북극 해빙 융해 기간, 2010년경부터 길어지기 멈춰...연구 결과

위성 관측 기록의 대부분 기간 동안, 북극 해빙(sea ice) 융해 기간은 매년 길어져 왔습니다. 봄에는 얼음이 더 일찍 녹기 시작했고, 가을에는 더 늦게 다시 얼기 시작했습니다. 1979년부터 2023년까지를 다룬 NASA 주도 연구에 따르면, 이 길어지는 추세가 2010년경부터 예상치 못하게 안정화되었습니다. 현재 융해 기간은 1979년보다 약 40일 더 길지만, 이 증가분의 대부분은 2010년 이전에 일어난 것으로, Communications Earth & Environment에 게재된 이 연구는 밝히고 있습니다.

2010년 이후로는 평균 융해 기간 길이가 해마다 거의 비슷하게 유지되고 있지만, 개별 해에 따른 변동은 여전히 크게 나타납니다. 이 연구의 공동저자이자 NASA Goddard Space Flight Center의 얼음 과학자인 Linette Boisvert는, 과거에는 여름 한 철 또는 여러 해 여름을 완전히 녹지 않고 살아남는 다년생 얼음(multiyear ice)이 더 많이 포함되어 있어 융해 기간이 더 예측 가능했다고 말했습니다. 이러한 더 두꺼운 얼음이 줄어들면서, 장기 평균은 안정적으로 유지되는데도 해마다의 변동성은 더 커졌습니다.

이와는 별도로 NOAA의 Climate.gov는 매 여름이 끝날 때 남아 있는 해빙 면적에서도 비슷한 양상이 나타난다고 보고했습니다. 2012년에 기록적인 최저치를 찍은 이후, 9월 해빙 면적은 2024년까지 비교적 안정적으로 유지되었으며, 2007년 이후의 추세는 거의 0에 가깝습니다. 그러나 NOAA는 이러한 안정성이 회복을 의미하지는 않는다고 경고합니다. NOAA가 인용한 2024년 Arctic Report Card에 따르면, 2007년부터 2024년까지의 최근 18개 9월 해빙 면적 값은 위성 관측 기록상 가장 낮은 18개 값에 해당합니다.

연구자들은 얼음 표면에서 나오는 마이크로파 신호를 감지하는 위성 장비를 이용해 융해 기간을 추적했습니다. 이 방법을 설명한 Nature 논문에 따르면, 해빙을 덮은 눈 속의 물은 그 표면이 마이크로파 방사를 방출하는 방식을 바꾸기 때문에, 위성은 매년 봄 융해가 시작되는 날짜와 가을 다시 얼기 시작하는 날짜를 구별해 낼 수 있습니다. 이 두 날짜 사이의 간격이 융해 기간의 길이입니다.

NASA 연구는 이러한 변화가 봄에 더 일찍 녹기 시작하는 것보다는 주로 가을에 더 늦게 얼기 시작하는 것에 의해 주도되었다는 것을 발견했습니다. Nature 논문은 이에 구체적인 수치를 제시합니다. 북극해의 결빙 시작 시점은 10년마다 약 7.5일씩 늦춰져, 1979년 이후 총 약 34일이 늦춰졌습니다. 반면 융해 시작 시점은 그보다 적은 정도로, 10년마다 약 1.47일씩 앞당겨졌습니다. 또한 2010년대 이후로는 결빙 시작 시점의 변동성도 더 커졌는데, 연구는 이를 다년생 얼음이 주를 이루던 얼음에서 1년 미만의 얼음인 1년생 얼음(first-year ice)이 주를 이루는 얼음으로의 전환과 연결짓고 있습니다.

