바다에 떠다니는 얼음

빙하는 천천히 흐르는 얼음 덩어리다. 계곡 빙하는 산비탈을 따라 흘러 내려가면서 들쭉날쭉한 능선, 봉우리, 깊은 U자 모양의 계곡으로 산을 조한각한다. 계곡 빙하는 현재 스칸디나비아, 알프스, 히말라야 산맥, 그리고 북아메리카와 남아메리카의 서해안을 따라 있는 산과 화산에 위치하고 있다. 대륙 빙하는 대륙을 덮고 있는 거대한 빙하판이다. 대륙 빙하는 현재 남극과 그린란드의 암반으로 깊이 위치하고 있다. 광대한 얼음 층은 믿을 수 없을 정도로 두껍고 따라서 많은 장소의 해수면 아래의 땅 아래에 위치하게 한다. 예를 들어서 남극 대륙의 최대 얼음 두께는 4.36km로 인해 육지 표면이 해발 2.54km아래로 처지게 된다. 만약 남극 대륙의 모든 빙하가 순간적으로 녹는다면, 남극 대륙의 육지 표면에서 볼 수 있는 모든 것은 크고 작은 땅덩어리들일 것이고 남쪽 바다에 둘러싸인 산재해 있는 섬들일 것이다. 빙하는 어떻게 형성되는가? 빙하가 형성되려면 상당한 양의 눈이 쌓여야 한다. 여름에는 눈이 녹는 것보다 겨울에 더 많은 눈이 쌓이는 것이 필수적이다. 눈송이는 얼어붙은 물의 육각형 결정체지만, 솜털 같은 눈송이는 빙하가 되지 않는다. 두꺼운 눈이 쌓이면서 깊이 파묻힌 눈송이는 점점 더 단단하게 뭉쳐진다. 육각형의 눈송이 모양이 파괴되면서 눈송이들이 둥근 모양을 띠게 된다. 이 눈알들은 전갱이라고 불리며 형성되는데 약 2년이 걸린다. 두껍고 위로 쌓인 눈뭉치는 매장된 전나무 층에 엄청난 압력을 가하고, 이 알갱이들은 조금씩 녹기 시작한다. 전구와 용수는 빙하를 형성하면서 천천히 재분해된다. 빙하 얼음 형성 속도는 강설량에 따라 크게 좌우되기 때문에 이 변형 과정은 수십 년에서 수백 년이 걸릴 수 있다. 빙하는 어떻게 흐를까? 두꺼운 얼음 덩어리가 그 자체로 변형되기 시작할 때 빙하가 흐르기 시작한다. 이러한 변형 과정은 얼음 결정이 깨지거나 갈라지지 않고 천천히 구부러지면서 형태를 바꿀 수 있기 때문에 발생한다. 플라스틱 변형은 빙하 표면으로부터 50미터 깊이 아래에서 발생한다. 두꺼운 빙하 얼음은 무거워 큰 무게 때문에 빙하 밑부분에 있는 얼음이 녹을 수도 있다. 녹는 현상은 얼음이 녹는 온도가 빙하의 무게에 의해 작용하는 압력으로 인해 감소하기 때문에 발생한다. 지구 표면에서 나오는 열은 빙하의 밑부분을 따라 얼음이 녹게 할 수도 있다. 용수는 빙하가 암반과 퇴적물 위로 더 쉽게 미끄러지도록 하는 윤활유 역할을 한다. 얼음 밑에 미끄러운 녹는 물이 많이 쌓이면 빙하가 급격히 발달하기 시작할지도 모른다. 예를들어 2012년 여름에 그린란드의 Jakobshavn 빙하는 동쪽 해안으로 46미터의 속도로 이동한 것으로 측정되었다. Jakobshavn 빙하는 1912년에 타이타닉호를 침몰시킨 거대한 빙산으로 널리 알려져 있다. 빙하가 형성되는 지역을 축적의 영역이라고 한다. 이 지역에서는 여름 동안 녹아내리는 눈보다 겨울에 더 많은 눈이 쌓인다. 쌓인 눈이 결국 빙하 얼음으로 태어난다. 빙하 얼음은 두꺼운 얼음이 자체의 무게로 변형될 때 변형되거나 이동한다. 계곡 빙하에서 얼음은 축적의 영역에서 아래로 흐르지만 대륙 빙하의 경우 축적의 영역에서 횡방향으로 바깥쪽으로 이동한다. 