美 연구팀 "빙하 무게 감소→지하 마그마 압력 증가…과학적 주의 필요"

(서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 지구 온난화로 빙하 녹는 속도가 빨라지면서 두꺼운 얼음에 눌려 있는 남극 등 전 세계 빙하 아래 화산들이 폭발적인 분출을 일으킬 가능성이 점점 커지고 있다는 연구 결과가 나왔다.

얼음에 덮여 있는 칠레 모초-초슈엔코 화산 [Pablo Moreno-Yaeger / UW-Madison 제공. 재판매 및 DB 금지]

미국 매디슨 위스콘신대 파블로 모레노-예이거 연구원(박사과정) 연구팀은 8일 체코 프라하에서 열린 골드슈미트 학회(Goldschmidt 2025)에서 빙하기 말 칠레 안데스산맥의 빙하가 급속히 녹으면서 지각이 이완되고 지하 마그마가 팽창해 주변 화산들의 폭발적 분출을 일으킨 것으로 드러났다며 이같이 밝혔다.

유럽지구화학회(EAG)와 미국지구화학회(GS)가 공동 주관하는 골드슈미트 학회는 세계에서 가장 권위 있는 지구화학 학회로 꼽힌다.

연구팀은 이 연구는 빙하가 녹으면 그 아래 화산들이 더 빈번하게 더 폭발적으로 분출할 가능성이 있음을 보여준다며 이는 전 세계 빙하 아래의 휴화산 수백 개가 온난화로 인한 빙하 후퇴로 더 활발히 활동할 수 있음을 시사한다고 말했다.

화산활동 증가와 빙하 후퇴 간 연관성은 1970년대부터 아이슬란드의 화산 분출 등으로 잘 알려져 있다. 하지만 빙하 감소가 그 아래에 자리 잡은 대륙 화산 시스템에 미치는 영향에 대한 연구는 제한적이었다고 연구팀은 지적했다.

빙하가 녹고 있는 칠레 모초-초슈엔코 화산 칼데라 미국 매디슨 위스콘신대 파블로 모레노-예이거 연구원(박사과정)이 칠레 모초-초슈엔코 화산 칼데라 근처에서 표본을 수집하고 있다. [Pablo Moreno-Yaeger / UW-Madison 제공. 재판매 및 DB 금지]

이들은 이 연구에서 칠레 안데스산맥의 모초-초슈엔코 화산 등 휴화산 여섯 개를 대상으로 아르곤 연대 측정과 화산 분출물 결정 분석 등을 통해 파타고니아 빙상의 확장과 후퇴가 과거 화산 활동에 어떤 영향을 미쳤는지 조사했다.

이전 분출 시기를 정밀하게 측정하고 분출된 암석 내 결정을 분석, 빙하 얼음의 무게와 압력이 지하 마그마 특성을 어떻게 변화시켰는지 추적했다.

그 결과 마지막 빙하기 절정기인 약 2만6천~1만8천년 전 이들 화산을 덮고 있던 두꺼운 얼음이 땅속 10~15㎞ 깊이에 규소(Si)가 풍부한 마그마가 대량으로 축적되게 하고 화산 분출량을 억제한 것으로 밝혀졌다.

그러나 빙하기 말에 빙하가 급속히 녹으면서 화산을 누르던 얼음 무게가 갑자기 사라졌고, 이에 따라 지각이 이완되고 지하 마그마 내 가스가 팽창하면서 압력이 쌓여 폭발적인 분출을 유발, 현재의 화산들이 형성된 것으로 나타났다.

칠레 모초-초슈엔코 화산암 절편의 편광현미경 사진 칠레 안데스산맥의 휴화산 모초-초슈엔코에서 채취한 암석을 30㎛ 두께로 잘라 편광현미경으로 관찰한 사진. 한때 용암이었던 이 암석 속 다양한 광물들이 각기 다른 색과 형태를 띠고 있다. [Pablo Moreno-Yaeger / UW-Madison 제공. 재판매 및 DB 금지]

모레노-예이거 연구원은 "빙하는 그 아래 있는 화산의 분출량을 억제하는 경향이 있는데, 이 연구는 기후변화로 빙하가 후퇴할 경우 이런 화산들이 더 자주, 더 폭발적으로 분출할 가능성이 있음을 시사한다"고 말했다.

이어 이런 가능성은 현재 남극 같은 지역에서 증가하고 있고 북미, 뉴질랜드, 러시아 일부 대륙 등의 빙하 아래 화산들도 더 면밀한 과학적 주의가 필요하다며 "화산 분출이 증가하면 온실가스 축적으로 온난화가 심해지고 빙하가 더 빨리 녹아 더 많은 화산 분출을 유발하는 악순환이 초래될 수 있다"고 우려했다.

◆ 출처 : Goldschmidt 2025, Pablo Moreno-Yaeger et al., 'Expansion and contraction of the Patagonian ice sheet and it's influence on magma storage beneath Mocho-Choshuenco volcano, Chile'.

scitech@yna.co.kr

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