결빙 지연이 왜 일어났는지를 이해하기 위해, NASA 연구팀은 북극의 에너지 균형, 즉 태양·대기·바다로부터 들어오는 열과 다시 우주로 방출되는 열 사이의 차이를 살펴보았습니다. 2000년대의 급속한 해빙 손실 기간 동안, 얼음이 줄어들면서 더 많은 어두운 바닷물이 노출되었고, 이는 반사율이 높은 얼음보다 더 많은 태양빛을 흡수했습니다. NASA에 따르면 이렇게 추가로 축적된 열이 결빙을 지연시키고 융해 기간을 늘렸으며, 그 10년 동안 가장 빠르게 변화한 지역들은 연간 최대 5일씩 융해 기간이 늘어났습니다. 2010년 이후로는 구름 패턴의 변화로 북극해 일부 지역에 도달하는 태양빛이 줄었는데, 연구는 이를 그 이후 나타난 더 완만하고 오르내리는 양상과 연결짓고 있습니다.

이러한 정체가 북극의 온난화가 멈췄다는 뜻은 아닙니다. NASA 연구는 이 지역이 여전히 전 지구 평균보다 거의 4배 빠르게 온난화되고 있으며, 남아 있는 얼음도 수십 년 전보다 상당히 얇아졌다고 언급합니다. NOAA가 정리한 장기 변화 기록도 이를 뒷받침합니다. 위성 시대 초기인 1980년대 중반에는 겨울철 얼음 면적의 최대 3분의 1이 두꺼운 다년생 얼음이었지만, 2020년에는 그 비율이 5퍼센트까지 떨어졌습니다.

얼음층 대부분이 이제 얇은 1년생 얼음이기 때문에, 이 체계는 꾸준한 장기적 궤적을 따르기보다는 폭풍, 바람, 구름 등 단기적인 대기 조건에 더 민감하게 반응하게 되었습니다. Boisvert는 이를 융해 기간 길이가 '대기 영향에 훨씨 더 의존하게 되었다'고 표현했는데, 이는 얇은 얼음이 원래부터 더 취약하기 때문입니다. NOAA는 별도로, 해빙 면적이 9월 여름철 최저치에서는 3월 겨울철 최고치에서보다 약 5배 더 빠르게 감소했다고 지적하며, 이 차이는 두꺼운 다년생 얼음이 얼마나 손실되었는지와 관련이 있다고 설명합니다.

이러한 취약성은 얼음 자체를 넘어서는 결과를 낳습니다. NOAA는 여름철 해빙 감소가 1993년에서 2018년 사이 해양 파고가 60% 증가한 것과 연관되어 있으며, 이번 세기말까지 온난화 1도씨당 연간 약 0.4~0.8미터에 이를 것으로 예상되는 해안 침식과도 연관되어 있다고 보고합니다. 아울러 얼음에 의존하는 종들과 북극 지역 공동체의 전통적인 수렵·이동 경로에도 지장을 준다고 밝힙니다.

NASA 주도 연구팀은 현재의 정체 상태가 지속적인 변화가 아니라 일시적인 것일 수 있다고 경고합니다. 두껍고 다년생인 얼음은 그린란드 북쪽과 캐나다 북극 군도(Canadian Arctic Archipelago) 지역에서는 여전히 연중 남아 있습니다. 이 남아 있는 두꺼운 얼음이 계속 얇아진다면, 연구는 이것이 또 다른 급속한 해빙 손실 시기를 촉발해 융해 기간을 더 늘릴 수 있다고 경고합니다.

연구자들은 북극이 이전의 더 안정적인 지속적 감소로 되돌아가는 것이 아니라, 연간 날씨 패턴이 융해 기간에 이전보다 더 큰 영향을 미치는 새로운 국면에 접어들었다고 설명합니다. 최근의 정체가 지속적인 변화인지, 아니면 다시 급속한 손실이 시작되기 전의 일시적 멈춤인지는 이 연구에 따르면 여전히 열려 있는 질문이며, 이것이 바로 연구팀이 해빙과 북극의 에너지 균형 모두에 대한 지속적인 위성 관측의 필요성을 강조하는 이유입니다.