Rapid, heterogeneous retreat of lake-terminating Himalayan glaciers driven by local controls, not regional climate

거대한 빙하의 수수께끼: 왜 어떤 얼음은 빨리 녹고 어떤 것은 그렇지 않은가

세계의 산들을 거대한, 얼어붙은 물 타워라고 상상해 보세요. 히말라야에는 거의 10억 명의 사람들이 식수, 농사, 그리고 전력을 위해 의존하는 강들을 먹여 살릴 수 있는 충분한 양의 얼음을 품은 이 타워들이 있습니다. 하지만 지구가 온난해짐에 따라, 이 타워들은 새고 있습니다. 어떤 것들은 천천히 새고 있는 반면, 어떤 것들은 터져 나가며 거대한 얼음 덩어리들을 아래쪽 호수로 쏟아붓고 있습니다. 이것은 단순히 얼음이 녹는 것에 대한 이야기가 아닙니다. 이것은 물 안보에 관한 이야기입니다. 만약 우리가 언제, 얼마나 빠르게 이 빙하들이 줄어들지 예측할 수 없다면, 그 뒤에 따를 미래의 홍수나 가뭄에 대비할 수 없습니다. 과학자들은 오랫동안 날씨, 구체적으로는 얼마나 뜨거워지는지와 비가 얼마나 내리는지가 이곳의 주요 악당이라고 의심해 왔습니다. 그들은 만약 지역 전체가 더 뜨거워진다면, 모든 빙하가 마치 불길을 피해 도망가는 군중이 모두 같은 속도로 달리는 것처럼 똑같은 속도로 줄어들 것이라고 생각했습니다. 하지만 불이 그들을 달리게 만드는 유일한 이유가 아니라면 어떨까요? 만약 어떤 사람들은 특정 바위에 걸려 넘어져서 더 빨리 달리고 있고, 다른 사람들은 지름길을 찾아서 더 느리게 달리고 있다면 어떨까요? 이것이 바로 뉴캐슬 대학교의 새로운 연구가 해결하고자 하는 미스터리입니다.

연구: 히말라야를 가로지르는 고속 추격전

이 사건을 해결하기 위해, 연구진은 초정밀 위성 눈을 사용하여 히말라야의 74개 거대 빙하를 관찰하는 우주 탐정 역할을 수행했습니다. 이들은 그냥 일반적인 빙하가 아니었습니다. 이들은 '호수 종단형(lake-terminating)' 빙하로, 얼음의 끝부분이 바로 물웅덩이에 맞닿아 있는 형태였습니다. 알렉스 하이드(Alex Hyde), 레이첼 카(Rachel Carr), 스튜어트 더닝(Stuart Dunning)이 이끄는 팀은 일 년에 한 번만 빙하를 관찰한 것이 아닙니다. 그들은 PlanetScope 위성의 고해상도 이미지를 사용하여 2017년부터 2024년까지 매달 체크했습니다. 그것은 마치 빙하의 가장자리가 정확히 언제, 얼마나 움직였는지 보기 위해 얼음의 타임랩스 영화를 프레임 단위로 보는 것과 같았습니다.

거대한 놀라움: 동기화된 춤, 그러나 혼란스러운 발걸음

연구는 동시에 일어나는 두 가지 매우 다른 이야기를 발견했습니다.

첫째, 동기화된 춤이 있었습니다. 히말라야 산맥 전체에 걸쳐, 먼 서쪽에서 먼 동쪽까지, 이 모든 빙하는 계절의 리듬에 맞춰 완벽하게 움직였습니다. 그들은 추운 겨울철에는 자리를 지키거나 심지어 약간 앞으로 나아가기도 했습니다. 그러다 여름이 오고 공기가 가장 뜨거워지면, 그들은 모두 후퇴하기 시작했습니다. 후퇴는 빨라져서 8월에 정점에 도달한 뒤, 가을이 되어 기온이 낮아지면서 다시 느려졌습니다. 이 패턴은 너무나 일관적이어서, 빙하가 강수량이 많은 몬순 지역에 있든 건조한 사막 같은 지역에 있든 상관없이, 그들은 모두 여름의 열기라는 비트에 맞춰 춤을 추었습니다. 결국 여름철의 최고 기온이 이 오케스트라의 지휘자가 되어, 모든 빙하에게 언제 녹기 시작하고 뒤로 물러날지를 알려주는 것이었습니다.

하지만 여기서 반전이 일어납니다. 발걸음의 크기는 완전히 혼란스러웠습니다.

