지구상에서 발견되는 다양한 유형의 얼음 형성

지구상에서 발견되는 다양한 유형의 얼음 형성

얼음은 전 세계에서 다양한 형태로 발견됩니다. 다양한 형태의 얼음은 단순히 얼어붙은 물이 아니라, 계절에 따라 변화하는 환경에 대한 이야기를 말해주고 지구의 기후 변화 추세를 보여줍니다. 과학자들은 지역 기후가 수백 년에 걸쳐 어떻게 변했는지 밝히고 미래에 기후가 어떻게 변할지 예측하는 데 도움을 주기 위해 만년설이나 빙하와 같은 깊은 곳에서 형성된 대규모 얼음 핵심 샘플을 채취하고 연구합니다. 과학자와 전문가들은 전 세계에서 발견되는 다양한 유형의 얼음 형성을 설명하는 일반적인 용어를 아래와 같이 정의했습니다.

 

빙하

국립 빙설 데이터 센터(NSIDC)에 따르면 빙하는 육상의 커다란 담수 얼음덩어리입니다. 이것은 눈이 떨어져 형성되며 결국 너무 무거워져 얼음으로 압축됩니다. 빙하의 길이는 축구장(120야드 또는 110미터) 정도부터 수백 마일에 이르기까지 다양하며 모든 대륙에서 발견할 수 있습니다. 기술적으로 볼 때 빙하는 더 작은 형태의 만년설과 빙상입니다. 그 아래에 무엇이 있는지와 관계없이 큰 얼음덩어리인 이들은 모두 풍경을 가로질러 천천히 기어다닙니다. 느리게 움직이는 이 얼음 거인은 산맥 전체는 물론 활화산까지 횡단할 수 있습니다. 빙하는 바다와 만나는 곳에서 성장을 멈추고 따뜻한 바닷물이 얼어붙은 담수 덩어리의 가장자리를 녹입니다. 바다 온도가 따뜻해지면서 빙하와 바다 안 또는 옆에 있는 빙산, 빙붕과 같은 기타 얼음 구조물이 녹는 속도는 점차 빨라졌습니다. 빙하는 며칠이라는 짧은 시간에 걸쳐 눈에 띄는 변화를 겪기 때문에 기후 변화에 대한 최고의 환경 지표 중 하나입니다.

 

빙산

빙하, 빙상, 빙붕에서 떨어져 나와 바다로 떨어진 빙산은 떠다니는 커다란 담수 얼음덩어리입니다. 빙산이라고 불리기 위해서는 얼음덩어리가 해발 16피트(4.9m) 이상 솟아야 하고, 두께는 98피트에서 164피트(30~50m) 사이여야 합니다. 또한 면적이 최소 5,382제곱피트 이상일 때 빙산의 기준에 부합합니다. 너무 작아서 빙산으로 분류할 수 없는 얼음조각에는 더 다채로운 이름이 부여됩니다. 예를 들어 빙산에서 떨어져 나온 얼음조각인 '베르기 비트'는 지름이 15피트(5m) 미만입니다. '그라울러'는 픽업트럭 크기 정도의 조금 더 작은 얼음조각이고 '취빙'이라 불리는 덩어리는 직경이 6.5피트(2m) 미만인 조각입니다. 빙산은 표 모양일 수도 있는데, 이는 빙산이 빙붕 가장자리에서 떨어져 나왔음을 보여줍니다. 북극의 얼음 섬으로도 알려진 이 커다란 직사각형의 얼음 형태는 일반적으로 측면이 거의 직각인 편평한 꼭대기를 가지고 있습니다.

