분출빙하

분출빙하

분출빙하(噴出氷河)는 큰 빙상(ice sheets)이나 빙모(ice caps)로부터 나와 계곡 사이를 통해 흘러나오는 빙하로, 혀 모양으로 빠르게 흐르는 것이 특징이다. 배출빙하라고도 부른다. 분출빙하는 해안산지를 흘러 넘으며 곡빙하와 모양이 같다. 분출빙하는 빙상에서 얼음을 공급받아 바다로 빠르게 흘러들어간다.

개요

• 분출빙하는 빙하 덩어리의 일부가 계곡처럼 양옆이 막혀있는 지형 사이로 흘러들어갈 때 나타나는 빙하의 형태이다. 이렇게 형성된 배출빙하는 1년에 약 3~12km 정도의 거리를 이동하고, 빙하 덩어리에 비해 상대적으로 빠른 속도로 이동한다. 이러한 현상의 근본적인 원인은 지구온난화에 의한 기온 상승이다. 기온이 상승하면 빙하의 표면이 더 빠르게 녹게 되어 빙하의 두께가 얇아지는데, 그 결과로 빙하가 더 빠르게 흐른다. 또한, 빙하의 표면이 녹아 생긴 물이 빙하 아래로 흘러들어 윤활유 역할을 하여 바닥 지형과의 마찰력을 줄여준다. 배출되는 빙하의 양이 많아지면 빙상의 부피가 줄어들어 빙하 후퇴가 일어나게 된다. 그린란드는 바다로 흘러나가는 많은 분출빙하들이 존재하고 그에 대한 연구가 매우 활발한데, 그 이유는 육지에 있던 빙하의 배출이 해수면 상승과 직결되기 때문이다. 분출빙하의 양, 속도, 형태의 변화 등이 주요 연구 대상이고, 지구온난화에 의한 기온 상승으로 빙하가 녹을 때 해수면이 얼마나 상승하는가에 대한 예측도 병행된다.

• 분출빙하는 거대한 빙상에서 대량의 얼음을 공급받는다. 분출빙하는 두껍게 발달한 빙상이나 빙모가 주변 산지를 넘어 곡빙하의 형태로 바다나 저지대에 도달할 때의 형태이다. 그린랜드의 분출빙하에서 분리된 불규칙한 모양의 얼음 덩어리들은 북극해를 떠다니든 빙산을 이룬다. 빙하는 제자리에 머물러 있는 것처럼 보이지만 아주 느린 속도로 이동하고 있다. 빙하가 이동하는 속도는 산지의 경사나 빙하의 크기 등과 관계가 있다. 일반적으로 산지에 있는 빙하는 하루에 수~수십 cm 정도 이동하며, 아주 빠르게 이동하는 경우에도 하루에 수 m 정도밖에 이동하지 못한다. 대륙에 있는 빙하의 이동 속도는 이보다 더 느려 1년에 약 10 m 정도 이동한다.

조수빙하

• 바다에 맞닿아 있는 빙하를 조수 빙하라고 한다. 조수 빙하의 일부는 떨어져나와 바다를 떠다니는 분출빙하가 된다. 빙하는 수 년에 걸쳐 축적된 눈이 계속해서 쌓인 눈에 의해 압력이 높아짐에 따라 얼음덩어리로 된 것을 의미한다. 이렇게 만들어진 빙하는 점차 성장하면서 그 무게 때문에 천천히 움직이며 녹거나 증발하거나 떨어져 나가는 과정들을 통해 손실될 수 있다. 조수 빙하는 빙하의 바다 끝부분에 있는 빙하로 바다로 떨어져 나갈 수 있다. 바다에 맞닿은 산악 빙하를 '조수 빙하(Tidewater glaciers)'라고 한다. 조수 빙하에서 분출되어 나간 빙하는 바다에 떠다니게 되는데 이를 빙산이라고 한다. 조수 빙하는 빙하에 포함되어 있던 대량의 퇴적물을 해양 환경으로 전달하는데 기여한다. 조수 빙하의 갈라지는 빙면은 퇴적물, 영양분, 플랑크톤을 운반하기 때문에 빙면에서 생물학적으로 생산적인 장소가 될 수 있다. 또한 조수 빙하는 포유류나 조류의 서식지로 활용된다.

