빙하기

빙하기는 정확히 무엇을 가리키는 말인가요

한국고고학사전은 빙하기를 추운 기온과 빙하 작용이 세계적인 기후 변동을 따라 지형과 토양, 동식물과 인간을 포함한 생태계에 큰 영향을 준 시기로 풀이해요. 남극과 북극에서 빙하가 늘어나는 시기이고, 육지에서는 이 얼음덩어리를 빙상이라고 불러요.

위키백과는 이 말이 쓰이는 폭이 넓다고 설명해요. 아주 긴 시간 단위로는 대륙의 극관과 산악 빙하가 오랫동안 이어지는 기간 전체를 뜻하고, 그 안에서 더 추운 시기를 빙기, 상대적으로 따뜻한 시기를 간빙기라고 불러요. 그래서 "지금은 빙하기인가요"라는 질문에는 어느 시간 척도로 보느냐에 따라 답이 달라져요. 수천만 년 척도로는 지금도 빙하기이고, 수만 년 척도로는 빙기가 끝난 간빙기예요.

간빙기는 빙하기와 빙하기 사이의 시기로, 빙하기보다 따뜻하고 북반구 대륙 빙상의 분포 면적이 적으며 해수면이 높아요.

빙하기는 왜 생기고 어떻게 되풀이되나요

원인은 한 가지로 정리되지 않아요. 위키백과는 대규모 빙하기 기간과 그 안의 빙기-간빙기 흐름 모두 원인이 완전히 이해되지는 않았다고 하면서, 대기 조성(이산화 탄소·메테인 농도), 밀란코비치 주기로 알려진 지구 궤도 변화, 판 구조 운동에 따른 대륙 배치, 태양 활동, 화산 활동 같은 요인이 중요하다고 정리해요.

그중 빙기와 간빙기가 번갈아 오는 박자를 가장 잘 설명하는 것은 밀란코비치 주기예요. NASA는 지구 공전 궤도의 세 가지 움직임이 지구에 닿는 햇빛의 양과 위치를 바꾼다고 설명해요. 중위도에서는 이 변화가 최대 25%에 이르러요.

옆으로 밀어 보기

자전축 기울기가 줄면 계절이 순해져서 겨울은 덜 춥고 여름은 덜 더워요. 높은 위도에서는 여름에 겨울 눈이 다 녹지 못하고 쌓여서 큰 빙상으로 자라기 쉬워요. 얼음이 늘면 햇빛을 더 많이 반사해서 기온이 더 내려가는데, 이런 되먹임이 빙기를 깊게 만들어요.

위키백과는 궤도 변화만으로는 힘이 약해서 이산화 탄소 같은 되먹임이 필요하다고 설명해요. 빙기에는 대기 중 이산화 탄소 농도가 낮았고, 빙상과 먼지가 만든 높은 반사율이 차가운 기후에 보태졌어요.

빙하기의 증거는 어떻게 찾고 얼마나 오래 이어졌나요

위키백과는 증거를 지질학적, 화학적, 고생물학적 세 종류로 나눠요. 지질학 증거는 암석의 긁힌 자국, 빙퇴석, 드럼린, 떠돌이 바위, 깎인 계곡 같은 지형과 퇴적물이에요. 화학 증거는 해양 퇴적물과 빙하 코어에 남은 동위 원소 비율이고, 고생물 증거는 화석이 퍼진 범위가 바뀐 흔적이에요.

동위 원소로 기후를 읽는 방법은 이렇게 쓰여요. 바닷물 속 산소는 가벼운 산소-16이 먼저 증발하는데, 빙하기에는 이 가벼운 산소가 빙하에 갇혀서 바다에는 상대적으로 산소-18이 많아져요. 심해 퇴적물 속 유공충의 산소 동위 원소 비율을 재면 빙하가 얼마나 컸는지 거꾸로 알 수 있고, 이 기록을 해양 동위 원소 층서(MIS)라고 불러요. 홀로세 간빙기가 1번이고, 약 2만 년 전의 빙기가 2번이에요. 홀수는 간빙기, 짝수는 빙기예요.

한국고고학사전은 남극 대륙의 얼음층을 분석한 결과 지난 74만 년 동안 여덟 차례의 빙하기가 있었다고 소개해요. 또 19세기에는 제4기에 간빙기가 3번 있었다고 알려졌지만, 이후 제4기에 빙하기-간빙기 기후 변동이 최소 50번 이상 있었다는 사실이 밝혀졌다고 해요.

NASA는 1976년 《사이언스》에 실린 연구를 소개해요. 심해 퇴적물 코어를 분석해 지난 45만 년 동안의 큰 기후 변화가 밀란코비치 주기와 맞아떨어진다고 보인 연구이고, 이후 그린란드와 남극의 빙하 코어 연구가 수십만 년에 걸친 증거를 더했어요.

빙하기에는 어떤 종류가 있고 기간은 얼마나 다른가요

지구 역사에 최소 다섯 번의 주요 빙하기가 있었어요.