 

빙상

빙상은 세계에서 가장 큰 얼음층입니다. 이 거대한 얼음 평원은 50,000제곱 킬로미터(20,000제곱 마일)가 훌쩍 넘습니다. 지구의 빙상은 그린란드, 서부 남극, 동부 남극을 덮는 세 개뿐입니다. 마지막 빙하기 동안 빙상은 북미, 남미, 북유럽의 넓은 지역을 덮었습니다. 국립 빙설 데이터 센터에 따르면 지구상의 담수의 99% 이상이 현재 그린란드와 남극 빙상에 저장되어 있습니다. 과학자들은 그린란드 빙상만 녹을 때 해수면이 약 6m 상승하고, 남극 빙상이 모두 녹는다면 해수면이 60m 정도 상승할 것으로 추정하고 있습니다. 다만 이들은 "그 빙상이 녹는 데는 수백 년이 걸릴 것"이라 전망했습니다. 지난 수십 년 동안 남극 대륙의 빙상 일부는 꾸준히 녹고 있는 것으로 확인됐습니다. 상대적으로 적은 양의 빙상만이 녹은 것처럼 보일 수도 있지만, 마지막 빙하기 말의 아이슬란드처럼 대륙의 고도가 높아지는 원인이 되기에는 충분합니다. 아이슬란드는 그 기간 동안 화산 활동의 증가를 겪었습니다. 이는 얼음이 더 이상 무게를 지탱하지 못한 후 지각이 반등했기 때문일 수 있습니다. 빙하와 화산 사이 상호 작용을 연구하는 펜실베이니아 디킨슨 대학의 화산학자인 벤자민 에드워즈는 "비록 우리가 확실히 알 수 있을 만큼 그 지역을 실제로 잘 이해하지는 못하지만, 동일한 결과가 남극 서부에서도 우려 사항이 될 수 있다"라고 말했습니다.

 

만년설과 빙원

만년설은 20,000평방 마일(50,000평방 킬로미터)보다 작은 빙상입니다. 일반적으로 이러한 얼음 구조는 대부분 평평하고 고도가 높은 극지방에서 형성됩니다. 예를 들어 아이슬란드는 대부분 만년설로 덮여 있으며 이곳 동쪽에 있는 바트나요쿨 만년설은 유럽에서 가장 큰 만년설입니다. 해당 만년설의 면적은 약 8,100제곱 킬로미터에 달하며 평균 두께는 400미터입니다. 크기 및 위치가 매우 유사한 빙원과 만년설은 얼음 흐름이 주변 환경에 의해 영향을 받는 방식만 다릅니다. 빙원에는 얼음 표면에서 튀어나온 산과 능선이 포함되어 있으며 마치 하천 표면 위로 엿보는 커다란 바위처럼 얼음 흐름의 방식을 변경하여 물이 그 주위로 흐르게 합니다. 반면 만년설은 모든 지형 위에 쌓이고 중앙에서 펼쳐집니다.

 

아이스 멜란지

거대한 진창인 아이스 멜란지는 본질적으로 해빙, 빙산 및 빙산의 작은 친척으로 구성된 빙하 피오르 내에서 형성됩니다. 멜란지는 해류나 지표풍이 얼음덩어리를 피오르 밖으로 이동시키지 못해 빙하와 바다 사이의 부분적인 경계를 형성할 때 형성됩니다. 얼음 멜란지는 얼음 슬러시 내에 포함된 다량의 부유 침전물과 액체 때문에 세계에서 가장 큰 입상 물질로 간주됩니다. 얼음 혼합물은 단단한 얼음이 아니기 때문에 상대적으로 따뜻한 바닷물이 얼음을 통해 빙하 표면으로 스며들 수 있습니다. 이러한 특성은 얼음 혼합물이 빙하가 부서지는 정도와 피오르로 유입되는 담수의 양에 큰 영향을 미친다는 것을 의미합니다.

 

빙붕

지구 빙붕의 대부분은 남극 해안 주변에서 발견되지만 사실은 빙하와 같은 육지 얼음이 차가운 바다로 흘러 들어가는 곳 어디에서나 발견될 수 있습니다. 이것은 육지와 연결되고 떠다니는 얼음판으로 만들어졌으며, 얼음이 빙하와 얼음 흐름에서 바다로 천천히 흘러갈 때 형성됩니다. 하지만 차가운 바다 온도로 인해 얼음이 즉시 녹지 않고, 빙하에서 흐르는 추가 얼음으로 만들어집니다.

