극지연구소, 북극해 ‘지구온난화 시한폭탄’ 광역 탐사 성공...메탄가스 방출현상 관측

쇄빙연구선 아라온호 북극항해 연구팀이 메탄가스의 방출현상을 관측하기 위해 탐사활동을 벌이고 있다./제공=극지연구소

인천 송도에 위치한 극지연구소는 북극항해에 나선 쇄빙연구선 아라온호가 우리나라 면적의 3분의 1 크기의 바다에서 ‘지구온난화의 시한폭탄’ 메탄가스의 방출현상 관측에 성공했다고 14일 밝혔다.

극지연구소에 따르면 메탄가스는 이산화탄소보다 온난화 효과가 25배 강한 온실기체로, 2010년 북극 동시베리아해 연안에서 확인된 메탄의 농도는 세계 평균보다 8배 이상 높은 것으로 보고된 바 있다. 전문가들은 북극해 대륙붕의 영구동토층이 녹으면서 다량의 메탄가스를 방출하는 것으로 추정하고 있다.

아라온호는 이전 탐사에서 고농도 메탄의 존재를 확인했으며, 이번에 3만2000㎢ 크기의 지역에서 메탄농도를 입체적으로 관측하고 광역자료를 확보했다.

북극항해 3항차 연구팀은 동시베리아해의 대륙붕에서 4일간 메탄가스 방출 현상을 1초 단위로 측정했고, 격자 형태로 설계한 29개의 지점에서 바닷물과 해저 퇴적물의 시료를 채취했다.

채취 결과 바닷물에 녹아 있는 메탄가스의 최고 농도는 전 세계 평균의 약 5배 수준이었으며, 연구팀은 채취한 시료를 활용해 동시베리아해 대륙붕의 고농도 메탄가스 방출현상과 지구온난화와의 연관성에 대한 연구를 이어갈 계획이다.

지난 북극항해에서 발견한 ‘미래자원’ 망간단괴와 가스하이드레이트의 광역적인 분포를 확인하기 위한 탐사도 진행됐다.

망간단괴는 해저에서 발견되는 망간(Mn)을 주성분으로 하는 금속덩어리다. 망간 이외에도 철, 구리, 니켈, 코발트 등 금속 원소의 함량이 높아 자원 유망성이 높다.

가스하이드레이트는 가스를 포함한 얼음으로 ‘불타는 얼음’이라 불리며, 녹으면서 160배의 메탄과 0.8배의 물을 배출. 메탄은 강력한 온실가스이자 천연가스의 주성분으로 미래의 에너지자원으로 꼽히며, 북극에는 전 세계 매장량의 약 20%가 분포하고 있는 것으로 추정된다.

가스하이드레이트를 채취할 수 있는 해저 언덕구조 발달 지역에서 1500km 길이의 다중채널 탄성파탐사를 실시했으며, 첫 발견지로부터 270km 떨어진 지역에서 망간단괴를 찾아내 자원부존의 가능성을 높였다.

한편 북극항해 2항차 연구팀은 북위 79도 지점에 해빙 캠프를 설치하고 급격한 해빙의 변화를 관찰했다.

연구팀은 식물플랑크톤이 짧은 기간에 폭발적으로 증가하는 ‘대증식 현상’을 동시베리아해에서 처음으로 확인했다. 대증식 현상은 해양생태계 전반에 변화를 일으킬 수 있는 만큼, 해빙 감소와 해양 일차생산자 간의 관련성 규명에 연구력을 집중할 예정이다.

북극해로 가는 길목인 베링해에서 현장 조사를 수행한 북극항해 1항차 연구팀도 해양과 대기의 종합 관측을 성공적으로 마쳤으며, 수집한 자료는 향후 우리나라 해양 폭염의 원인을 분석하는 데 활용된다.

윤호일 극지연구소 소장은 “이전 탐사결과와 비교했을 때, 북극이 매년 눈에 띄게 변하고 있음을 알 수 있다”며 “관측한 북극해의 정보를 과학자들과 공유하고 북극 보존을 위한 노력에도 앞장서겠다”고 전했다.