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2024년 11월, 아이슬란드 레이캬네스 반도에서 올해만 일곱 번째 화산이 폭발했습니다. 1년 사이 일곱 번이라는 숫자가 처음엔 실감이 안 났습니다. 그러다 학창 시절 과학 시간에 봤던 화산 분출 실험이 떠올랐습니다. 모래로 만든 작은 산이 끓어오르던 그 순간도 압도적이었는데, 실제 화산이라면 어땠을까. 그 무서움은 단순한 자연재해로 끝나지 않는다는 것을 이제는 압니다.
빙하가 사라지면 화산이 깨어난다
화산이 잦아진 게 지구 온난화 때문이라는 말, 처음 들었을 때 솔직히 연결이 잘 안 됐습니다. 더워지면 빙하가 녹고, 빙하가 녹으면 화산이 폭발한다니. 그런데 알고 보니 이건 꽤 오래된 과학적 사실이었습니다.
아이슬란드 국토의 약 10%는 빙하로 덮여 있고, 활화산 30여 개 중 절반가량이 그 빙하 아래에 묻혀 있습니다. 빙하는 단순히 얼음 덩어리가 아니라 수천 년 동안 지각을 짓누르는 거대한 압력 장치입니다. 여기서 지각압력이란 빙하의 무게가 지표면을 눌러 마그마의 생성과 이동을 억제하는 힘을 말합니다. 빙하가 녹으면 이 압력이 줄어들고, 억눌려 있던 마그마가 더 빠르게 만들어지고 더 쉽게 지표 밖으로 터져 나오게 됩니다.
샴페인 코르크를 뽑는 순간을 떠올리면 이해가 쉽습니다. 병 안의 압력이 낮아지는 순간 액체가 분출하듯, 빙하라는 마개가 사라지면 마그마도 같은 방식으로 반응합니다. 실제로 마지막 빙하기가 끝난 이후 아이슬란드의 화산 활동은 무려 50배 증가했다는 기록이 있습니다(출처: 아이슬란드 기상청).
최근 130년간 아이슬란드 빙하의 16%가 사라졌고, 그 절반이 불과 수십 년 사이에 녹아버렸습니다. 평균 4~5년에 한 번 폭발하던 화산이 1년에 일곱 번이나 터진 것은 이 흐름과 정확히 맞물립니다. 화산학자 미쉘 파크스는 지난 30년간 마그마 축적 속도가 빙하가 유지됐을 때보다 2~3배 빨라졌다고 밝혔습니다. 숫자만 봐도 이미 임계점에 가까워졌다는 느낌을 받았습니다.
- 아이슬란드 활화산 30개 이상, 절반이 빙하 아래 위치
- 130년간 빙하 16% 소멸, 절반은 수십 년 내 급감
- 마그마 축적 속도 2~3배 가속 (화산학자 미쉘 파크스 발표)
- 빙하기 종료 후 화산 활동 50배 증가 전례 존재
마그마 분출이 다시 온난화를 부른다
제가 학교 과학 시간에 봤던 그 실험은 베이킹소다와 식초를 이용한 단순한 화학 반응이었습니다. 모래 산이 끓어오르고 거품이 넘쳐흘렀는데, 그 짧은 순간에도 뭔가 압도되는 느낌이 있었습니다. 실제 화산이 폭발할 때 나오는 것들은 그것과 차원이 다릅니다. 용암뿐 아니라 이산화황, 이산화탄소, 수증기 같은 막대한 온실가스가 동시에 대기 중으로 쏟아집니다.
온실가스(Greenhouse Gas)란 대기 중에서 지구 표면이 방출하는 열을 흡수해 지구를 따뜻하게 유지하는 기체들을 말합니다. 문제는 이 농도가 지나치게 높아지면 지구 평균 기온이 계속 올라가는 온난화가 가속된다는 점입니다. 화산이 터질수록 온난화가 심해지고, 온난화가 심해질수록 빙하가 더 빠르게 녹아 다시 화산이 쉽게 폭발하는 구조입니다. 끊기 어려운 악순환입니다.
2022년 통가 해저 화산 폭발은 이 연결고리를 실감하게 해준 사례였습니다. 당시 수증기 1억 5천만 톤이 성층권으로 유입됐고, 이것이 단기 온난화를 유발했다는 연구 결과가 나왔습니다(출처: NASA). 성층권이란 지표면으로부터 약 12~50km 높이에 위치한 대기층으로, 이 구역에 유입된 수증기는 쉽게 제거되지 않고 오랫동안 온난화 효과를 냅니다.
제주도 성산일출봉에 올라가 분지를 내려다볼 때면 혼자 상상합니다. 저 가운데에서 실제로 붉은 용암이 솟구쳤을 때 어떤 광경이었을까 하고요. 그런데 이제는 그 상상이 단순한 역사 이야기로만 들리지 않습니다. 아이슬란드의 지금이 우리의 먼 미래일 수도 있다는 생각이 자꾸 겹쳐지기 때문입니다.
