동토

스웨덴의 동토

동토(凍土)란 땅속 온도가 0℃ 이하이고 수분을 포함하지 않은 얼음이 섞인 토양을 말한다.

개요

동토는 저온으로 동결된 흙의 상태를 말하며, 일시적인 동토 상태의 것이나 시베리아의 툰드라 지대에서 볼 수 있는 것 같이 영구적인 동결 상태의 것도 있다. 동결토의 강도(强度, strength)는 동결 전에 비해 크고, 빈약 배합 콘크리트와 같은 강도로 되는 것도 있다.

영구동토는 여름에도 녹지 않고 2년 이상 일 년 내내 항상 얼어있는 퇴적물, 토양 또는 기반암을 의미하며, 지구 육지표면의 14% 정도에 해당하는 2,100만 km²의 면적을 가진다. 주로 북극의 고위도에서 위치하고, 북극해의 얕은 대륙붕에 있는 해저영구동토를 비롯하여 영구동토는 오래된 유기탄소 퇴적물을 함유한다. 일부는 최후 빙하기의 잔존물로, 현재 대기에 이산화탄소로 존재하는 탄소량보다 최소 2배의 탄소를 보유하고 있어, 이 상당량이 메탄과 이산화탄소로서 배출된다면 대기농도가 증가할 것이고 따라서 대기온도가 높아질 것이다. 그러면 또다시 더 많은 양의 메탄과 탄소가 배출될 것이고 양의 되먹임이 일어나 지구온난화가 증폭될 것으로 우려되고 있다.

육상영구동토는 여름에 해동되어 툰드라 생태계의 일부를 형성하는 활동층 표면으로 덮여있는데, 봄과 여름 기온이 더 온난해지면 활동층이 두꺼워질 것이고, 미생물에게 분해될 수 있는 유기탄소량이 더 많아질 것이다. 그러나 여기에서 더 온난해지면 북극 초목이 광합성을 통해 이산화탄소를 더 많이 흡수하게 되어 북극 탄소균형은 흡수와 배출 사이에 까다로운 것이 된다. 여기에 수문학 조건도 관여되어, 온난화에서 북극 환경의 복잡성은 여러 과정 중에 어떤 것이 어느 지역 규모에서 더 지배적일지에 대한 확실한 신뢰도는 아직 낮다고 할 수 있다.

시베리아 영구동토층 해동(解凍)

시베리아 영구동토층

지구온난화로 시베리아 영구동토가 녹으면서 수만 년간 얼음 속에 갇혀 있던 병원체가 전염력을 그대로 유지한 채 밖으로 나올 수 있다는 분석이 나왔다.

2022년 12월 워싱턴포스트(WP)는 프랑스, 러시아, 독일 연구진으로 구성된 팀이 이러한 내용을 담은 논문 '고대 영구동토층에서 부활한 진핵생물 바이러스에 대한 최신 정보'를 의학 논문 사전 등록 사이트 '바이오 아카이브'에 게재했다고 보도했다.

논문에 따르면 연구진은 시베리아 야쿠츠크 지역 영구동토에서 약 4만8500년 전 호수 밑에 묻힌 것으로 추정되는 바이러스를 포함해 인류가 처음 보는 바이러스 13종을 발견했다.

연구진이 얼어있던 토양, 강, 2만7000년 전 죽은 시베리아 늑대의 창자 등에서 발견한 이 바이러스는 아직 충분한 전염력을 갖추고 있는 상태다. 연구진이 이들 바이러스를 '좀비 바이러스'라 부른 이유다.

영구동토에서 고대 바이러스를 분리해낸 게 이번이 처음은 아니다. 다만 이번 연구는 영구동토에 묻혀 전염력을 유지하고 있는 바이러스가 훨씬 더 많이 존재할 수 있다는 가능성을 확인했다는 점에서 의의가 있다.

연구진에 따르면 이번에 발견한 바이러스는 인간이 아닌 아메바에게만 전염성을 보인다. 그러나 얼어붙은 동물 몸속에 있다가 노출되는 바이러스는 인간에게 치명적일 수 있다.

지난 2016년 러시아 북시베리아에서는 폭염으로 영구동토가 녹아 그 안에 있던 사슴 사체에 있던 탄저균에 인간이 감염되기도 했다. 당시 어린이 1명, 성인 7명이 탄저병에 걸렸고 어린이는 결국 목숨을 잃었다. 이 지역에서 탄저병이 발생한 건 1941년 이후 75년 만이었다.

시베리아에서는 현재 온난화가 매우 빠르게 진행되고 있기 때문에 땅속에 얼어있던 바이러스가 밖으로 나와 인간을 위협하는 일이 잦아질 수 있다고 WP는 전했다.

