빙하기 탐구 - 멈춰버린 시간. 9장 : 빙하기의 절정

빙하기 탐구 - 멈춰버린 시간. 9장 

: 빙하기의 절정

(Frozen in Time, Chapter 9. The Peak of the Ice Age)


      노아홍수 동안 범람했던 물이 육지에서 물러간 후, 세계의 대양과 육지의 온도는 지속적으로 변화하면서, 오늘날 우리가 경험하는 상대적 평형으로 나아갔다. 이것이 작동되면서 수세기에 걸쳐 기후 변화가 일어났다. 빙하가 성장하고 확장되면서, 따뜻했던 바다는 점차적으로 냉각되었다. 성층권의 화산재와 분진의 양이 천천히 감소하고, 지구의 기후가 더욱 안정되면서, 빙하기는 서서히 멈추어졌다. 마침내, 빙하기의 두 가지 주요 메커니즘인 성층권의 화산재와 따뜻한 바다가 더욱 줄어들면서, 전 지구에 얼음이 더 이상 쌓일 수 없는 시기가 왔다. 이때가 빙하기의 절정인 최대 빙하였다.


최대 빙하 (Glacial maximum)

빙하가 최대치에 가까이 감에 따라, 중위도와 고위도의 해수와 대기는 충분히 냉각되어, 바다 근처의 많은 지역들은 빙하로 뒤덮였다(그림 3.8과 3.9를 보라). 수온과 육지 온도의 변화로 빙상이 캐나다 동부와 뉴잉글랜드 대륙붕으로 확장되었다. 브리티시 컬럼비아와 워싱턴 주 산에서 주변 저지대로 얼음이 확장되었다. 록키산맥의 동쪽에 있는 얼음은 높은 평원으로 내려갔고, 로렌타이드(Laurentide) 빙상과 합쳐져서 얼음이 없는 통로(ice-free corridor)를 막았다.

그린란드와 스칸디나비아의 산에서 시작된 빙모(Ice caps)는 저지대로 밀려 내려갔다. 그때까지 발트해는 얼음으로 뒤덮여 있었기 때문에, 북부 유럽과 북서 아시아의 많은 부분이 얼음으로 뒤덮였다. 빙하기의 중간쯤 영국 제도(잉글랜드, 아일랜드 및 그 주변의 작은 섬을 포함하여)에는 빙모가 형성되었다. 빙하기가 끝날 무렵, 빙모들은 계곡을 가득 메웠고, 아일랜드 해를 덮었을 것이다. 그러나 영국 제도의 작은 빙상과 북해를 가로지르는 스칸디나비아 빙상 사이에 연관성이 있는지는 의심스럽다.

최대 빙하 때에 남반구의 동남극 빙상(East Antarctica ice sheet)은 거대해졌다. 서남극에서는 얼음이 산에서 내려 와서, 해수면 아래에 있었던 주변의 움푹 패인 곳을 채워, 하나의 커다란 서남극 빙상(West Antarctica ice sheet)을 형성했다. 서남극 빙상은 동남극 빙상과 합쳐졌다. 남미, 뉴질랜드, 태즈메이니아의 산들은 빙모로 덮였다. 호주 남동부에 있는 산의 작은 부분들에도 얼음이 뒤덮였다.

열대지방에서 빙하는 높은 산에서 슬금슬금 내려와, 상당히 낮은 고도까지 흘러갔다. 아프리카의 킬리만자로 산과 케냐 산은 오늘날까지 빙모를 유지하고 있지만, 빙하기가 정점에 이르렀을 때에 얼음은 오늘날보다 900m 아래까지 내려가 있었다. 900m 낮은 높이까지의 빙하의 확장은 열대지방의 다른 높은 산들에 대해서도 거의 동일했다. 동일과정설 과학자들은 열대지방의 산에 빙하가 있었다는 것으로 인해 당혹스러워 해왔다. 인기 있는 천문학적 빙하기 이론을 포함하여, 동일과정설적인 이론들 중에서 빙하기 동안 열대지방의 산에 빙하를 예측하는 이론은 거의 없다. 창세기 대홍수의 기후 영향에 기초한 빙하기 모델은 모든 빙하들이 북반구에서부터 열대지방을 거쳐 남반구로 동시에 진행됐을 것이라고 예측한다.