연쇄 분화, 아이슬란드만의 위기가 아닌 이유
이 문제가 아이슬란드 국지적 이슈라고 생각하는 분들도 있는데, 저는 그렇게 보지 않습니다. 빙하 아래 또는 반경 5km 이내에 위치한 전 세계 활화산과 잠재적 활화산은 240여 개에 달합니다. 그리고 이 화산들에서 100km 안에 사는 주민이 1억 6천만 명입니다. 숫자로 보면 아이슬란드 인구(약 37만 명)의 430배가 넘는 사람들이 직접적인 위험권 안에 있습니다.
특히 남극이 눈에 걸립니다. 남극에는 최소 100여 개의 화산이 존재하는 것으로 알려져 있습니다. 지금 이 순간에도 심각한 지구 온난화로 연간 1,500억 톤의 남극 얼음이 사라지고 있습니다. 아이슬란드에서 이미 확인된 빙하-화산 연동 메커니즘이 남극에서도 동일하게 작동할 가능성이 있습니다. 여기서 빙하-화산 연동 메커니즘이란 빙하의 무게가 줄어들수록 그 아래 화산의 마그마 활동이 활발해지는 일련의 인과관계를 뜻합니다.
학계에서 거론되는 최악의 시나리오는 남극 화산들이 연쇄적으로 분화를 시작하고, 그 충격이 전 세계 화산 활동을 도미노처럼 자극한다는 것입니다. 제 경험상 이런 종류의 시나리오는 늘 "설마"로 무시됐다가 어느 순간 현실이 됩니다. 이번 세기 말이면 아이슬란드 빙하가 현재의 절반 수준으로 줄어든다는 전망도 있습니다. 남은 시간이 그렇게 길지 않다는 생각이 드는 이유입니다.
지구는 살아있는 거대한 유기체 같다는 생각을 이 자료를 접하면서 더 강하게 하게 됐습니다. 공룡이 지구 환경 변화에 의해 멸종했듯, 지금 인간이 만들어내고 있는 변화가 어느 시점에 거대한 반격으로 돌아올 수 있다는 무서운 가능성을 완전히 배제할 수 없습니다.
자주 묻는 질문
Q. 아이슬란드 화산이 갑자기 자주 터지는 이유가 뭔가요?
A. 지구 온난화로 빙하가 빠르게 녹으면서 지각을 누르던 압력이 줄어든 것이 핵심 원인입니다. 빙하가 화산을 눌러주는 마개 역할을 했는데, 그 마개가 얇아지면서 마그마가 더 쉽게 분출하게 됐습니다. 평균 4~5년에 한 번 터지던 화산이 1년에 일곱 번이나 폭발한 것도 이 흐름의 결과입니다.
Q. 화산 폭발이 지구 온난화를 더 심하게 만드나요?
A. 그렇습니다. 화산이 폭발하면 이산화탄소와 이산화황 같은 온실가스가 대기 중으로 대량 방출됩니다. 2022년 통가 해저 화산 폭발 때는 수증기 1억 5천만 톤이 성층권으로 유입돼 단기 온난화를 유발했다는 연구 결과도 있습니다. 온난화→빙하 소멸→화산 폭발→온난화 가속이라는 악순환 구조가 이미 작동하고 있는 셈입니다.
Q. 남극 화산도 폭발 위험이 있나요?
A. 남극에는 최소 100여 개의 화산이 존재합니다. 현재 연간 1,500억 톤의 남극 얼음이 녹고 있어, 아이슬란드에서 확인된 빙하-화산 연동 메커니즘이 남극에서도 동일하게 작동할 가능성이 있습니다. 학계에서도 남극 화산의 연쇄 분화 가능성을 최악의 시나리오 중 하나로 다루고 있습니다.
Q. 아이슬란드 빙하는 앞으로 얼마나 더 줄어드나요?
A. 현재의 온난화 추세가 이어진다면 이번 세기 말에는 아이슬란드 빙하가 현재의 절반 수준으로 감소할 것이라는 전망이 나옵니다. 빙하가 줄어들수록 화산 폭발 빈도와 강도가 높아질 가능성이 있어, 아이슬란드 당국은 이를 국가적 위기로 다루고 있습니다.
결론
과학 시간 화산 실험에서 모래 산이 끓어오르던 순간을 지금도 기억합니다. 그게 실제라면 살아남기 힘들겠다는 생각은 어린 시절의 막연한 두려움이었습니다. 그런데 이 자료를 찾아보고 나서는 그 두려움이 훨씬 구체적인 무언가로 바뀌었습니다. 지구는 지금 스스로 균형을 잡으려 하고 있고, 그 방식이 우리에게 유리하지 않을 수도 있다는 것을 느꼈습니다.
우리에게 지금 필요한 것은 현재 상황을 정확히 인식하고 온실가스 감축과 빙하 보전을 위한 실질적인 대책을 빠르게 만드는 일입니다. 아이슬란드만의 위기가 아니라는 것, 1억 6천만 명이 위험권 안에 있다는 것을 기억하면서 각자의 자리에서 기후 문제에 관심을 유지하는 것이 출발점이라고 생각합니다.