그린란드 동토 희토류 채굴

그린란드의 위치 지도

2019년 그린란드 동부 해안

빌 게이츠, 제프 베이조스, 마이클 블룸버그 같은 글로벌 억만장자들이 북극해 주변 동토(凍土) 그린란드의 희토류 채굴 사업에 거액을 투자하며 뛰어들고 있다. 덴마크령 그린란드는 세계 최대 희토류 매장지로 알려져 있다. 희토류는 스마트폰에서 전기차, 반도체, 미사일에 이르기까지 각종 첨단 전자제품 제조에 꼭 필요해 '4차 산업혁명의 쌀'로 불리는 광물이다.

채굴에 성공할 경우 천문학적 규모의 이익을 거둘 수 있고, 희토류를 소재로 한 전기차 배터리 생산도 획기적으로 늘릴 수 있게 될 전망이다. 이럴 경우 탄소 배출량을 줄여 인류를 위협하는 기후변화 위기 대응에도 크게 기여한다는 명분도 얻을 수 있다.

한반도 면적의 10배 정도인 그린란드섬(216만㎢)은 만년설에 묻혀있어 그동안 인류로부터 외면을 당한 땅이었다. 하지만 최근 석유와 천연가스, 철과 구리, 우라늄과 니켈, 텅스텐, 티타늄, 코발트, 금, 백금 등 각종 지하자원이 풍부하게 매장된 것이 확인됐다. 특히 6억t이 넘는 희토류가 묻힌 것으로 추정된다. 금액으로 따지면 10조달러(약 1경3000조원)가 넘고, 전기차 수십억대를 만들 수 있는 양이라고 한다.

현재 전 세계 희토류 공급망은 중국이 90% 이상 장악하고 있다. 미·중 무역전쟁 발발 이래 중국은 대미 희토류 수출 중단을 무기로 미국을 압박하는 등 '자원 무기화'를 본격화하고 있다. 미국과 유럽 등 서방은 최대 전략 자원인 희토류를 중국 공급망에서 독립시키기 위해 공을 들이고 있는데, 그린란드가 열리면 이 판도를 완전히 바꿀 수 있다는 분석이다.

미국은 지난 2020년 그린란드에 총영사관을 설치했다. 토니 블링컨 국무장관은 지난해 그린란드를 찾아 1000만달러 규모의 원조 계획을 밝혔다. 앞서 도널드 트럼프 전 대통령은 지난 2019년 그린란드를 덴마크로부터 통째로 사버리는 방안을 강구하기도 했다. 유럽연합(EU)은 지난해 그린란드를 '유럽 원자재 동맹'에 가입시켜 광산 개발 협력을 공식화했다. 중국은 그린란드에 공항을 건설하려 했지만, 미국의 저지로 무산됐다.

그린란드는 '기후변화의 역설(paradox)'이 벌어지고 있다. 지구온난화로 10여 년 전부터 만년설이 녹아내리면서 땅이 드러났고, 여름철에는 비가 내리고 꽁꽁 얼어붙었던 주변 바다가 녹아 배가 다닐 수 있게 됐다. 지표면이 드러나 광물 자원 탐사가 수월해졌고, 바닷길이 열려 채굴한 희토류를 실어나를 수 있게 됐다. CNN은 '충격적인 '기후변화의 그라운드 제로(그린란드)'가 인류를 기후변화 재앙에서 구할 핵심 원료의 보고(寶庫)를 열어주고 있다'고 했다.

게이츠와 베이조스, 블룸버그 등은 그린란드 희토류 개발에 투자한 사실과 이유에 대해 명확히 밝히지 않고 있다. 하지만 이들은 기후변화가 가져올 인류 미래상의 변화와 관련해 다양한 에너지 기술과 정책 대책을 모색하고, 이를 비즈니스 모델로 만들어왔다는 공통점이 있다. 선봉장인 빌 게이츠는 '기후변화를 해결하지 못하면 지구 전체가 내전과 혼란을 겪을 것'이라고 경고해왔다.

희토류(稀土類) : 자연계에 존재하는 양이 많지 않아 희귀한 금속. 란타넘계 원소 15개(57~71번)와 스칸듐(21번)·이트륨(39번) 등 총 17개를 말한다. 스마트폰과 광섬유, 전기차 배터리, 수소연료전지와 원자로 등 첨단산업용품 제작에 필수불가결한 전략 자원이다. '4차 산업혁명의 쌀'로 불리며, 매장량과 생산량 1위 중국이 세계 희토류 공급망의 90%를 장악하고 있다.

참고자료

• 〈영구동토〉, 《위키백과》
• 〈영구동토층〉, 《나무위키》
• 〈동토〉, 《네이버지식백과》
• 〈동토〉, 《네이버지식백과》
• 〈영구동토층이란 무엇이며 이것은 기후변화와 어떤 관련이 있는가?〉, 《국립기상과학원》
• 최정석 기자, 〈온난화에 녹아내리는 영구 동토…‘좀비 바이러스’ 깨운다〉, 《조선일보》, 2022-12-04
• 정시행 기자, 〈그린란드 동토 녹자… 억만장자들 희토류 확보 나섰다〉, 《조선일보》, 2022-08-10

같이 보기

• 온도
• 수분
• 얼음
• 토양
• 북극
• 그린란드
• 시베리아

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