빙하 형성에 오랜 시간이 필요할까?

동일과정설 과학자들은 빙하기는 약 10만 년 주기로 일어난다고 주장하고 있다. 대홍수 모델에서는 빙하기는 빠르게 진행됐다. 어떤 사람들은 그것을 격변적이라고 생각할 것이다. 성층권의 화산재와 따뜻한 바다는 강력한 빙하기를 형성할 수 있는 메커니즘이다.

빙하기의 기간을 예측하는 것은 주로 노아홍수 이후에 따뜻한 바다가 식는데 얼마나 오래 걸렸는가에 달려 있다. 해양이 어떤 임계온도 이하로 냉각되면, 빙상의 성장을 유지하기에 충분한 대양의 증발이 일어나지 않을 것이다. 강설이 적고, 화산재의 오염이 줄어들면서, 여름의 태양은 여름철에 빙상을 녹이는데 더 효과적이 된다. 따뜻한 대양이 냉각되는 속도를 계산하기 위해서, 나는 노아홍수가 끝난 해의 바다의 평균 온도와 최대 빙하 때의 바다의 임계 온도를 추정했다. 그런 다음 바다와 대기에 대한 열평형 방정식을 사용하여, 최대 빙하에 도달하는 시간과 빙하기를 가져오는데 걸렸던 시간을 예측했다. 방정식의 항목에는 예측 추정치가 있기 때문에, 관련 변수에 대한 최소값 및 최대값을 예측하고, 그 중간값을 선택하여 근사치를 사용하였다. 자세한 내용은 ‘창세기 홍수로 원인된 빙하기(An Ice Age Caused by the Genesis Flood)’라는 책에 기술해 놓았다.[1]

그림 9.1. 노아홍수 이후 바다의 평균 온도 그래프. 고위도의 대기 온도는 오늘날보다 훨씬 낮았을 것이기 때문에, 해수의 평균 온도는 빙하기의 빙하가 녹으면서 오늘날의 온도 이하로 내려갔다.

나는 노아홍수 직후의 바다의 평균 온도를 30°C 정도로 따뜻했을 것으로 추정했다. 이 온도는 노아홍수 동안 (해저 용암분출 등으로 인한) 모든 열의 투입(input)이 엄청났을 것이기 때문에 선택했으며, 바다생물들은 그 온도에서도 여전히 살아남을 수 있었다. 물은 꽤 따뜻했음에 틀림없었으며, 그렇더라도 너무 뜨거워서 생물들이 죽지는 않을 정도였을 것이다. 오늘날 바다의 평균 온도는 4°C이고 남극 대륙과 그린란드를 제외하고는 빙상이 없기 때문에, 최대 빙하에 도달했던 임계 온도는 오늘날보다 따뜻했을 것이다. 나는 빙하기가 정점에 이르렀을 때, 바다의 평균 온도는 10°C였을 것으로 추정했다. 이것은 대양의 냉각이 20°C나 일어났음을  나타낸다. 대양의 냉각 방정식에 변수의 최대 및 최소 추정치를 대입했을 때, 최소 냉각 시간은 174년이었고, 최대 냉각 시간은 1,765년이었다. 변수의 중간 범위의 값을 사용하여, 최대 빙하에 도달하는 데에는 약 500년이 걸렸을 것이라고 추정하였다. 그림 9.1은 빙하기 사건과 관련하여, 대홍수 이후의 시간에 따른 해수 온도 변화를 그래프로 나타낸 것이다. 방정식에 최소값 또는 최대값이 사용됐는지 여부에 관계없이, 빙상은 동일과정설적 추정치인 10만 년에 비해 매우 짧은 시간 내에 발생하였다.

