북극해는 생각보다 일찍 이웃의 침략을 받았다

북극. 대서양. 태곳적부터 대서양의 따뜻하고 짠 바닷물이 북극으로 부드럽게 흐르기 때문에 두 바다는 조화롭게 존재해 왔습니다. 북극의 계층화된 특성(상단의 해빙, 중앙의 차가운 담수, 하단의 따뜻하고 짠 물)은 북극해와 따뜻한 대서양 사이의 경계를 확고히 하는 데 도움이 되었습니다.

그러나 더 큰 바다가 북극해가 수용할 수 있는 것보다 더 빨리 흐르기 시작했을 때 모든 것이 바뀌었고, 층 간의 구분이 약해지고 북극해가 대서양과 유사한 것으로 바뀌었습니다. 대서양화라고 하는 이 과정은 북극이 다른 어떤 바다보다 빠르게 온난화되는 이유의 일부입니다.

웨일스에 있는 뱅고어 대학의 해양학자인 유잉 젠 린은 “북극의 새로운 침공이 아니다”라고 말했다. “새로운 것은 북극의 특성이 변하고 있다는 것입니다.”

위성은 북극해와 해빙의 변화에 ​​대한 가장 명확한 측정값을 제공합니다. 그러나 그들의 기록은 거의 40년밖에 되지 않아 지난 수십 년 동안 바다의 기후가 어떻게 변했는지는 알 수 없습니다.

이탈리아 CNR 극지연구소(CNR Polar Institute)의 연구원인 Tommaso Tessi는 “시간을 되돌리려면 일종의 타임머신이 필요합니다.

수요일 잡지에 실린 논문에서 과학 진보Tessie 박사와 동료들은 800년 동안 북극해의 역사적 변화를 보존한 해저에서 채취한 1야드 길이의 퇴적물 샘플을 사용하여 시간을 되돌릴 수 있었습니다. 그들의 분석에 따르면 대서양화는 20세기 초에 시작되었습니다. 그 과정이 위성 이미지로 기록되기 수십 년 전입니다. 북극은 1900년 이래로 섭씨 2도 정도 따뜻해졌습니다. 그러나 이 초기 아틀란티스는 현재의 역사적 기후 모델에 나타나지 않았으며, 저자들은 이러한 불일치가 이러한 추정치의 격차를 드러낼 수 있다고 말합니다.

Tessie 박사는 “미래 기후 예측을 위해 이러한 모델에 의존하기 때문에 약간 걱정스럽습니다.”라고 말했습니다.

이번 연구에 참여하지 않은 노르웨이 트롬쇠 북극대학의 모하메드 에자트(Mohamed Ezzat) 연구원은 그 결과를 “놀라울 정도”라고 평가했다.

Ezzat 박사는 이메일을 통해 “북극해 수문학의 과거 장기적 변화에 대한 정보가 필요하며 이미 기한이 지났습니다.

2017년 연구원들은 노르웨이 스발바르 제도와 북극해와 대서양이 섞이는 그린란드 사이의 관문인 프람 해협 동쪽 끝에 있는 얼음 피요르드인 콩스피요르덴(Kongsfjorden) 해저에서 퇴적물 코어를 추출했습니다.

연구원들은 펄프를 일정한 간격으로 슬라이스하고 그 층을 건조시켰습니다. 그 다음에는 바다의 미네랄을 사용하여 주변에 복잡한 껍질을 만드는 단세포 유기체인 유공충(foraminifera)을 선별하고 샘플링하는 힘든 과정이 있었습니다.

유공충이 죽으면 껍질이 해저로 표류하여 퇴적물 층에 축적됩니다. 이 생물들은 퇴적물 샘플의 중요한 단서입니다. 샘플에 존재하는 유공충을 식별하고 껍질의 화학적 성질을 분석함으로써 과학자들은 과거 바다의 특성을 이끌어낼 수 있습니다.

팀의 원래 아이디어는 1,000~2,000년 전으로 거슬러 올라가 북극과 대서양을 포함하는 지역의 해양학적 조건을 재구성하는 것이었습니다. 그러나 1900년대 초로 거슬러 올라가는 과육 조각에서 연구자들은 염분 환경을 선호하는 유공충의 농도가 갑자기 엄청나게 증가하는 것을 발견했습니다. 이는 누군가가 문서화한 것보다 훨씬 더 일찍 대서양화의 징후입니다.

연구 논문의 저자이자 케임브리지 대학의 해양학자인 Francesco Mochitello는 “한 연구에서 너무 많은 놀라움이 있었습니다.

퇴적물의 양이 너무 많아서 연구자들은 과거 기후의 연대기를 5년 또는 10년 단위로 정리할 수 있었습니다. 또한 분자 바이오마커는 Kongsfjorden에서 탄광이 시작된 특정 연도인 1916년을 식별할 수 있습니다. 무거운 변태가 이 징조 직전에 발생했기 때문에 연구자들은 대서양이 대략 1907년경에 시작되었다고 추정합니다.

연구자들이 고대 기후 모델의 데이터를 다른 데이터와 비교하여 중복 여부를 확인했을 때 현재 기후 모델에는 이러한 초기 대서양화의 징후가 없음을 발견했습니다. 연구원들은 북극에서 담수 혼합의 역할이나 온난화에 대한 지역의 민감도를 과소평가하는 것과 같이 이러한 부재에 대한 여러 가지 가능한 이유를 제안합니다.

연구에 참여하지 않은 Dr. Lin은 이 초기 대서양과 현재의 빠른 대서양 사이의 차이를 보고 있습니다. 이 대서양은 대부분 북극 해빙이 녹으면서 발생합니다. 린 박사는 “산업 혁명 이후 우리가 행성계에 과도한 열을 축적하여 그 시점에서 인위적으로 발생하기에는 아직 너무 이르다”고 말했습니다.

저자는 초기 Atlantification의 정확한 이유를 확신하지 못합니다. 인간의 영향이 원인이라면 “전체 시스템은 우리가 이전에 생각했던 것보다 온실 가스에 더 민감합니다”라고 Mochitiello 박사는 말했습니다.

또 다른 가능성으로, 이전의 자연 온난화로 인해 북극해가 최근 수십 년 동안 가속되는 대서양에 더 민감하게 반응했을 수 있습니다. “이미 변화하고 있는 시스템을 불안정하게 만든 것은 아닐까?” 테시 박사가 말했다.

이것은 고대 기후 모델의 미친 퍼즐입니다. “우리 중 누구도 거기에 없었습니다.” Dr. Lin이 웃으며 말했습니다.

이것은 인간에게 적용되지만 프람 해협의 산호에는 적용되지 않습니다. 장수 동물은 기후 및 기타 요인의 변화를 기록하여 기후 역사를 잘 보관합니다. Tessie 박사는 다음으로 해협의 저온 거주 산호를 연구하여 대서양의 북극 강탈에 대해 제공할 수 있는 통찰력을 보기를 희망합니다.