그린란드 빙상 아래의 푸른 식물들?

미디어위원회

2024-02-06

그린란드 빙상 아래의 푸른 식물들?

(Greenery beneath Greenland Ice Sheet?)

by Michael J. Oard

바다에서 내륙으로 120km 떨어진 그린란드 북서쪽에 위치한 캠프 센추리(Camp Century)는 빙상(ice sheets) 아래로 한 중요한 빙핵(ice core, 얼음 코어)이 채취됐던 곳이다. 그 작업은 1966년에 완료되었다. 굴착은 1368m 두께의 얼음과 14m의 실트질 얼음(silty ice)을 통과하여, 얼음 아래로 약 4.5m의 흙(dirt)을 관통했다. 그 흙은 두 개의 다이아믹튼(diamicton) 층을 갖고 있었는데, 암석조각들이 풍부한 얼음 층으로 분리되어 있었다. 다이아믹튼은 점토에서부터 표석(boulders)에 이르는 다양한 크기의 입자들이 잘 분류되지 않은 혼합물이다. 다이아믹튼 핵(diamicton core)은 2017년에 우연히 발견될 때까지, 수십 년 동안 냉동고에 잊혀진 채로 방치되어 있었다.[1]

연구자들은 다이아믹튼 핵을 분석했고, 흙 속에 여전히 왁스 코팅이 되어 있는 나무와 잎의 잔가지들을 발견하고 놀랐다.

캠프 센추리 빙핵 아래의 초목

연구자들은 다이아믹튼 핵을 분석했고, 흙 속에서 여전히 왁스 코팅이 되어 있는 나무와 잎의 잔가지들을 발견하고 놀랐다. 수석 연구원인 앤드류 크라이스트(Andrew Christ)는 다음과 같이 말했다 :

"빙상은 일반적으로 경로에 있는 모든 것을 분쇄하고 파괴한다. 그러나 우리가 발견한 것은 섬세한 식물 구조로 완벽하게 보존되어 있었다. 그것들은 화석이지만, 그것들은 어제 죽은 것처럼 보였다."[2]

잔가지는 가문비나무(spruce)나 전나무(fir)의 것으로 보였다.[1]

그린란드 빙상의 연대는 오래된 것으로 평가되고 있다.

기후 모델은 그린란드 빙상(Greenland Ice Sheet)이 지난 2~3백만 년 동안 안정적이어야 한다는 것을 보여준다.[3] 심해 앞바다에 있는 빙하운반쇄설물(ice-rafted debris, IRD)은 그 빙상이 에오세부터 중신세까지 4500만 년~750만 년 전 어떤 곳에서 존재해왔다고 연구자들이 제안하도록 만들었다.[4] 또한 과학자들은 남극 주위의 빙하운반쇄설물은 초기 올리고세인 약 3300만 년 전의 것임을 발견했다는 것이다.[5] 그러나 그 빙상들은 홍수 이후의 것이기 때문에, 이것은 대양 바닥 퇴적물의 많은 부분이 홍수 이후일 수 있다는 것을 암시한다. 동일과정설적 연대와 관계없이, 적어도 미생물의 생물층서학적 고려에 기초하여, 해안에 가까운 퇴적물일 수 있다. 동일과정설적 과학자들은 그 빙상이 수백만 년 동안 거의 평형 상태에 있었다고 믿고 있기 때문에, 그들은 빙핵의 꼭대기에 뚜렷한 연층(annual layers)들은 상당히 얇고, 바닥 근처에서는 동전 두께 정도일 것으로 가정한다. 그러므로, 연구자들은 얼음 바닥의 연대는 약 11~12만 년 전 정도로 추정하고, 얼음 아래의 실트질 얼음, 흙, 또는 암석은 훨씬 더 오래되었을 것으로 생각한다. 그것들의 연대는 수십만 ~ 수백만 년 사이로 추정하고 있다.

그림 1. 주요 빙핵 위치가 표시된, 해수면 위로 얼음 두께를 나타낸 그린란드 지도.