• 빙하의 감소는 해수면 상승과 연결되며 과학자들은 다양한 방법을 통해 빙하가 녹는 속도를 측정해 오고 있다. 특히 해수와 맞닿아 있는 조수 빙하는 기후변화에 직접적으로 반응한다. 실제로 그린란드의 조수 빙하는 1990년대 중반부터 후퇴하여 그린란드 빙상의 손실과 해수면 상승에 기여하고 있다고 알려져 있다. 지구온난화에 의해 북극해와 스발바르 피오르드에서 해빙이 급격히 감소함에 따라 파랑과 해류 및 조석의 영향에 의해 연안의 지형이 빠르게 변하고 있는데, 특히 조수 빙하가 후퇴하면서 피오르드에 유입되는 유빙과 융빙수의 양이 증가하고 있다. 2019년 사이언스에는 알래스카의 남동쪽에 있는 조수 빙하인 르콩트 글라시에의 녹는 속도에 대한 연구 결과가 보고된 바 있다. 미국 럿커스대와 오리건대 연구팀은 수중 음파탐지기를 이용한 빙하 스캔, 레이더로 빙하의 속도를 측정하였고, 빙하가 부서지거나 녹는 모습을 촬영함과 동시에 빙하가 녹으면서 흘러나오는 물의 흐름과 수온, 염분의 변화 등을 측정하였다. 그 결과 이전 연구에서 예측한 것보다 2배 이상 더 빠르게 빙하가 녹고 있다는 사실을 확인하여 기후변화의 심각성을 알리기도 했다.

빙상

• 대륙 빙하라고도 불리는 빙상(ice sheet)은 육지와 육지 주위를 덮고 있는 거대한 얼음덩어리이다. 현재 빙상은 남극 대륙과 그린란드에서만 관찰된다. 과거 마지막 최대 빙하기(Last Glacial Maximum)에는 유라시안 빙상(Eurasian Ice Sheet)이 아시아 대륙과 유럽 대륙 북부를, 로런타이드 빙상(Laurentide Ice Sheet)이 북아메리카 대륙을, 파타고니아 빙상(Patagonian Ice Sheet)이 남아메리카 대륙의 남부를 각각 덮고 있었다. 빙상의 면적은 50,000㎢보다 큰 것을 말하며, 50,000㎢보다 작은 남극 지역의 빙원이나 고산 지역의 산악빙하(Alpine Glacier)는 빙모(ice cap)라고 부른다. 현재 있는 빙상 중 남극의 빙상은 올리고세 초기에 형성되었으며, 플라이오세 동안 남극 대륙을 다 덮을 때까지 성장과 후퇴를 반복했다. 그린란드 빙상은 플라이오세 후기부터 형성되기 시작하여 육지 위에 얼음이 생기자마자 빠른 속도로 커졌다. 빙상의 표면은 매우 차갑지만, 빙상의 바닥은 얼음의 압력으로 생긴 지열 때문에 상대적으로 따뜻하다. 얼음이 녹고, 얼음과 지표 사이에 융빙수(melt-water)라고 불리는 얼음 녹은 물로 흐르는 층이 만들어진다. 얼음과 지표 사이의 융빙수는 얼음이 흐르는 속도를 가속하는 역할을 한다. 빙상에서 얼음의 소멸은 빙상의 끝으로 이동한 얼음이 분리되어 빙하의 형태로 떨어져 나가는 것이 가장 큰 요인이다.

• 남극 빙상은 남극 대륙의 98%를 덮고 있는 지구에서 가장 큰 얼음덩어리이다. 남극 빙상이 덮고 있는 육지 면적은 약 14,000,000㎢고, 남극 빙상은 약 26,500,000㎥ 부피의 얼음으로 구성되어 있다. 얼음의 1km³의 무게는 10억 톤(=1기가 톤)이므로, 남극 빙상 얼음의 무게는 약 26,500,000기가 톤에 이른다. 남극 빙상에 들어 있는 물의 양은 지구 담수의 약 61%에 해당하며, 지구 해수면을 58m 상승시킬 수 있는 규모이다. 남극 빙상은 남극종단산맥(Transantarctic Mountains)을 경계로 동남극 빙상(East Antarctic Ice Sheet)과 서남극 빙상(West Antarctic Ice Sheet)으로 나뉜다. 남극 빙상은 에오세 중기인 4,550만 년 전에 얼음이 만들어지기 시작하였으며, 3,400만 년 전까지 에오세-올리고세를 거치며 부피가 증가하였다. 남극 빙상의 형성 요인은 지구 공전궤도와 자전 때문에 태양 에너지 유입이 변하고 남극 대륙과 남아메리카 사이에 있는 드레이크 해협이 열린 것으로 제시되었다. 하지만, 남극의 얼음 형성에 가장 큰 영향을 미친 요인은 지구온난화를 일으키는 대기 중 이산화탄소의 농도로 과거 수천 ppm에서 계속 감소한 것으로 생각되며, 이산화탄소의 농도가 600ppm까지 감소하였을 때 남극에 얼음이 생길 수 있는 결정적인 환경이 조성된 것으로 추정한다.

