[뉴스스페이스=이종화 기자] 과학자들이 남극 동부 앨런 힐스 지역에서 무려 600만년 전의 얼음을 발견해 지구 기후 연구에 획기적인 전기를 마련했다. 이 얼음에는 당시의 대기 성분이 그대로 보존된 작은 공기 방울들이 포함돼 있어, 지금까지 알려진 것보다 약 6배 오래된 지구의 고대 기후 ‘스냅샷’을 제공한다.

Phys.org, PNAS, Oregon State University, COLDEX 공식 발표에 따르면, 이는 남극 얼음 코어 기록을 기존 80만년에서 크게 뛰어넘는 가장 오래된 직접 연대 측정 얼음 기록으로, 전 세계적으로 지난 600만년간의 지구 냉각과 온난화 변화를 직접 보여주는 뿐만 아니라 해수면 상승 등 지구 환경 변동을 복원하는 데 귀중한 자료가 될 전망이다.​

가장 오래된 직접 연대 측정 얼음의 발견

이번 연구는 미국 오레곤 주립대학이 중심이 된 국립과학재단(NSF) 지원 '최고령 얼음 탐사 센터(COLDEX)' 소속 15개 연구기관의 협력으로 진행됐다. 연구팀은 애초 300만년 전 얼음 시료를 찾고자 시추 작업에 착수했으나, 깊이 100~200m의 얕은 지표면 근방에서 600만년 된 얼음을 발견하는 엄청난 성과를 냈다.

얼음 코어 자체에 포함된 희귀 기체 아르곤의 동위원소 비율 측정을 통한 직접 연대 측정 기법 덕분에 주변 지질학적 특성에 의존하지 않고 얼음의 실제 나이를 정확히 파악할 수 있었다. 얼음은 과거 따뜻한 기후였던 마이오세와 플라이오세 시기를 아우르고, 당시 평균 해수면은 현재보다 훨씬 높았던 것으로 과학자들은 판단하고 있다.​

600만년간 남극의 기후 변화

산소 동위원소를 통한 온도 분석은 남극 지역이 지난 600만년 동안 약 12도(섭씨) 정도 점진적으로 냉각되었음을 보여준다. 이는 이 지역에서 나온 첫 직접적인 장기 냉각 측정으로, 지질학적 증거들과 함께 지구가 점차 현재의 빙하기 단계로 접어들었음을 의미한다.

COLDEX의 공동 연구책임자 존 히긴스(프린스턴 대학교)는 “이번 발견은 기존 가장 오래된 얼음 기록의 6배 이상 오래된 ‘기후 순간 기록’ 라이브러리를 구축했다”며 이번 연구가 현재 동남극 내륙에서 120만년 기록을 회수한 유럽 연구팀의 연속 얼음 기록과 함께 고대 기후학 연구에 혁신적 기여를 할 것이라 평가했다.​

혹독한 환경 속 고대 얼음 보존 조건

앨런 힐스 지역은 강한 바람이 신선한 눈을 날려 보내고, 매우 낮은 기온으로 인해 얼음 움직임이 극히 느려져 100~200미터 얕은 곳에서도 고대 얼음을 보존할 수 있는 독특한 지역이다. 이 때문에 연속적인 기록은 아니지만, 빙상 깊은 곳을 수천 미터 시추하는 기존 방식보다 훨씬 적은 깊이에서 ‘고대 얼음’을 채취할 수 있어 연구자들 사이에서 ‘기후 타임머신’으로 불린다. 그러나 혹독한 환경 덕에 현장 시즌을 보내기에 매우 어려운 장소로도 꼽힌다.​

향후 연구 및 탐사 계획

COLDEX 센터 소장 에드 브룩은 이번 발견을 “지금까지 센터가 이룬 가장 중요한 성과”라고 평가하면서, 2026년부터 2031년에 예정된 확대 연구 프로그램을 통해 더 오래된 얼음 기록을 발견할 가능성에 기대를 나타냈다. 연구팀은 향후 수개월 내 추가 시추 작업을 위해 앨런 힐스로 복귀할 계획이며, 대기 중 온실가스 단계와 해양 열 함량 등 고대 기후 변동의 원인 분석에 나설 예정이다.​

이번 발견은 지구 기후변화 연구에 중대한 전환점을 제시한다. 600만년 전까지 거슬러 올라가는 직접 측정 기록이 확보됨으로써, 과거 기후 변동과 오늘날 인류가 직면한 기후 위기를 더 깊이 이해할 수 있는 실마리를 제공한다는 점에서 세계 과학계의 큰 주목을 받고 있다.