뜻하지 않게 황허 퇴적물에서 얻어낸 지구의 과거 기후에 대한 정보

[사이언스 데일리] 중국 황허의 퇴적물을 꼼꼼히 조사한 스웨덴과 중국 공동 연구그룹이 지구 구조 및 기후 진화의 역사가 새로 쓰여져야 할지도 모른다는 것을 보였다.

(2015년 10월 9일 사이언스 데일리 기사 번역)

정보출처: 웁살라 대학

티벳 고원 북동쪽에 위치한 황허의 지류. 최근 연구 결과에 의하면 황허는 융기하고 있는 티벳 고원을 침식하고 깎아냈고, 여기서 바람에 날린 황토가 중국 황투고원 (黄土高原 Chinese Loess Plateau) 을 형성했다. 황투고원은 과거 기후의 기록이 남아있는 세계에서 가장 중요한 장소들 중 하나이다. Credit: Thomas Stevens

티벳 고원 북동쪽에 위치한 황허의 지류. 최근 연구 결과에 의하면 황허는 융기하고 있는 티벳 고원을 침식하고 깎아냈고, 여기서 바람에 날린 황토가 중국 황투고원 (黄土高原 Chinese Loess Plateau) 을 형성했다. 황투고원은 과거 기후의 기록이 남아있는 세계에서 가장 중요한 장소들 중 하나이다. Credit: Thomas Stevens

중국 황허의 퇴적물을 꼼꼼히 조사한 스웨덴과 중국 공동 연구그룹이 지구 구조 및 기후 진화의 역사가 새로 쓰여져야 할지도 모른다는 것을 보였다. 이들의 발견은 오늘 (2015년 10월 9일) 저명한 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션 (Nature Communications)’ 에 실렸다.

지구 표면의 지형과 전세계적 기후가 수백만 년 동안 어떻게 발달해 왔는지 재구성하기 위해서 육지에서 침식되어 강을 통해 깊은 바다로 옮겨진 퇴적물이 종종 이용된다. 이 과정은 상당히 빠른 속도로 일어나 운반되는 중간에 퇴적물이 대규모로 쌓이는 일은 일어나지 않는다는 가정 하에 연구되고 있다.

하지만 지금까지의 연구에서는 완전하지 않은 지식과 모순되는 자료들로 인해 기후 및 지형의 역사를 이해하는 데 어려움이 있었다. 비어있는 지식을 채우고 모순점을 해결하기 위해 연구자들은 세계에서 가장 퇴적물을 많이 운반하는 강인 중국의 황허에서 현재와 과거의 퇴적물을 조사해 왔다.

웁살라 대학 (토마스 스티븐스 박사가 주도) 과 란저우 대학 (준성 니 박사가 주도) 의 연구자들은 발원지에서 최종목적지까지 황허 퇴적물을 분석하여 광물조성을 밝혔다. 이들은 또 풍화에 아주 강한 규산염광물인 저어콘 알갱이의 연대도 측정했다.

이번 연구의 주 저자 중 한 명인 웁살라 대학 지구과학과의 토마스 스티븐스 박사에 따르면 저어콘 연대는 이 산맥에서 기원한 퇴적물의 출처에 대한 지문과 같은 정보를 제공해준다고 한다.

황허의 퇴적물은 주로 황투고원에 모여 있는 뢰스라고 불리는 황토 퇴적층에서 바람에 날려온 광물로 구성되어 있다고 알려져 있다. 이 고원에는 과거의 기후와 관련하여 지구상에서 가장 크고 가장 중요한 기록이 보존되어 있으며 기후변화의 주요 동인 중 하나인 과거 대기권에서의 황토 활동에 대한 기록 역시 보존되어 있다.

과학자들은 황허 퇴적물의 조성이 황투고원을 지나면서 급격하게 바뀐다는 것을 발견했다. 하지만 기대했던 것과 달리 바람에 날린 황토는 퇴적물의 주된 원천이 아니었다. 그 대신 황투고원이 융기하고 있는 티벳 고원에서 침식되어 황허로 흘러들어온 퇴적물의 최종 목적지 역할을 한다는 것을 알아냈다.

이 발견은 황투고원의 기원에 대한 그동안의 이해를 완전히 바꾸어 놓는 것이다. 또 황투고원은 육지에서 대규모 퇴적물 저장소 역할을 하게 되는데, 이것은 예전 이 지역에서 발견한 모순되는 점들을 설명해주는 것이다.

“우리 연구결과에 의하면 360만 년 쯤 전에 계절풍에 큰 변화가 일어나 황허 수계의 형성에 영향을 끼치고 티벳 고원의 침식을 가속키켰으며 황토 퇴적을 이끌었던 것으로 보인다.” 토마스 스티븐스는 논문에 일허게 쓰고 있다.

또 침식된 물질의 풍화는 빙하기가 시작되던 무렵 대기중 이산화탄소 농도가 낮아진 것을 설명하는 기작의 일부이기도 하다. 연구팀의 다음 계획은 육상 및 해양 침식 기록을 비교하여 육상의 퇴적물 저장이 해양 퇴적물 기록에 어떤 영향을 주었는지 측정하는 것이다.

“그러고 나서야 진짜 침식 속도는 물론 침식이 대기권 CO2 농도 및 과거 기후에 끼쳤던 영향을 평가할 수 있게 될 것입니다.” 스티븐스의 말이다.

참고문헌

Junsheng Nie, Thomas Stevens, Martin Rittner, Daniel Stockli, Eduardo Garzanti, Mara Limonta, Anna Bird, Sergio Andò, Pieter Vermeesch, Joel Saylor, Huayu Lu, Daniel Breecker, Xiaofei Hu, Shanpin Liu, Alberto Resentini, Giovanni Vezzoli, Wenbin Peng, Andrew Carter, Shunchuan Ji, Baotian Pan. Loess Plateau storage of Northeastern Tibetan Plateau-derived Yellow River sediment. Nature Communications, 2015; 6: 8511 DOI: 10.1038/NCOMMS9511

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카테고리:번역, 사이언스 데일리, 신생대, 지질학

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