나는 또한 어떤 순간 빙하의 성장 속도가 성층권의 화산 먼지와 가스의 양에 의해 조절된다는 것을 발견했다. 화산분출물이 많을수록, 증발 속도가 빨랐으며, 얼음이 더 많이 쌓였고, 더 잘 퍼져나갔다. 화산재가 적으면 적을수록, 얼음은 더 천천히 형성되었다. 화산 활동이 잠잠할 동안 빙하의 성장은 줄어들었고, 화산 활동이 활발해지면 급격히 상승했을 것으로 추정된다. 다양한 화산활동은 왕성한 빙상을 초래했을 것이다.


빙상의 두께

빙하기의 정점일 때 빙상의 두께를 계산하는 것은 불가능해 보일 수도 있지만, 대략적인 추정치를 구할 수 있는 방법이 있다. 그것은 유용한 수분의 양, 빙상에 떨어지는 강설의 비율, 최대 빙하에 도달하는 시간을 예측함으로써 이루어질 수 있다. 이 내용은 다른 곳에서 자세히 설명되었다.[2] 나는 독자들에게 오직 중요한 내용만 제시할 것이다.

수증기의 주요 출처는 두 가지가 있다: (1)중위도 및 고위도의 따뜻한 바다에서의 증발과, (2)저위도에서 이동된 대기 중 수증기이다. 첫 번째 변수는 주요 수분 공급원이라는 것이 밝혀졌다. 빙상에 떨어지는 습기의 비율에 대한 최대값과 최소값을 기반으로, 북반구에서 최소 깊이는 500m, 최대 깊이는 900m를 얻었다. 중간 범위의 변수를 사용하면, 평균 깊이는 700m로 추정되었다. 이런 빙상을 형성하기 위한 연평균 강수량은 1.4m/년이었을 것이다. 이 비율은 북위 40° 육지의 현재 평균 강수량의 3배이다.[3] 이것은 오늘날 중위도 및 고위도 지역에서 따뜻한 바다로부터의 엄청난 양의 증발을 고려했을 때, 보수적인 증가이다.

남반구에서는 거의 모든 얼음은 남극대륙 위에 놓여졌기 때문에, 남극의 평균 얼음 깊이에 대해서도 유사한 계산을 했다. 흥미롭게도, 가장 좋은 추정치는 1,200m로 나왔다. 눈을 물로 환산하여 연간 평균 강수량은 2.4m/년이었을 것이다. 남극 대륙은 육지에 비해 둘러싼 바다의 비율이 더 크기 때문에, 더 두꺼운 빙상을 가지고 있었다. 즉, 남반구 대양은 남극대륙 주위로부터 더 많은 수증기를 폭풍으로 공급할 수 있었다.

빙하의 두께에 대한 위의 추정은 평균치이다. 빙상의 일부 지역은 더 두꺼웠고, 다른 지역은 더 얇았을 것이 예상된다. 빙하의 두께는 주요 폭풍 진로에 얼마나 가까웠는지, 그리고 폭풍우가 동반했던 습기의 양에 의존한다. 후자의 요인은 대개 폭풍이 수분 공급원인 따뜻한 바다에서 얼마나 가까웠는 지와 관련이 있다.

