8200년전 기후변화 사건

급격한 기후변동이었던 영거 드라이아스(Younger Dryas)가 끝나고 약 11,500년전쯤이 되면 지구의 기후 시스템은 오늘날과 비슷하게 된다. 그러나 기원전 6200년전 근처에 ‘The 8.2 kiloyear event(8200년전 사건)’라 불리는 지구 기온의 급격한 냉각이라는 사건이 발생하는데 그린란드 아이스 코어 GISP2(그린란드 빙상 프로젝트 2)에서 최초로 발견되었다. 분석에 따르면 그린란드에서는 20년만에 온도가 대략 3.3°C(Alley et al., 1997; Kobashi et al., 2007) 하락했고 이 한랭기간이 150년(Thomas et al., 2007; Kobashi et al., 2007) 이상 지속되다가 다시 따뜻해지면서 이전의 상태로 돌아갔다.

– Central Greenland reconstructed temperature (GISP2). 8200년전의 냉각화를 확인

2003년, 미국 국방부는 현대 기후변화의 가능성과 그 영향에 대해서 연구했다. 국방부의 앤드류 마샬(Andrew Marshall) 지휘로 실시된 그 연구에서는 영거 드라이아스(Younger Dryas)와 소빙하기(Little Ice Age)의 중간 대안이었기 때문에 8200년전 사건을 표본으로 삼아 앞으로 예상되는 기후변화를 모델링하였다.

※ 관련글

– 영거 드라이아스(Younger Dryas) : http://yellow.kr/blog/?p=538

– 17세기의 위기 – 소빙하기 절정 : http://yellow.kr/blog/?p=939

– 4200년전 기후변화 사건 – 이집트 제1 중간기 : http://yellow.kr/blog/?p=716

이 당시의 세계사 연표를 살펴본다.

※ yellow의 세계사 연표 : http://yellow.kr/yhistory.jsp?center=-6000

◎ 8200년전 사건의 공간적인 범위

– (그림 1) 모릴Morrill과 야콥센Jacobsen(2005)이 확인한 8200년전 사건의 기후 변동 지도

8200년전 사건의 공간적인 범위에 대해서는 현재 논쟁 중이다. 유럽의 기후가 영향을 미친 북대서양과 호수의 침전물에서는 약 2°C가 하락한 명확한 증거가 있다(그림 1). 유럽과 그린란드를 제외한 다른 지역의 고기후(古氣候, paleoclimate) 기록은 현재 별로 없기 때문에 8200년전 사건의 공간적인 범위에 대한 확실한 결론을 얻는 것은 어렵다. 석회 동굴의 퇴적지형인 스펠레오뎀(speleothem), 대양의 침전물 그리고 아이스 코어에서의 어떤 증거들로 열대 지방의 몇몇 지역이 건조해졌다는 것을 알려줄 뿐이다. 기후가 건조해진 결과로 생긴 열대 습지의 축소는 그린란드 아이스 코어의 기포에 기록되어 있는 대기 중 메탄의 10-15% 감소를 설명할 수 있다(Alley et al., 1997). 남반구에서는 이 기후 변화를 설명할 수 있는 뚜렷한 기록이 거의 없다. 남극에서 기온이 다소 따뜻해졌다는 주장이 있으나 논쟁의 여지가 있다.

◎ 8200년전 사건의 원인

– (그림 2) 8200년전 사건 당시의 허드슨만 / 출처 : Clarke et al. (2003).

8200년전 사건의 원인은 수수께끼로 남아 있었지만, 최근에 과학자들은 하나의 의견으로 수렴하고 있다. 홀로세(Holocene) 초기, 마지막 빙하기 시기의 큰 빙상이 쇠퇴해지고 있을때 허드슨만(Hudson Bay)의 남쪽에 빙하가 녹은 거대한 호수가 형성되었다. 그 호수 북쪽은 로렌타이드 빙상(Laurentide ice sheet)에 의해 막혀있었다(그림 2). 8200년전 어느 시점에 이 댐은 격변적으로 무너졌는데 애거시(Agassiz) 호수의 물이 허드슨만으로 방출되어 래브라도해(Labrador Sea)로 흘러갔다(Barber et al., 1999). 바다에 도착하자 엄청난 양의 담수는 대양의 밀도 구조를 변경하여 열 염분 순환(thermohaline circulation, 熱鹽分循環)을 둔화시켰다. 엘리슨Ellison et al. (2006)이 발표한 최근의 연구는 바다 표면의 담수화가 열 염분 순환을 약화시킨다는 증거를 제공하고 있다.

◎ 8200년전 사건과 관련있는 중요한 데이터

•Hu et al. (1999), 미네소타주 Deep Lake 침전물 데이터

•Von Grafenstein et al. (1998), 독일 암머제(Ammersee) 호수의 안정적 동위원소 데이터

•Hughen et al. (2000), 베네수엘라 근처 카리아코 해분(Cariaco Basin) PL07-58PC 코어 침전물

•Dean et al. (2002), 미네소타주 Elk Lake의 빙호(氷縞, varve) 기록

•Lachniet et al. (2004), 코스타리카 베나도 동굴(Venado Cave)의 동굴퇴적물(speleothem)에서 δ18O와 δ13C의 측정

•Ellison et al. (2006), 북대서양 MD99-2251 코어 침전물 데이터

•Thomas et al. (2007), 그린란드 아이스 코어에서 δ18O의 고분석 측정

•Kobashi et al. (2007), GISP2 아이스 코어에서 메탄과 δ15N의 측정

<관련 그림>

– 출처 : Von Grafenstein et al (1998) Climate Dynamics, 14, 73-81.

– Baldini, J.U.L., McDermott, F., Fairchild, I.J. 2002. Structure of the 8200-year cold event revealed by a speleothem trace element record. Science 296: 2203-2206.