었을 것이다. Young에 따르면 냉각이 눈에 띄기까지는 수천 년이 걸렸을 것이고, 로렌타이드 빙상이 대륙 규모를 되찾기까지는 약 3만 년이 걸렸을 것이다. 이번 연구가 포착한 것은 첫 단계, 곧 얼음이 후퇴를 멈추고 쌓이기 시작한 순간뿐이다.

초기 조사를 속인 ‘안정된 빙하’

이 연대표는 오래된 수수께끼도 풀어 준다. 1950년대와 1960년대에 이뤄진 반스 빙모에 대한 최초의 과학 조사들은 커지지도 줄어들지도 않는, 거의 완벽한 균형 상태의 빙하를 기술했다. 이 관찰은 빙모가 안정적이라는 증거로 학술 문헌에 자리 잡았다.

새로운 복원 결과에 따르면, 그 조사들은 보기 드문 팽팽한 대치 상황을 포착한 것이었다. 지구 궤도 변화로 줄어드는 여름 햇빛은 얼음을 키우려 했고, 늘어나는 온실가스는 얼음을 녹이려 했다. Miller는 “알고 보니 역사상 빙모가 균형 상태에 있었던 건 그때가 유일했다”고 말했다. 이어 “빙모가 안정적이고 결코 변하지 않았다는 내용이 문헌에 들어가 버렸다”고 덧붙이며, 이를 “좋은 데이터 위에 세워진 잘못된 결론”이라고 불렀다.

1950년대부터 1970년대 중반까지 이어진 바로 그 냉각은 빙하기가 임박했다는 유명한 경고들을 낳았다. Miller는 1972년 배핀섬 앞바다에서 보낸 현장 조사 시즌을 기억한다. 그해 해빙은 끝내 깨지지 않았고, Miller의 연구팀은 군용 활주로까지 걸어서 빠져나와야 했다. 그 10년이 끝날 무렵에는 온실가스 온난화의 증거가 우세해졌다. Young은 당시 예측됐던 빙기에 대해 “실제로 일어나고 있었다”며 “그들은 완전히 증명하지는 못했지만, 이제 우리는 어느 정도 증거를 갖게 된 셈”이라고 말했다.

이번 연구가 답하지 못한 것

논문에서 가장 대담한 주장은 데이터만큼이나 정의의 문제다. Young과 동료들은 대륙 빙상이 끝내 형성되지 않았더라도, 로렌타이드 빙상의 마지막 잔재가 처음 다시 자라기 시작한 것을 빙기의 시작으로 봐야 한다고 주장한다. 앞선 모델 기반 연구들은 다음 빙기를 수천 년, 심지어 수만 년 뒤의 미래로 내다봤다. 빙모 하나가 방향을 튼 것이 아니라 대규모 얼음 성장을 기준으로 빙기의 시작을 정의했기 때문이다.

지난 수천 년 동안 북극의 많은 빙하가 전진했는데, 빙하학자들은 이 한랭기를 ‘신빙기(Neoglacial)’라고 부르며, 그 전진의 일부는 지역적인 현상이었다. 배핀섬의 빙모 하나가 커진 것이 지구 전체 빙기의 서막이었는지, 아니면 현재 간빙기 안의 긴 한랭기였는지는 식물 연대만으로는 판단할 수 없다. 같은 호 Science에 실린 University of Wisconsin-Madison(위스콘신대 매디슨 캠퍼스) 소속 Shaun Marcott의 해설 논문(Perspective)은 이 결과를 더 신중하게 해석한다. 그 요약은 지구온난화가 다음 빙기를 “미연에 막았을 수도 있다”고 밝혔다.

‘사망일’이 보여 줄 수 있는 것에도 한계가 있다. 사망일은 빙모 가장자리가 특정 지점에 도달한 시점을 기록할 뿐, 빙모 전체가 얼음을 얼마나 얻었는지는 알려 주지 않는다. 또 1960년 이후의 후퇴를 인간이 일으킨 온난화 탓으로 보는 근거는 그 시기, 그리고 초록이 설명하듯 궤도에 따른 여름 햇빛 감소가 계속되는 가운데 빙모가 매년 겨울 얻는 것보다 더 많은 질량을 매년 여름 잃는 상태로 바뀌었다는 점에 있다.

다음 빙하기에 관해 자주 묻는 질문

지금은 빙하기인가요?

엄밀히 말하면 그렇다. 지구는 약 3,400만 년 전부터 후기 신생대 빙하시대에 있으며, 양극에는 영구적인 얼음이 존재한다. 그 안에서 추운 빙기와 더 따뜻한 간빙기가 번갈아 나타나며, 지금은 약 1만 1,700년 전에 시작된 간빙기에 해당한다.

다음 빙하기는 원래 언제 시작될 예정이었나요?

정의에 따라 다르다. 이번 연구는 반스 빙모가 다시 자라기 시작한 약 2,000년 전에 다음 빙기가 시작됐다고 주장한다. 대규모 얼음 성장으로 빙기를 정의하는 기후 모델들은 그 시점을 수천 년에서 수만 년 뒤로 잡았다.

반스 빙모란 무엇인가요?

캐나다 누나부트 배핀섬 중부에 있는 델라웨어주만 한 크기의 빙모로, 마지막 빙기에 북아메리카 대부분을 덮었던 로렌타이드 빙상의 마지막 남은 잔재다.

온난화가 멈추면 빙하기가 다시 올까요?

인간의 시간 척도로는 그렇지 않다. 온실가스 농도가 높아진 세계에서 다음 빙기가 언제 시작될지 과학자들도 말할 수 없으며, 모델들은 반스 빙모 자체가 몇 세기 안에 사라질 것으로 본다.

앞으로의 전망

이 연구는 2026년 10월 22일 Science에 발표됐다. 빙하의 미래를 내다본 모델들은 반스 빙모가 앞으로 몇 세기 안에 완전히 녹아 사라질 것으로 전망한다. 그렇게 되면 과거 빙기가 시작될 때마다 로렌타이드 빙상이 다시 자라나던 씨앗도 없어진다. 대륙 빙상이 언젠가 다시 자라기 시작한다면, 그 씨앗 없이 시작해야 할지도 모른다. Young은 “그것이 로렌타이드의 진정한 마지막 흔적이 영원히 사라지는 순간이 될 것”이라고 말했다.

참고문헌: Young et al., “Late Holocene reexpansion of the Laurentide Ice Sheet,” Science, 2026. DOI: 10.1126/science.aed3379

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