위의 추정치는 또한 여름에 녹지 않았다는 가정에 의한 추정치이다. 이것은 아마도 대부분의 빙상에 대해 적절한 가정일 것이지만, 빙상의 주변부에서는 여름철에 약간의 용융이 예상된다. 여기서 주변부란 빙상의 가장자리를 따라 640km 넓이의 띠 지역이다. 여름철 용융은 가장자리를 따라 얼음 두께를 감소시키는 경향이 있다. 그러나 나는 세 번째의 수분 공급 근원을 전혀 고려하지 않았는데, 그것은 중위도 및 고위도 지역의 습했던 비빙하 지역에서 발생됐던 수분이다. 현재 사막과 반건조 지역에 있었던, 커다란 호수들을 가졌던 비빙하 지역의 땅에서, 오늘날에 비해 세 배나 많은 강수량을 보였다면, 육지에서도 상당한 증발이 일어났을 것이다. 이 세 번째 수분 공급원으로부터의 일부 증발은 빙상에 눈을 추가시켰을 것이다. 이것은 여름에 녹는 양의 대부분을 보완할 수 있다. 따라서 빙하의 두께 계산에서 더 이상의 변수는 고려하지 않았다. 나는 여름에 녹는 양이 비빙하 지역에서 증발로 인해 공급됐던 여분의 눈과 서로 상쇄될 수 있을 것으로 추정했다.


동일과정설적 얼음 두께의 추정치는 과장되었다.

동일과정설 과학자들은 빙하기 동안 얼음은 캐나다 동부에서 3,000m 이상 두께로 형성되었고 평균이 1,500m 이상 되었다고 주장했다(그림 9.2). 스칸디나비아 빙상 및 코딜레란 빙상도 마찬가지로 두꺼운 것으로 생각했었다. 이들 얼음 두께는 대홍수 빙하기 모델에 의해서 계산된 두께보다 훨씬 두껍다. 어떤 추정치가 실제 두께에 가장 가까울까? 먼저 동일과정설적 계산에 대한 근거를 조사한 다음, 빙상이 더 얇았다는 것을 가리키는 자료를 제시할 것이다.[4]

그림 9.2. 캐나다 동부 및 중부의 로렌타이드 빙상(Laurentide ice sheet)과 브리티시 컬럼비아에 걸쳐 있는 코딜레란 빙상(Cordilleran ice sheet)에 대한 덴톤 및 휴즈의 그림.

대부분의 동일과정설 지질학자들은 빙하기로부터 용융된 빙상의 두께가 그린란드와 남극 대륙에서 녹는 얼음 두께와 비슷했다고 가정했다. 이것은 '수백만 년에 걸쳐 현재와 동일한 과정이 일어난다”는 사고방식의 일부이다. 그들은 충분한 시간이 주어지면, 과거의 빙상이 현재의 빙상의 크기만큼 만들어졌어야만 한다고 생각해왔다. 아서 블룸(Arthur Bloom)은[5] 과거의 로렌타이드 빙상을 언급하면서 다음과 같이 말했다 :

불행하게도 그 두께에 관한 사실은 거의 알려져 있지 않다... 로렌타이드 빙상에 대한 직접적인 측정이 없기 때문에, 우리는 유추와 이론으로 돌아가야만 한다.

우리가 갖고 있는 유일한 유추 또는 사례는 그린란드 빙상과 남극 빙상이다. 이론적으로, 동일과정설 과학자들은 빙하가 북아메리카의 먼 북쪽에서 시작되었고, 수천 년 후에 남쪽 주변으로 흘러내렸을 것으로 추정한다. 이 경우 캐나다의 중심에 있는 얼음은 매우 두꺼웠을 것이다. 왜냐하면 평평한 지형에 있는 빙하는 더 두꺼운 얼음 지역으로부터 더 얇은 얼음 지역으로 흘렀을 것이기 때문이다. 다시 말해서, 빙상 상단에서 아래 방향 경사는 일반적으로 평탄한 지형에서의 빙하의 움직임을 결정한다. 따라서, 유추와 이론에 근거하면, 얼음의 두께에 대한 동일과정설적인 추정치는 상당히 크지만, 이는 완전히 추측에 근거한 것이다.