 

빙류

빙류는 주변 얼음보다 상대적으로 빠르게 흐르는 빙상의 강입니다. 이것은 일반적으로 평균 연간 약 800m를 이동합니다. 세계에서 가장 빠르게 흐르는 빙하인 그린란드의 야콥스하운 빙하는 때때로 빙류로 분류되기도 합니다. 야콥스하운은 연간 약 17km의 속도로 이동하는 것으로 알려졌습니다.

 

해빙

해빙은 얼어붙은 바닷물로, 극지방의 먼바다에서 발견됩니다. 해빙은 연간 평균 약 965만 평방 마일(2,500만 평방킬로미터)의 지구를 덮고 있습니다. 해빙은 극지방의 생태계와 기후에 필수적이며 해양 순환과 날씨에도 영향을 미칠 수 있습니다. 바닷물로 만들어진 이러한 얼음덩어리는 파도와 바람을 최소화해서 해안선 근처의 빙붕과 빙하의 침식을 줄입니다. 해빙은 또 단열 표면을 만들어 물의 증발과 대기로의 열 손실을 줄입니다. 따뜻한 여름철에는 해빙이 녹아 영양분을 바다로 다시 방출하고 바다 표면을 햇빛에 노출시킵니다. 이 두 가지 모두 해양 먹이사슬의 기초가 되는 식물성 플랑크톤의 성장을 자극합니다. 지구의 기후가 급격한 변화를 겪으면서 해빙은 다시 얼 수 있는 것보다 더 빠른 속도로 녹고 있습니다. 이는 바다와 땅의 온도가 지구상의 다른 어느 곳보다 빠르게 상승하는 북극에서 특히 두드러집니다.

 

눈덩이 지구

눈덩이 지구라는 별명을 가진 얼어붙은 지구는 지질학적 기록에서 행성의 전부는 아니더라도 대부분이 얼어붙은 시기를 가리킵니다. 조지아주 에모리 대학교 옥스퍼드 칼리지의 과학자이자 조교수인 환경 전문가 멜리사 헤이지는 "7억5천만 년에서 5억8천만 년 전 사이에 있었던 4번의 빙하기는 바다를 포함해 극에서 극까지 지구의 전체 표면이 완전히 얼어붙었을 정도로 극심했을 수 있다"라고 설명했습니다. 헤이지는 "극지 바다가 얼기 시작하자 더 많은 햇빛이 하얀 얼음 표면에 반사되어 냉각 효과가 증폭되었다"라고 부연했습니다. 과학자들은 이 기간 동안 지구의 평균 기온이 화씨 영하 58도(섭씨 영하 50도)까지 떨어졌으며 물이 대기, 육지, 해양 사이를 이동하는 물 순환이 중단된 것으로 추정합니다. 그러나 지구가 완전히 얼어붙은 상태인지 아니면 적도에 햇빛이 물에 들어가 일부 유기체가 생존할 수 있는 진창이나 열린 물 조각이 아직도 남아 있는지에 대한 논쟁은 여전히 이어지고 있습니다. 많은 과학자들은 "어느 시점에서 대기 중 이산화탄소 수치가 증가했다"라고 믿고 있습니다. 이들은 "화산으로 인해 물 순환이 다시 시작될 만큼 온도가 상승했기 때문"이라고 주장했습니다. 헤이지는 "이산화탄소 외에도 공기 중 수증기의 양이 증가하면 폭주 가열 기간이 발생한다. 수백 년에 걸쳐 지구 온도는 화씨 122도, 즉 섭씨 50도까지 상승했다"라고 이야기했습니다. 실제로 지구 궤도나 축 기울기는 약간 변했고, 이로 인해 결국 행성의 평균 온도는 현재 생명 유지 온도인 화씨 58.6도(섭씨 14.9도)에 이르렀습니다. 캘리포니아 대학 고생물학 박물관의 연구는 "캄브리아기 폭발로 알려진 거대한 생명체 폭발이 눈덩이 기간 말기에 일어났다"라는 결과를 보고했습니다. 이는 약 4천만 년 동안 팔족류 및 삼엽충 등 주요 동물 그룹이 처음으로 나타나는 화석 기록 내 알려진 가장 초기의 기간입니다. 한편 4천만 년은 지질학적으로 매우 짧은 기간입니다.