후퇴하는 타이밍은 모두에게 동일했지만, 후퇴하는 양은 예측 불가능한 변수였습니다. 어떤 빙하는 아주 조금 줄어든 반면, 어떤 것들은 같은 해에 엄청난 덩어리로 사라졌습니다. 연구진은 빙하의 크기, 모양, 또는 지도상의 위치조차도 얼마나 빨리 후퇴할지를 예측할 수 없다는 것을 발견했습니다. 바로 옆에 붙어 있고 정확히 같은 날씨를 겪고 있는 두 개의 빙하라도 완전히 다르게 행동할 수 있었습니다. 하나는 100미터를 후퇴하는 동안, 그 이웃은 거의 움직이지 않을 수도 있었습니다.

진짜 범인: 글로벌 날씨가 아닌 로컬의 비밀

그렇다면 날씨가 후퇴 속도의 차이를 만드는 주요 원인이 아니라면, 무엇일까요? 연구는 그 답이 각 빙하의 "로컬 비밀"에 있다고 제안합니다.

두 명의 아이스 스케이트 선수가 링크 위에 있다고 상상해 보세요. 링크가 따뜻해지면, 두 스케이트 선수 모두 더 빨리 미끄러지기 시작할 것입니다(그것이 계절적 열기입니다). 하지만 만약 한 선수가 밑에 숨겨진 균열 때문에 갑자기 매우 미끄러워진 얼음 조각을 밟는다면, 공기 온도가 두 선수에게 똑같더라도 그 선수는 다른 선수보다 훨씬 더 빠르게 앞으로 튀어 나갈 것입니다.

연구진은 이 히말라야 빙하들의 경우, 그 "숨겨진 균열"이 바로 호수의 모양과 그 아래의 지형이라고 믿습니다. 빙하가 호수로 녹아 들어갈 때, 물이 얼음을 들어 올릴 수 있으며(뜨게 만듦), 이는 마찰을 줄여 빙하가 더 빨리 미끄러지게 합니다. 만약 호수 바닥에 깊은 움푹한 곳(overdeepening)이 있다면, 빙하는 갑자기 속도를 높여 그 구덩이 속으로 돌진하며 수백 미터를 후퇴할 수 있습니다. 이것이 토르토르미(Thorthormi) 빙하에 일어난 일로, 이 빙하는 단 1년(2022년) 만에 무려 15.3%나 후퇴했습니다. 이러한 종류의 갑작스럽고 폭발적인 후퇴는 단순히 여름이 얼마나 더웠느냐가 아니라, 호수의 특정한 국지적 지형과 빙하 자체의 속도에 의해 결정됩니다.

이것이 중요한 이유: 단순한 예측의 종말

이 발견은 미래를 예측하는 방식에 있어 게임 체인저입니다. 오랫동안 과학자들은 지역 전체의 평균적인 날씨를 보고 단순한 규칙을 적용하여 빙하가 얼마나 녹을지 추측하려고 노력해 왔습니다: "기온이 1도 높아지면, 빙하는 X 미터 줄어든다." 이 연구는 그 규칙이 개별 빙하에는 적용되지 않는다는 것을 보여줍니다. 특정 빙하가 어떻게 행동할지 예측하기 위해 "원 사이즈 피츠 올(one-size-fits-all, 일률적인)" 숫자를 사용할 수는 없습니다.

저자들은 미래의 수자원 공급과 확장되는 호수로부터 발생하는 위험한 홍수를 예측하기 위해서는, 거시적인 관점만을 보는 것을 멈추고 세부적인 사항을 보기 시작해야 한다고 제안합니다. 우리는 호수 바닥의 모양과 현재 얼음이 얼마나 빨리 움직이고 있는지를 알아야 합니다. 이러한 국지적 요인들이 갑작스럽고 예측 불가능한 후퇴를 일으킬 수 있기 때문에, 미래는 우리가 생각했던 것보다 훨씬 더 "뾰족하고" 혼란스러울 수 있습니다. 어떤 해에는 빙하가 거의 움직이지 않을 수도 있고, 그다음 해에는 엄청난 양이 사라질 수도 있습니다.

요약하자면, 히말라야의 빙하들은 여름 태양의 리듬에 맞춰 춤을 추지만, 그 발놀림은 발밑에 있는 독특하고 숨겨진 지형에 의해 결정됩니다. 우리의 물 타워를 안전하게 지키기 위해서는, 그 모든 발걸음의 비밀을 배워야 합니다.