지질학자들은 또한 빙상의 두께를 추론하기 위해서 해수면의 추정치를 낮게 사용해왔다. 하지만 그 증거가 물속에 있기 때문에, 빙하기의 절정 동안에 바다 해수면이 얼마나 낮게 떨어졌는지를 판단하는 것은 어렵다. 지질학자들은 종종 그들이 가정하는 빙상의 두께에 기초하여 해수면의 하락을 추정했다는 것은 흥미로운 일이다. 이는 해수면이 낮아진 것과 얼음 두께, 둘 다를 알 수 없기 때문에, 순환논리인 것이다. 정확히 말해서 지질학자들은 빙상의 두께를 짐작만 할 뿐이다. 에릭손(Ericson)과 울린(Wollinn)[6]은 이렇게 인정하고 있다: '빙상이 얼마나 두꺼웠는지는 추측만 할 수 있기 때문에, 그 추정치는 다양하다.”

하지만, 과거의 빙상의 두께가 동일과정설 과학자들이 예상했던 것보다 훨씬 낮았다는 최근의 몇몇 증거들이 있다. 허드슨만 위에 중심을 둔 하나의 큰 로렌타이드 빙상 대신에, 이제 대부분의 지질학자들은 적어도 두 개의 주요한 얼음 돔(ice domes)이 있었다고 결론 내린다. 하나는 허드슨 만 동쪽 래브라도에 있었고, 또 하나는 허드슨 만의 서쪽과 북서쪽에 있었던 키와틴 돔(Keewatin dome)이다(그림 9.3). 이것은 주로 줄무니가 있는 기반암의 방향과 빙하 파편의 분산에 기초한 것이다. 아마도 다른 얼음 돔들이 있었을 것이다. 예를 들면 그림 9.3에 있는 Poxe/Baffin 돔이 있다. 또 다른 돔이 그레이트호 바로 북쪽에 형성됐을 가능성이 있다. 그럼에도 불구하고, 한 개의 돔 대신에 둘 혹은 그 이상의 돔들이 있었다는 것은 빙상의 두께가 더 얇았다는 것을 의미한다.

그림 9.3. 래브라도와 키와틴의 두 개의 주요 중심을 가지는 로렌타이드 빙상의 새로운 다중 돔 모델(multidomed model). 화살표는 이들 돔들이 흘러나간 경로를 추정한 것이다. 여러 다른 작은 돔들이 있었을 것으로 추정된다. 그 중 하나는 Foxe/Baffin 얼음 돔이다.

더군다나, 미국 북부 중앙의 로렌타이드 빙상 주변 부분은 이전에 생각했던 것보다 훨씬 얇았던 것으로 현재 알려져 있다. 얼음이 두꺼웠다는 원래의 추정은 남극대륙 빙상의 두꺼운 주변부에 기초한 것이었다. 주변부가 얇았다는 증거는 몬타나 중북부의 산꼭대기, 앨버타 남동부의 사이프러스 힐스(Cypress Hills) 서쪽, 그리고 서스캐처원(Saskatchewan) 남서부의 우드 마운틴 고원(Wood Mountain Plateau) 위에 얼음이 있었다는 발견으로부터 온 것이다.[7] 남부 앨버타와 서스캐처원에 있는 얼음의 두께는 다소 변화가 있을 수 있지만, 대략 깊이가 300m 정도였다. 남부 앨버타에서 남쪽 빙하 끝까지의 얼음 표면의 기울기는 거의 평평했다.[8] 이 두께는 남극 대륙 빙상의 가장자리를 유추로 하여 가정한 두께의 약 1/5이다. 이렇게 평평한 경사도와 남부 캐나다로부터 몬타나로의 전반적인 오르막 지형으로 인해, 주류 과학자들은 빙상이 어떻게 오르막 지형으로 이동하여, 북부 몬타나주 중심부로 퍼져 나갔는지 난처한 입장에 처해있다. 빙하가 움직이는 방식에 따르면, 그것은 불가능했다. 가장 가능성 있는 설명은 대홍수 이후 빙하기 모델에서 예측한 것처럼, 눈과 얼음이 일반적으로 제자리에서 형성되었다는 것이다.

