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이번 연구는 과거 기후변화 자료를 담고 있는 석회암 동굴 내의 석순과 유석에서 시료를 채취, 동위원소 분석과 연대측정을 통해 석순과 유석의 성장패턴을 파악했다. 이를 지난 55만년 동안의 전세계 기후변화에 적용해 과거 기후변화를 추적한 것이다.
조 박사가 이 중 15개 석회암 동굴 안의 석순과 유석에서 총 24개의 시료를 채취해 분석한 결과 따뜻하고 습윤했던 간빙기 때는 석순과 유석이 잘 자랐다. 반면 빙하기 때는 이들의 성장이 정체된 것으로 나타났다. 이 자료를 일사량과 빙하, 심해 퇴적층 등 외부의 기후변화 자료와 비교하니 같은 기간 동일한 기후변화 현상이 나타남을 확인했다.
특히 북·남반구 온대지역의 석순과 유석이 서로 반대되는 성장 시기를 갖는 점에 착안해 북·남반구의 기후변화가 상반되는 경향을 보인다는 사실을 새로 밝혀냈다. 이는 그동안 열대 및 아열대 지역에 한정된 것으로 알려진 ‘북반구와 남반구 간 수리학적 시소현상’(강수량 변화가 서로 반대경향을 보임)의 범위가 한반도 주변 등 온대지역까지 확장되었음을 제시한 것이다.
지질연은 “기후변화의 세부적인 순환과정을 제시한 것으로 지역적인 기후변화가 전 지구에 큰 영향을 미치고 있었음을 시사한다”고 설명했다. 이번 연구결과는 지역별로 기후변화 메커니즘이 다르다는 점을 밝혀낸 만큼 앞으로 더 정확한 지구 기후변화 모델을 만드는 데 기여할 것으로 기대된다.
조 박사는 “고기후 연구 등 지질학은 과거에 실제 발생했던 대규모 기후변화의 영향을 파악할 수 있는 유일한 방법”이라며 “미래에도 발생할 수 있는 중대한 기후변화 이벤트와 인류가 겪게 될 충격을 보다 정확히 평가하기 위해 국제해양탐사프로그램과 같은 대규모 국제공동 연구 프로그램에 참여하는 것이 필수적”이라고 말했다.
순수 국내 연구진이 주도한 기후변화 연구결과가 네이처에 등재된 것은 처음이다. 특히 지질분야 논문이 이 저널에 실리는 것도 드문 사례이다.
이 논문에는 조 박사의 지도교수인 우경식 강원대 교수가 교신저자로 참여했다. 공저자는 지질연의 이상헌·양동윤 박사와 극지연구소 임현수 박사, 중국 난징사범대학 왕 용진 교수, 미국 미네소타대학 로렌스 에드워드 교수 등이다.
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