기후 변화의 최전선인 남극에서, 빙하가 녹아내리면 해조류가 늘어나 탄소를 흡수할 것이라는 인류의 낙관적인 가설이 붕괴됐다.

빙하가 품었던 철분이 오히려 생태계에서 일종의 소화 불량을 일으키며, 지구가 스스로를 치유하는 능력을 상실하고 있다는 충격적인 연구 결과가 발표됐다고 사이테크데일리가 2일(현지시간) 보도했다. 지구가 인류에게 보내는 경고는 때로 우리의 상식을 뒤엎는 정교한 '부메랑'이 되어 돌아온 것이다.

상식을 뒤엎은 '철분의 배신'

학술지 '네이처 지오사이언스(Nature Geoscience)'에 2일 게재된 독일 올덴부르크 대학과 미국 컬럼비아 대학 공동 연구팀의 논문에 따르면, 서남극 빙하(WAIS)의 후퇴는 남극해의 탄소 흡수 능력을 오히려 저하시키는 것으로 나타났다.

전통적으로 과학계는 빙하가 녹아 바다로 흘러갈 때, 그 속에 포함된 철분(Iron)이 영양분 역할을 하여 해조류(알지)의 증식을 돕는다고 믿어왔다. 해조류가 광합성을 통해 대기 중의 이산화탄소를 흡수하면 지구가 냉각되는 선순환 구조, 즉 '철분 시비 효과(Iron Fertilization)'가 작동할 것이라 기대한 것이다.

그러나 연구팀이 남극해 수심 5km 아래에서 채취한 퇴적물을 분석한 결과는 전혀 달랐다. 빙하가 대거 붕괴하며 철분 농도가 정점에 달했던 과거 온난기에도 해조류의 생산성은 오히려 정체되거나 감소했다. 원인은 철분의 '양'이 아니라 '질(화학적 형태)'에 있었다.

고대 암석의 풍화, '생물학적 불능'을 낳다

연구를 주도한 토르벤 스트루브(Torben Struve) 박사는 이 역설적인 현상의 열쇠로 '풍화된 철분'을 지목했다. 서남극 빙하 아래 잠들어 있던 고대 암석들이 오랜 세월 물리적·화학적 변형을 거치며 생성된 철분은 용해도가 극히 낮았다.

바람에 날린 먼지(Dust)는 빙하기 시절 육지에서 날아온 철분은 생물이 흡수하기 쉬운 형태였다.

그러나 빙하 유래 철분(Iceberg Iron)은 빙하가 암석을 긁으며 배출한 철분은 고도로 풍화되어 해조류가 영양분으로 섭취하기 어려운 '그림의 떡'과 같은 상태였다.

즉, 빙하가 녹아내릴수록 바다에는 '먹을 수 없는 식량'만 가득 차게 되는 셈이다. 이는 서남극 빙하가 얇아지고 붕괴되는 현재의 추세가 지구의 탄소 정화 능력을 심각하게 훼손할 수 있음을 시사한다.

13만 년 전의 거울, 오늘날의 경고

연구팀은 약 13만 년 전, 지금과 기온이 비슷했던 '마지막 간빙기'를 주목했다. 당시에도 서남극 빙하는 대규모로 후퇴했으며, 그 과정에서 쏟아져 나온 막대한 양의 풍화된 퇴적물이 남극해를 뒤덮었다.

컬럼비아 기후대학원의 지젤라 윈클러(Gisela Winckler) 교수는 "바다의 탄소 흡수 능력은 고정된 상수가 아니다"라며, "빙하에서 유래한 철분이 생물학적으로 이용 불가능하다는 사실은 남극해의 탄소 순환 모델을 근본적으로 재수정해야 함을 의미한다"고 강조했다.

이는 현대 기후 위기 대응 전략에도 상당한 파장을 던진다. 인위적으로 철분을 살포해 해양 탄소 흡수를 늘리려던 공학적 대안들이, 빙하 붕괴라는 자연적 변수 앞에서 무용지물이 될 수 있기 때문이다.

[에디터 시각] 무너지는 지구의 자정 작용

이번 연구는 기후 변화가 단순히 '온도가 오르는 현상'을 넘어, 지구가 수만 년간 유지해 온 '피드백 시스템(Feedback System)' 자체를 망가뜨리고 있음을 보여준다. 서남극 빙하의 용해는 해수면 상승이라는 물리적 위협뿐만 아니라, 탄소 흡수 저하라는 화학적 재앙으로 이어지는 '이중 압박'을 가하고 있다.

빙하가 얇아질수록 더 많은 고대 암석이 노출되고, 더 많은 '불량 철분'이 공급되는 악순환. 기후의 역습은 우리가 예상치 못한 곳에서, 우리가 가장 믿었던 메커니즘을 무너뜨리며 다가오고 있다.