옆으로 밀어 보기

같은 빙하기 안에서도 빙기와 간빙기는 길이가 달라요. 현재의 제4기에서 추운 빙기가 약 10만 년, 따뜻한 간빙기가 1만~1만 5,000년 이어지는 모양이에요. 빙기는 길고 간빙기는 짧다는 점은 퇴적물과 빙하 코어가 나오면서 밝혀졌어요.

지역마다 부르는 이름도 달라요. 알프스에서는 귄츠·민델·리스·뷔름 네 빙기를 쓰고, 북아메리카에서는 일리노이 빙기·위스콘신 빙기 같은 이름을 써요. 한국고고학사전은 근래의 해양 퇴적물과 얼음층 분석이 알프스의 구분과 다른 경향을 보여서 100만 년 전 이전은 약 4만 년, 50만 년 전 이후는 약 10만 년 주기로 보는 것이 일반적이라고 설명해요.

한국에는 빙하기가 어떤 흔적을 남겼나요

한반도는 빙기에도 평지가 얼음으로 덮이지는 않았어요. 다만 환경은 지금과 많이 달랐어요. 한국고고학사전은 최종 빙기 중 영향이 가장 강했던 시기를 최후 빙하 극성기라고 부르고, 약 2만 3천~1만 9천 년 전으로 규정해요. 우리나라 내륙에서는 이 시기에 토양 쐐기가 널리 발달했고, 지질학적 기준이 되는 암갈색 토층과 관련이 깊어요.

최후 빙하 극성기는 약 1만 7,000년 전 이후 사라지면서 해수면이 오르고, 하천 주변에는 저습지가 널리 만들어졌어요. 이후 구석기인들은 사냥과 채집, 물고기잡이로 먹거리를 다양하게 넓히고 정착 생활을 하게 됐어요.

한국의 북부 고산지대(백두산, 관모봉 등)에서 빙하기 지형과 퇴적물이 발견됐다고 알려졌지만 사실인지는 논란이 있어 왔어요. 1990년대 말 북한은 금강산과 언진산에서 빙하 지형과 퇴적물을 발견했다고 보고한 적이 있어요.

간빙기의 흔적도 있어요. 마지막 간빙기(약 12만 년 전)에는 기온이 지금보다 약 2도 높았고, 참나무·느릅나무·느티나무 같은 온대 낙엽 활엽수가 우세했어요. 이때의 높은 해수면이 해안 단구라는 평평한 지형을 만들었고, 이는 현재 한반도 지형의 기초이자 지각 운동의 증거로 쓰여요.

빙하기는 다시 올까요? 앞으로의 전망

NASA는 우리가 지금 홀로세라는 간빙기에 있고 이 시기가 약 1만 1,700년 전에 시작됐다고 설명해요. 이전 간빙기의 길이와 궤도 계산에 따르면 다음 빙기는 최소 5만 년 뒤에야 올 수 있어요.

여기에 사람이 내보내는 이산화 탄소가 더해져요. 2015년 보고서 시뮬레이션에서는 대기 중 이산화 탄소가 300ppm 이상으로 유지되면 약 5만 년 안에 새 빙기가 올 가능성이 낮다고 해요. 다음 빙기가 사람의 배출 때문에 늦춰질 수 있다는 연구도 있고요.

헷갈리기 쉬운 말도 정리하면 이래요.

• 빙기와 빙하기: 빙하기는 수백만 년 단위의 큰 시기이고, 빙기는 그 안의 추운 시기예요.
• 영거 드라이아스: 약 1만 2,800년~1만 1,700년 전의 마지막 한랭기로, 한국고고학사전은 구석기 종말과 관련이 깊다고 추정해요.
• 눈덩이 지구: 지구 전체가 얼음으로 덮였을 수 있다는 가설로, 크리오스진기가 대표 사례예요.
• 밀란코비치 주기: 지금의 지구 온난화를 설명하지는 못해요. NASA는 현재의 온난화와 구분해 따로 다뤄요.

빙하기와 관련된 주요 수치를 한눈에 보면

옆으로 밀어 보기

빙하기에 대해 흔히 하는 오해는 무엇인가요

• 빙하기에는 지구 전체가 얼음이었다: 빙기에도 얼음이 덮은 곳은 극지방과 고위도, 높은 산 중심이었고 북미 빙상은 북위 45도 부근까지 확장됐어요.
• 지금은 빙하기가 아니다: 수천만 년 척도로는 지금도 빙하기 안이고, 따뜻한 간빙기에 있는 것뿐이에요.
• 다음 빙하기가 곧 온다: 궤도 계산으로는 최소 수만 년 뒤이고, 이산화 탄소 배출이 이 시점을 더 늦출 수 있어요.
• 빙하기 주기의 원인은 다 밝혀졌다: 약 80만 년 전 4만 년 주기에서 10만 년 주기로 바뀐 이유는 NASA도 아직 명확한 답이 없다고 해요.