빙하의 생성과 속도

• 분출빙하는 빙하의 빠른 움직임에 속하는데 빙하는 간단한 원리로 만들어진다. 설선 이상의 추운 고도에서 연간 녹는 눈보다 더 많은 양의 눈이 내리면서 수십 년 동안 눈 위에 다시 눈이 쌓이는 과정이 반복되면서 압축되어 얼음으로 변해 산 아래로 느린 이동이 시작된다. 빙하는 이렇게 탄생하는 것이다. 눈이 얼음으로 변하는 기간은 온대지역에서는 몇 년 정도, 한대지역에서는 약 10여 년, 극지방에서는 100년 이상 걸린다. 오래된 만년설이 얼음으로 변하는 시점은 얼음 알갱이 사이의 공기층을 이루는 공간이 막히면서 얼음 덩어리에 공기가 통하지 못하는 상태가 될 때이다. 빙하 벽의 단면을 살펴보면 연도별 적설층을 볼 수 있으며, 마치 나무의 성장 과정에서 생기는 나이테처럼 연도별 적설층의 구분을 명확하게 볼 수 있다.

• 빙하는 압축된 얼음의 이동 유무에 따라 빙하와 설원으로 구분된다. 빙하는 크게는 눈이 녹지 않고 쌓이는 축적지대와 삭마(削磨)지대로 구분되며, 아래쪽 청회색 얼음이 있는 지역을 삭마지대라고 한다. 빙하의 얼음은 단단하고 깨지기 쉬운 일반 얼음과 달리 찐득한 용암처럼 흐르며, 빠른 속도로 뻗어가기도 하고, 느린 속도로 한 곳에 고이기도 하며, 지형을 따라 흐르면서 지표면 아래의 암반층을 따라 미끄러지면서 빙하 바닥의 녹은 물이 윤활유 역할을 하면서 흐름을 촉진한다. 이런 이유 때문에 여름철 온대지역의 빙하는 겨울보다 15배나 빠르게 이동한다. 온대성 빙하의 표면은 하루에 약 30cm 정도 연간 100m의 속도로 이동한다. 빙하가 흐르는 속도는 온대, 한대, 극지 등 지역에 따라 차이를 보인다. 샤모니 지역에 있는 제앙(Dent du Geant·4,013m)의 빙탑 사이에 놓여있던 사다리가 44년 후에 4km 이상 떨어진 하류 지역에서 발견된 사실은 빙하의 이동속도가 지역에 따라 다르다는 사실을 보여준 실례이다. 이 지역 빙하의 평균속도는 1년에 100m, 즉 시속 1cm로 추정되기도 했으나, 빙하의 움직임은 불규칙하며 하천의 흐름처럼 경사도와 지형에 따라서 속도가 변할 수 있다. 빙하 내부의 속도 차는 강의 흐름과 비슷하며, 중심부의 표면은 가장 빠르고 바닥층에 끌리는 양옆과 바닥은 느리다. 극지방의 빙하는 바닥까지 얼어 있어서 내부적인 변형 없이는 흐를 수 없다. 극지방의 빙하는 당밀과 같고 온화한 지방의 빙하는 마치 부서진 얼음의 강이 흐르는 것처럼 보인다.

솔헤이마요쿨 분출빙하

• 솔헤이마요쿨(Sólheimajökull) 분출빙하는 아이슬란드 미르달스요쿨 빙하의 일부분이다. 솔헤이마요쿨 빙하는 분출빙하의 한 종류인 빙하설로, 링로드(Ring Road)에서 접근성이 좋기 때문에 빙하 하이킹 및 빙벽 등반 장소로 인기가 높다. 솔헤이마요쿨 분출빙하의 표면은 깊은 균열인 크레바스가 가득해 바위투성이인 듯 독특하게 갈라진 모양새가 특징이다. 빙하 하이킹과 빙벽 등반으로 유명한 장소이며, 솔헤이마요쿨 빙하를 탐험하는 도중 작은 얼음 동굴이나 터널을 만나는 경우도 종종 있다.

참고자료

• 〈조수 빙하(tidewater glaciers)〉, 《두산백과》
• 〈배출빙하(outlet glaciers,排出氷河)〉, 《두산백과》
• 다혜, 〈분출빙하〉, 《네이버블로그》, 2023-10-22
• 이근영 기자, 〈“그린란드 빙하, 돌아오지 못할 강 건넜다”〉, 《한겨레신문》, 2020-08-20
• 인선, 〈빙하지형〉, 《네이버블로그》, 2017-12-12

같이 보기

• 빙하
• 대륙
• 빙상
• 얼음
• 빙모
• 남극
• 빙붕
• 빙하호
• 산록빙하

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