연구자들은 캠프 센추리 빙핵의 바닥에 있는 다이아믹튼의 연대를 우주선 유발 동위원소(cosmogenic isotopes)인 Be-10과 Al-26, 그리고 적외선자극발광(infrared-stimulated luminescence)을 사용하여 측정했다. 우주선 유발 동위원소는 우주선 충격에 의해 형성되는데, 우주선(cosmic rays)은 대기 중의 원자들과 상호작용한다.[6] 생성된 동위원소들은 대기 중의 에어로졸에 달라붙어 표면으로 떨어진다. 반면 제자리(in situ) 우주선 유발 동위원소는 우주선이 지표면에 있는 원자들과 직접 상호작용하면서 형성된다. 제자리 우주선 유발 동위원소의 존재는 우주선이 동위원소를 형성하기 위해, 얼음이나 암석 속으로 깊이 침투할 수 없기 때문에, 어떤 지역이 빙하로 덮여있지 않았음을 나타낸다. 동위원소의 농도는 지표면에 얼마의 기간동안 얼음이 없었는지를 나타내는 것으로 해석된다. 위쪽 다이아믹튼의 Be-10 값은 그 지역이 지난 백만 년 동안 적어도 한 번은 얼음이 없었음을 시사했다. 아래쪽 다이아믹튼의 분석은 초기 플라이스토세(Pleistocene)에 그 지역이 한 번은 얼음이 없었음을 시사했다.

Al-26은 Be-10보다 더 빨리 붕괴하기 때문에, 연구자들은 Al-26/Be-10 비율을 '연대측정' 방법으로 사용한다. 이 비율의 반감기는 140만 년[3]과 208만 년[7]으로 일정하지 않게 평가되고 있다. 오늘날 이 비율은 약 7.3이며, 위쪽 다이아믹튼의 측정된 비율은 4.5, 아래쪽 다이아믹튼은 1.8이었다. 연구자들은 Al-26/Be-10 비율에 기초하여, 얼음의 바닥은 11만 년에 불과함에도 불구하고, 위쪽 다이아믹튼은 70만 년보다 더 오래되었고, 아래쪽 다이아믹튼은 320만 년보다 적다고 주장한다. 적외선자극발광은 위쪽 다이아믹튼에서는 측정될 수 없었지만, 아래쪽 다이아믹튼은 70만~140만 년 이전에 햇빛에 노출되었음을 나타낸다.

초목 발견의 의미

캠프 센추리 빙핵의 바닥에 있는 초목과 다양한 연대는 적어도 북서 그린란드 빙상이 최근, 과거 100만 년 이내에 녹았었음을 시사한다 : "그들의 결과는 그린란드의 대부분 또는 전부가 지난 100만 년 이내에, 아마도 지난 10만 년 이내에 얼음이 없었다는 것을 보여준다."[2] 그 기간동안 나무와 식물이 자랄 수 있을 만큼 충분히 따뜻했을 것이다. 이러한 추론은 바닥 얼음의 산소동위원소 비율(oxygen isotope ratios)에 의해 뒷받침되었다. 이는 강우(precipitation)가 현재 빙상의 높이에서 보다, 훨씬 따뜻한 온도를 가진 훨씬 낮은 고도에서 떨어졌음을 시사한다.

캠프 센추리 코어의 바닥에 있는 식물들과 다양한 연대들은 적어도 북서부 그린란드 빙상이 최근에 녹았었으며, 아마도 그 나머지는 지난 100만 년 이내에 녹았었음을 시사한다.

따뜻하고 얼음이 없던 시기는 초기 플라이스토세의 온화하고 숲이 우거진 시기를 기록한, 그린란드 북서 해안의 멜빌 만(Melville Bay)에 있는 해안가 퇴적물과 해성퇴적물 내의 화석들에 의해서 강화된다. 빙핵의 바닥에 있는 이 식물들은 노아 홍수에 의해서 유래했을 가능성이 있는데, 이는 홍수의 결과일 가능성이 있는 캐나다 북부의 플라이오세(Pliocene)에서 5~20°C의 따뜻했던 기온에 대한 고식물상(paleoflora)에 대한 증거와 일치하기 때문이다.[8]

