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남미 칠레 지역에 있는 휴면회산 모초-초슈엔코 산을 조사하고 있는 연구원. 빙하가 녹을수록 강렬하고 빈번한 화산 폭발 가능성이 커진다는 연구 결과가 나왔다. 미국 위스콘신 매디슨대 제공

지구 온난화로 빙하가 녹으면서 전 세계적으로 더 강력한 화산 폭발을 유발할 수 있다는 연구 결과가 나와 우려가 커지고 있다.

미국 위스콘신 매디슨대, 리하이대, 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA), 디킨슨대 공동 연구팀은 남미 칠레 안데스산맥의 여섯 개 화산을 분석한 결과, 빙하가 녹을수록 더 강렬하고 빈번한 화산 폭발 가능성이 커진다고 10일 밝혔다. 기후 변화로 빙하가 줄어들면서 전 세계적으로 수백 개의 휴면 상태인 빙하 아래 화산, 특히 남반구 남극에 있는 화산 활동이 활발해질 수 있다는 것이다. 이번 연구 결과는 6~11일 체코 프라하에서 열리는 지구화학 분야 국제 학술대회 ‘골드슈미츠 2025’(Goldschmidt 2025)에서 발표됐다.

빙하 후퇴와 화산 활동 증가 사이의 연관성은 대륙 화산 시스템에서 이 현상을 처음 탐구한 1970년대 아이슬란드 대상 연구에서 알려졌다. 연구팀은 휴면 상태인 모초-초슈엔코 화산을 포함해 남부 칠레 6개 화산을 포함해 아르곤(Ar) 연대 측정법과 결정체 분석을 사용해 파타고니아 빙상(Ice Sheet)의 전진과 후퇴가 화산 활동에 어떤 영향을 미쳤는지 조사했다. 연구팀은 이전 화산 폭발 시에 생성된 암석의 결정체를 분석해, 빙하 얼음의 무게와 압력이 지하 마그마의 특성을 어떻게 변화시켰는지 추적했다.

그 결과, 2만 6000~1만 8000년 전 마지막 빙하기의 절정에 두꺼운 얼음이 화산 폭발을 억제하고, 지표 아래 10~15㎞ 깊이에서 실리카가 풍부한 마그마 저장소에 축적될 수 있게 한 것으로 확인됐다. 마지막 빙하기가 끝나면서 빙상이 급격히 녹자, 지각을 이완시키고 마그마 내 가스는 팽창했다. 이런 압력 축적은 깊은 저장소에서 격렬한 화산 폭발을 유발한다는 것을 발견했다. 빙하는 그 아래에 있는 화산의 폭발을 억제하는 경향이 있는데, 기후 변화로 인해 빙하가 후퇴하면서 화산이 더 빈번하고 폭발적으로 분출될 수 있음을 시사한다고 연구팀은 밝혔다. 이 때문에 남극이나 북극 같은 극지방에서 화산 폭발이 발생 가능성이 커진다는 설명이다.

이렇게 화산 활동이 증가하면 전 세계 기후에도 영향을 미친다. 단기적으로 화산 폭발은 에어로졸을 방출해 지구를 일시적으로 냉각시킬 수 있다. 1991년 필리핀 피나투보 화산이 폭발했을 때 전 지구적으로 약 0.5도 하락했다. 연구팀 관계자는 “하지만 폭발 누적 효과는 온실가스 축적으로 인해 장기적으로 지구 온난화를 강화할 수 있다”며 “이는 빙하가 녹으면서 폭발을 유발하고, 폭발이 다시 더 많은 온난화를 유발한다는 피드백이 형성된다”고 설명했다.

브래드 싱어 위스콘신 매디슨대 교수(지구과학)는 “이번 연구는 빙하와 화산 활동의 연관성이 남극뿐만 아니라 북아메리카, 뉴질랜드, 러시아 일부 등 북반구 지역에서도 발생할 수 있는 만큼 면밀한 주의가 필요하다”라며 “화산이 빙하 후퇴에 반응하는 것은 지질학적 관점에서 거의 즉각적이지만, 마그마 시스템의 변화 과정은 점진적이며 수 세기에 걸쳐 일어나므로 모니터링과 조기 경보 시스템이 시급하다”고 말했다.

유용하 과학전문기자

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