빙하 녹으면 화산 폭발한다…"지구 기후재난 더 심각"

빙하가 녹으면서 북미, 뉴질랜드, 러시아에서 화산 활동이 증가해 대기 중 온실 가스가 증가할 수 있다는 연구 결과가 나왔다고 과학전문매체 라이브사이언스가 7일(현지시간) 보도했다.

과학자들은 빙하가 녹으면 화산 폭발이 더 폭발적이고 빈번해질 수 있으며, 그 과정에서 기후 변화가 더욱 심해질 수 있다고 경고했다.

지난 5월 하와이 킬라우에아 화산에서 용암이 약 300m 높이로 솟구치는 모습 (사진=USGS)

남극, 러시아, 뉴질랜드, 북미에 있는 화산 수백 개는 빙하 아래에 있다. 하지만 지구 온난화로 이 빙하들이 녹으면서 화산들의 활동이 활발해질 가능성이 높다고 미국 위스콘신 대학 연구진이 논문을 통해 밝혔다. 연구진은 8일 체코 프라하에서 열리는 골드슈미트 컨퍼런스에서 연구 결과를 발표할 예정이다.

위스콘신-매디슨 대학교 대학원생이자 해당 연구 주저자 파블로 모레노 예거는 "빙하는 그 아래 화산 분출 양을 억제하는 경향이 있다. 하지만 기후 변화로 빙하가 녹으면서 이러한 화산들이 더 자주, 더 폭발적으로 분출할 것임을 시사한다"라고 밝혔다.

과학자들은 1970년대에 처음 빙하가 녹으면서 화산에 영향을 미칠 수 있다는 이론을 제시했다. 빙하의 무게가 지구의 지각과 맨틀에 작용해 화산 활동을 억누르기 때문이다. 빙하가 녹으면 지하 가스와 마그마가 팽창하여 폭발적인 분출을 일으키는 압력이 형성된다.

이런 과정은 이미 북아메리카와 유라시아판이 갈라지는 지각판 위에 위치한 아이슬란드를 근본적으로 바꾼 것으로도 알려져 있다. 2002년 과학자들은 약 1만 년 전 마지막 빙하기가 끝나고 빙하가 녹으면서 아이슬란드의 화산 활동이 어떻게 변화했는지를 분석했다. 실제로 아이슬란드의 화산들은 이후 폭발적인 분출을 일으켰는데, 그 속도는 이전보다 30배에서 50배 더 빨랐다.

이번에 연구진들은 대륙 화산계 내부에 도사리고 있을 수 있는 위험을 연구하기 위해 현재 휴화산인 모초-초슈엔코 화산을 포함해 칠레 남부에 위치한 6개의 화산을 조사해 수천 년 전 파타고니아 빙하가 녹았을 때 이 화산들이 어떻게 반응했는지 조사했다.

사진=픽사베이

연구진은 2만6천년~1만8천년 전 마지막 빙하기의 절정기에 빙하 층이 화산 분출량을 억제해 이 지역 표면 아래에 거대한 마그마 저장고가 형성되었음을 발견했다. 하지만, 빙상이 녹으면서 이 저장고 내부의 압력이 증가했고, 결국 방출되어 모초-초슈엔코 화산을 형성했다.

이러한 위협은 전 지구적으로 발생할 가능성이 높다는 게 연구진의 분석이다. 2020년 연구에 따르면 전 세계에서 활동 가능성이 있는 화산 245개가 얼음 아래나 얼음으로부터 5km 이내에 있다.

모레노 예거는 "폭발성을 높이기 위한 가장 중요한 조건은 초기에 마그마 챔버(magma chamber, 마그마가 지하에 모인 부분) 위에 두꺼운 빙하 층이 형성되는 것이다. 그리고 이러한 빙하가 후퇴하기 시작하여 압력이 해소되는 시점이 폭발의 발단이 되는데, 이는 현재 남극과 같은 곳에서 일어나고 있다"고 밝혔다.

그는 북미, 뉴질랜드, 러시아 등 우려되는 지역도 있다며, 이 지역들은 "더욱 면밀한 과학적 관심이 필요하다"고 설명했다.