홀로세(Holocene)

• 홀로세는 약 1만년 전부터 현재까지의 지질 시대를 말합니다. 충적세 또는 현세라고도 부르는데요. 지질 시대의 마지막 시대 구분이라고 할 수 있습니다. 
• 홀로세는 플라이스토세 빙하가 물러나면서부터 시작된 시기로, 신생대 제 4기의 2번째 시기입니다.
• 약 5~9천년 전, 홀로세 초~중기 북반구 여름의 태양복사량은 지금보다 약 5~10% 강했으며 덥고 비가 많이 오는 날씨였습니다. 
• 이 시기에 잘 알려진 기후 현상은 사하라 사막이 초원이었다는 사실입니다. 물이 가득한 호수, 다양한 식물이 식생한 지질학적 증거들이 많이 발견되고 있습니다.
• 이러한 홀로세 중기의 기후변화 증거는 기후시스템 민감도 분석을 위한 중요한 지질학적 단서라고 할 수 있습니다. 

뭘 발견했나

• 기후 시스템의 민감도를 예측할 수 있는 홀로세 중기 기후변화 모델 연구를 통해 북극의 해빙 감소가 북반구 기후에 어떠한 영향을 주는 지에 대한 예측 연구 결과가 세계 최초로 발표됐습니다. 
• 한국지질자원연구원 국토지질연구본부 박효석 박사가 제1저자로 참여한 이 연구 결과는 <네이처 커뮤니케이션>에 게재됐습니다. 

어떻게 조사했나?

• 박효석 박사는 지금보다 약 5~10% 강한 햇볕이 북극의 해빙을 많이 녹인 사실에 착안해 '홀로세 중기 북극의 해빙 감소가 북반구 기후에 어떤 영향을 주었는지'에 대해 최신 고해상도 기후모델을 이용, 정량적으로 분석했습니다. 
• 박효석 박사는 지질자원연구소 클러스터 서버에 최신 복합지구시스템 기후모델 NCAR CESM 1.2를 설치해 태양복사열에 의한 해빙감소의 영향을 분리ㆍ분석하기 위해 3가지 시뮬레이션을 수행했습니다. 
• 첫 번째로는, 지구온난화가 본격화되기 이전인 대략 1950년대 이전의 최근 기후를 시뮬레이션 했습니다. 
• 두 번째로는 홀로세 중기에 강했던 여름철 태양 광선을 모델에 반영했습니다. 그 결과, 북반구 여름 온도가 상승하고 고위도 북극 해빙이 많이 녹았습니다. 
• 세 번째로는 두 번째와 같은 홀로세 중기 실험이지만, 북극 해빙의 면적과 두께를 1950년대와 비슷한 상태로 고정시켰습니다. 현재보다 강했던 홀로세 중기 햇볕이 해빙을 많이 녹이지 못하도록 알베도(Alvedo)를 높이는 방법을 활용해 해빙의 면적과 두께를 1950년대 상태로 고정시켰습니다. 

특이한 점은?

• 두 번째와 세 번째 시뮬레이션 결과를 비교하면 홀로세 중기 북극 해빙감소가 북반구 기후에 줬던 영향을 추정할 수 있습니다. 
• 첫 번째와 세 번째 시뮬레이션 결과를 비교하면 홀로세 중기 저위도-중위도의 태양복사량 변화의 직접적인 효과를 추정할 수 있습니다. 
• 시뮬레이션 결과는 북극 해빙 감소가 북태평양과 북아메리카 지역의 연평균 온도를 0.5~1도 정도 상승시키며 유라시아 대륙 일부 지역의 온도를 낮춘다는 사실을 보여줍니다. 
• 홀로세 중기 유럽의 온난화는 여름철 태양복사량 증가로 설명할 수 있으며(그림b), 북태평양과 북아메리카 대륙의 온난화는 북극 해빙 감소의 결과임을 보여줍니다(그림a).

이유가 뭐지?

• 온도 변화 이외에도 북극 해빙의 감소는 대서양 열염순환(Atlantic thermohaline circulation)을 약화시켜 북대서양 해수온도의 하강을 동반한 것을 확인할 수 있습니다. 

이 연구가 왜 중요하지?

• 북극 해빙 감소는 홀로세 초-중기 북반구 중-고위도 기후에 막대한 영향을 줬던 것으로 기후모델은 지시하고 있습니다. 
• 이번 연구결과는 과거 기후복원 뿐만 아니라 현재 급격히 진행되고 있는 북극의 해빙 감소가 미래 북반구 기후에 어떤 영향을 줄지 예측하는데 큰 도움을 줄 것으로 기대됩니다. 

"기후 민감도가 높은 홀로세 중기 연구는 지구온난화로 인한 급변하는 기후변화에 효과적으로 대응할 수 있는 기후모델 탐색의 효과적인 대안입니다. 고기후 등 기후복원 연구를 통해 대규모 기후변화의 영향을 밝혀내 기후변화에 효과적으로 대응할 수 있는 연구성과 제공을 위해 최선을 다하겠습니다"

-박효석 박사- 

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