빙상이 얇았다는 것에 대한 또 다른 증거는, 미국 중서부의 북쪽 지역에서 나온다. 현재 이 지역의 가장자리를 따라 있는 얼음 엽편은 남쪽으로 밀려 올라간 것으로 알려져 있다. 이것들은 측퇴석의 뒤에 남겨졌다. 이러한 측면 특징의 완만한 경사는 빙상이 분명히 얇았다는 것을 나타낸다.[9] 위스콘신 남서부의 표류가 없는 지역(driftless area) (한때 대륙 빙하로 둘러싸인 적은 있지만 덮인 적이 없기 때문에 빙하 성층(成層)이 형성되어 있지 않은 광대한 지역, 네이버 지식사전)은 얇은 얼음 엽편이 이 영역을 완전히 벗어났음을 보여준다. 주변 얼음이 얇지 않았다면, 표류가 없는 지역은 얼음으로 덮였을 것이다.

로렌타이드 빙상의 남서부와 남부 중앙의 주변 지역이 얇았을 뿐만 아니라, 최근의 증거에 따르면 동부 유콘 지역의 북서쪽 경계 지역도 역시 얇았다는 것을 나타낸다.[10] 뉴잉글랜드의 남동쪽 경계 지역은 비교적 두꺼웠다.[10] 로렌타이드 빙상의 다른 주변 지역에서는 정보가 거의 없다.

오르키에테(Orchiette)[11]는 새로운 관측 데이터의 중요성을 다음과 같이 요약하고 있었다 :

이러한 결과는 로렌타이드 빙상의 개념을 근본적으로 바꾸었다. 그것들은 특히 얼음의 부피가 훨씬 더 작았고, 경계가 복잡하다는 것을 암시한다.



Footnotes
1. Oard, M.J., An Ice Age Caused by the Genesis Flood, Institute for Creation Research, El Cajon, CA, pp. 93–98, 199–210.
2. Ibid. pp. 98–100, 211–215.
3. Peixoto, J.P., and A.H. Oort, Physics of climate, American Institute of Physics, New York,
p. 168, 1992.
4. Oard, Ice Age, pp. 100–107.
5. Bloom, A.L., Glacial-eustatic and isostatic controls of sea level; in: The late Cenozoic glacial ages, K.K. Turekian (Ed.), Yale University Press, New Haven, CT, p. 367, 1971.
6. Ericson, D.B., and G. Wollin, The ever-changing sea, Albert A. Knopf, New York, p. 136, 1967.
7. Klassen, R.W., Late Wisconsinan and Holocene history of southwestern Saskatchewan, Canadian Journal of Earth Sciences 31:1822–1837, 1994.
8. Mathews, W.H., Surface profiles of the Laurentide ice sheet in its marginal areas, Journal of Glaciology 13(67):37–43, 1974.
9. Clayton, L., J.T. Teller, and J.W. Attig, Surging of the southwestern part of the Laurentide ice sheet, Boreas 14:235–241, 1985.
Beget, J.E., Modeling the influence of till rheology on the flow and profile of the Lake Michigan lobe, southern Laurentide ice sheet, U.S.A., Journal of Glaciology 32(111):235–241, 1986.
10. Beget, J., Low profile of the northwest Laurentide ice sheet, Arctic and Alpine Research 19:81–88, 1987.
11. Occhietti, S., Laurentide ice sheet: Oceanic and climatic implications, Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 44:13, 1983.


번역 - 강기태

링크 - https://answersingenesis.org/environmental-science/ice-age/peak-of-ice-age/ 

출처 -

구분 - 4

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=6815

참고 : 6784|6748|6742|6725|6719|6630|6629|6628|4535|6519|6123|6409|6524|6181|6006|5885|4195|5858|5412|5636|5013|4116|3699|2778|2776|1472|1474|2645|4757|5880|4799|4537|3963|3299|2906|923|217|920|3772|1923|6311|5790|5445|4369|3966|2179|6801



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