빙하가 형성되는 것보다 더 많은 양의 녹는 것을 경험하는 빙하의 영역을 절제 영역이라고 한다. 이 영역에서는 얼음이 녹으면서 빙하 표면의 모래와 자갈 조각이 남는다. 축적된 영역에서 빙하가 계속 이동하면서 빙하가 항상 이 구역을 다시 보충하고 있다. 빙하가 플라스틱 변형을 겪지 않는 빙하 표면 위 50m를 골절지대라고 한다. 이 구역에서 얼음은 부서지기 쉬우며 균열, 깨짐, 파열 등에 의해서만 변형된다. 크레바스는 수백 미터 길이와 50미터 깊이까지 있을 수 있는 얼음의 골절 또는 파손이다. 빙하의 끝은 종착역이라고 불리며 폐기물의 일부분이다. 빙하의 종착지가 물속으로 흐를 때 얼음이 갈라져 빙산이라 불리는 떠다니는 얼음 덩어리가 된다. 존 뮤어는 알래스카에서의 1880년 모험 중 하나를 썼는데, 그와 함께 캠프의 개가 계곡 빙하 위로 긴 하이킹을 갔을 때. 돌아오는 길은 크레바스로 막혀 있었고, 존은 깊은 크레바스에 걸쳐 있는 위태롭고 좁은 얼음 다리를 발견할 때까지 많은 거리를 걸어야 했다. 당연히 그의 개는 위험한 얼음 다리를 건너는 것을 매우 무서워 했고 존은 그 개가 건너도록 하는데 많은 시간과 노력을 들였다. 존과 그의 개는 결국 안전하게 캠프로 돌아왔다. 존은 그가 어디로 가는지 아무에게도 알리지 않았다. 빙하는 눈 예산이 있는데, 마치 은행의 계좌와 같다. 은행 계좌에 입금되는 돈이 많을수록 계좌는 커진다. 다만 계좌에 입금되는 돈보다 더 많은 돈이 없어지면 돈이 훨씬 줄어든다. 빙하의 발달과 굉장히 비슷하다. 폐허존에서 녹아내리는 빙하보다 축적존에 더 많은 빙하가 형성되면 빙하가 성장하게 된다. 전진하는 빙하의 종단부는 축적된 지역에서 더 멀리 진행되어 빙하가 길어질 것이다. 빙하는 겨울에 형성되는 얼음보다 여름에 더 많은 얼음이 녹으면 작아진다. 빙하는 폐기물의 영역에 있는 얼음이 녹으면서 크기가 줄어든다. 작아지는 빙하는 실제로 결코 뒤로 흐르지 않는다. 얼음은 축적된 지역의 새로운 빙하 형성으로부터 보충되는 것보다 더 빨리 녹는다. 만약 축적지대에서 빙하가 형성되는 양이 폐빙지대에서 녹는 양과 같다면 빙하는 발달하거나 작아지지 않는다. 빙하 내부의 얼음이 종단부를 향해 계속 흘러가는 동안 눈 알갱이는 빙하의 두 구역 사이의 빙하 예산 균형을 맞추기 때문에 정지해 있을 것이다. 온실 가스의 생산은 전세계적으로 지구온도의 상승에 기여하고 있다. NASA의 과학자들에 따르면, 빙하는 그 어느 때보다도 빠른 속도로 녹고 있다고 한다. 전 세계의 작은 계곡 빙하는 지구 기후변화에 가장 취약하다. 국립 데이터 센터에 따르면, 모니터링되는 모든 빙하의 약 90%가 녹고 있다고 한다. 예를 들어 1910년에 미국의 빙하 국립공원 내에 약 150개의 계곡 빙하가 있었다. 2010년에는 활빙하는 빙하가 25개밖에 남지 않았으며, 이 빙하 중 일부는 2030년까지 사라질 위기에 처해 있다. 그린란드와 서남극의 빙하 얼음도 기후변화에 취약하다. 예를 들어 그린란드 얼음은 2002년에 기록적인 용해율을 기록하면서 더 높은 용해율을 기록하고 있다. 그린란드의 빙하가 모두 녹거나 서남극 빙하가 녹으면 해수면이 5m이상 상승한다. 전 세계 빙하가 녹는 전반적인 추세는 지구 기온의 증가를 반영한다.