빙하기는 얼마나 자주 발생할까? 빙하기의 원인

많은 빙하기는 지구의 45억 년 역사를 통틀어 지구를 냉각시켰습니다. 마지막 빙하기는 털북숭이 매머드의 출현과 빙하의 광대한 확장으로 이어졌지만, 이는 지구의 45억 년 역사를 통틀어 지구를 냉각시킨 많은 요인 중 하나일 뿐입니다. 그렇다면 빙하기는 얼마나 자주 발생하며, 다음 동결은 언제 시작될 것으로 예상됩니까?

 

첫 번째 질문에 대한 대답은 큰 빙하기에 관해 이야기하고 있는지 아니면 더 큰 기간 내에 발생하는 작은 빙하기에 관해 이야기하고 있는지에 따라 달라집니다. 지구는 5번의 큰 빙하기를 겪었으며, 그중 일부는 수억 년 동안 지속되었습니다. 사실, 지구는 지금 대빙하기 시대에 있습니다. 이것이 행성에 극지방 만년설이 있는 이유를 설명합니다. 뉴욕시에 있는 컬럼비아 대학의 고생물학 박사과정 학생인 마이클 샌드스트롬은 빙하기는 지구의 지난 10억 년 중 약 25%를 차지한다고 말했습니다. 구석기 기록에 있는 5대 주요 빙하기에는 휴로니안 빙하(24억~21억 년 전), 극저온 빙하(7억2천만~6억3천500만 년 전), 안데스-사하라 빙하(4억5천만~4억2천만 년 전), 후기 고생대 빙하기(3억3500만 년 전~2억6000만 년 전), 제4기 빙하기(270만 년 전~현재)가 포함됩니다.

 

이러한 대규모 빙하기에는 더 작은 빙하기(빙하기라고 함)와 더 따뜻한 시기(간빙기라고 함)가 있을 수 있습니다. 약 270만 년에서 100만 년 전인 제4기 빙하기가 시작되는 동안 이러한 추운 빙하기는 41,000년마다 발생했습니다. 그러나 샌드스토롬은 지난 800,000년 동안 거대한 빙하 시트는 덜 빈번하게 나타났으며 약 100,000년마다 나타났다고 말했습니다. 이것이 100,000년 주기가 작동하는 방식입니다. 빙상은 약 90,000년 동안 성장한 다음 따뜻한 기간 동안 붕괴되는 데 약 10,000년이 걸립니다. 그런 다음 프로세스가 반복됩니다. 마지막 빙하기가 약 11,700년 전에 끝났다는 점을 고려하면 "이제 지구가 다시 얼어붙을 때가 아닌가?"라는 의문점이 생깁니다. 샌드스트롬은 과학 학술지에 "우리는 지금 당장 또 다른 빙하기로 향하고 있어야 한다"라고 말합니다. 그러나 빙하와 간빙기의 형성에 영향을 미치는 지구 궤도와 관련된 두 가지 요인은 다릅니다. 그는 그것은 "우리가 너무 많은 이산화탄소를 대기에 쏟아붓는다는 사실과 결합하여 우리가 아마도 적어도 100,000년 동안 빙하에 들어가지 않을 것이라는 것을 의미한다"라고 말했습니다.

 

빙하의 원인은 무엇입니까?

세르비아의 천문학자 밀루틴 밀란코비치가 제시한 가설은 지구가 빙하와 간빙기의 안팎으로 순환하는 이유를 설명합니다. 행성이 태양을 공전할 때 햇빛을 얼마나 많이 받는지에 영향을 미치는 세 가지 요소는 다음과 같습니다. 기울기(41,000년 주기로 24.5도에서 22.1도 범위) 이심률(태양 주위를 도는 궤도의 모양이 변하는 것. 원에 가까운 모양에서 타원형 모양까지 다양함) 그리고 밀란코비치에 따르면 그 흔들림 (천천히 회전하는 팽이처럼 보이는 한 번의 완전한 흔들림은 19,000~23,000년마다 발생함)이라고 합니다. 샌드스트롬은 1976년 과학 학술지에 실린 획기적인 논문은 이 세 가지 궤도 매개변수가 행성의 빙하 주기를 설명한다는 증거를 제시했다고 말했습니다. 센드스트롬은 "밀란코비치의 이론은 궤도주기가 예측 가능하고 시간이 지남에 따라 매우 일관적이라는 것이다"라고 말하며 "빙하기 시대에 있다면 이러한 궤도 주기에 따라 얼음이 더 많거나 적을 것이다"라고 설명했습니다. 그러나 "지구가 너무 따뜻하다면 기본적으로 적어도 얼음이 자라는 측면에서는 아무것도 하지 않을 것"이라고 덧붙였습니다.

 

지구를 따뜻하게 할 수 있는 것 중 하나는 이산화탄소와 같은 기체입니다. 지난 800,000년 동안 이산화탄소 수준은 약 170ppm에서 280ppm 사이에서 변동했습니다. 즉, 백만 개의 공기 분자 중 280개가 이산화탄소 분자라는 의미입니다. 이는 빙하기와 간빙기 사이의 차이가 약 100ppm에 불과하다고 샌드스트롬은 말했습니다. 그러나 과거의 변동폭과 비교할 때 오늘날 이산화탄소 수준은 훨씬 더 높습니다. 과학 학술지에 따르면 2016년 5월 남극 대륙의 이산화탄소 수준은 400ppm이라는 높은 수준을 기록했습니다. 지구는 이전에도 따뜻했습니다. 예를 들어, 공룡 시대에는 훨씬 더 따뜻했습니다. 그러나 무서운 것은 우리가 그렇게 짧은 시간 동안 대기에 얼마나 많은 이산화탄소를 넣었는가 하는 것입니다. 그는 이산화탄소의 온난화 효과는 큰 결과를 가져올 것이라고 말했습니다. 왜냐하면 지구의 평균 기온이 조금만 상승해도 급격한 변화가 발생할 수 있기 때문입니다. 예를 들어, 마지막 빙하기 동안 지구는 오늘날보다 평균적으로 화씨 9도(섭씨 5도) 정도 더 추웠을 뿐이라고 샌드스트롬은 말했습니다. 지구 온난화로 인해 그린란드와 남극의 빙상이 모두 녹으면 바다의 수위는 지금보다 약 60미터 더 높아질 것이라고 샌드스트롬은 말했습니다.

 

무엇이 큰 빙하기를 불러일으키는가?

센드스트롬은 제4기 빙하기와 같은 긴 빙하기를 야기한 요인들은 빙하기를 초래한 요인들보다 덜 잘 알려져 있다고 지적했습니다. 그러나 한 가지 아이디어는 이산화탄소 수준이 크게 떨어지면 기온이 낮아질 수 있다는 것입니다. 예를 들어, 융기-풍화 가설에 따르면 판 구조론이 산맥을 밀어 올리면서 새로운 암석이 노출되었습니다. 보호되지 않은 이 암석은 쉽게 풍화되고 부서져 이산화탄소를 흡수하면서 바다로 떨어지게 됩니다. 이 암석은 해양 생물이 탄산칼슘 껍질을 만드는 데 사용하는 중요한 구성 요소를 제공했습니다. 시간이 지남에 따라 암석과 껍질 모두 대기에서 이산화탄소를 제거했으며, 이는 다른 힘과 함께 대기 중 이산화탄소 수준을 낮추는 데 도움이 되었다고 합니다.