다른 빙핵들은 바닥의 온화했던 기온과 용융을 나타낸다

그린란드의 다른 심빙핵 바닥에서 얻은 정보들은 비교적 따뜻했던 기온과 얼음이 없었던 조건을 나타낸다. 과학자들은 그린란드 빙상에 굴착한 GISP2 빙핵에 의해서 관통된 1.55m의 화강암 암반에 연대를 평가하였다.[3] 제자리 Be-10의 축적을 기반으로, 세속 과학자들은 암반 표면에 총 28만 년의 노출 시간이 있었다고 도출해냈다. 이는 지난 260만 년 동안 빙상이 적어도 총 28만 년 동안 완전히 또는 거의 완전히 녹았었다는 것을 의미한다. 그들은 노출이 더해진다고 생각하기 때문에, Be-10 노출의 이 28만 년은 수많은 '간빙기' 동안 1만 년씩 증가하여 발생했을 수 있다고 생각한다. 여러 빙핵의 바닥에서 식물의 DNA가 발견되었는데, 이 식물들은 여름 기온이 평균 10°C일 때 번성했던 것으로 보인다.[9] 그린란드 중부와 남부의 GRIP와 Dye-3의 실트질 얼음층에서 발견된 DNA와 아미노산들은 숲과 곤충을 시사한다 :

"현재 2km 이상의 얼음 아래에 위치한 고고도의 남부 그린란드에 지난 백만 년 동안 다양한 종류의 침엽수 나무와 곤충들이 살고 있었다는 것을 나타낸다. 그 결과는 남부 그린란드는 숲이 우거졌음을 뒷받침하는 직접적인 증거를 제공한다."[10]

지구 온난화라는 공포에 적용되고 있다.

물론 연구자들은 새로운 결과를 지구 온난화(global warming)라는 공포에 적용하고 있었다 :

"이번 발견은 그린란드의 얼음이 지구 역사에서 최근의 따뜻한 시기에 완전히 녹았었다는 새롭고 골치 아픈 이해를 확인하는 데 도움이 된다. 아마도 우리 인간에 의해 야기된 기후 변화와 같이 말이다." UVM의 폴 비어만(Paul Bierman)은 "그린란드는 멀리 떨어져 있는 것처럼 보일 수도 있지만, 빠르게 녹아서, 뉴욕, 마이애미, 다카(Dhaka) 등 여러분의 도시가 잠길 수 있는 충분한 양의 물을 바다에 쏟아부을 수 있다"라고 말했다.[11]

또한 비어만은 지구 온난화와 싸우는 것은 다음 50년 동안 시급한 문제라고 말했다. 그러나 지구 온난화는 사실 장기간(long-term)의 온도 기록으로 본다면(이것은 한정적 온난화 편향을 갖고 있는), 1880년 이래로 단지 약 1°C의 증가가 있었다는 것을 보여준다.[12] 사람들은 실제 지구 온난화의 정도, 그것의 미래 예측, 그리고 더 많은 연구를 하기 위한 시간이 있는지 등을 결정하기 위해서, 모든 증거들을 따져봐야 한다.[13]

그린란드 빙상의 창조과학적 해석

그린란드 빙상에 있는 6개의 심빙핵에서 대략적으로 온도에 비례하는, 산소동위원소 비율(oxygen isotope ratio)은[14] 성경적 세계관에서 가정하는 바와 같이, 단 한 번의 빙하기를 보여준다.[15] 심빙핵 바닥 부근인, GISP216에서 약 6°C의 따뜻한 온도, NEEM17에서 약 7.5~8.5°C의 따뜻한 온도는 더 많은 산소동위원소 비율 때문으로 추론된다. 이 따뜻했던 시기는 바닥 부근의 연대를 12만 년 보다 조금 더 오래된 것으로 가정할 때, 이전의 간빙기에서 온 것으로 제안되기도 한다. 따라서, 따뜻한 기간이 발생했다면, 이전 빙하기에 대한 정보는 존재하지 않는 것이다 :

"… 그러나 그린란드 빙상의 역사는 마지막 간빙기 이전에는 잘 알려져 있지 않다. 과거 빙하기에 대한 지식은 대부분 해양 퇴적물에 대한 해석에서 비롯되며, 이는 과거 빙하기의 범위와 행동에 대한 간접적인 기록이다."[18]

한 번의 빙하기는 남극 서부 빙상의 빙핵에도 나타나 있다.[19] 중수소 동위원소 비율(deuterium isotope ratio)에 기초하여 최대 8번의 빙하기를 보여주는 것으로 추정하는, 남극 동부 빙상으로부터의 빙핵, 특히 돔 C 빙핵(Dome C ice core)은 다른 것들보다 더 많은 빙하기들을 보여준다. 그러나 돔 C 바닥에서 처음 네 번의 흔들림(wiggles)은 인상적이지 않으며(unimpressive), 그 변동(oscillations)은 심해 코어의 산소동위원소 변동을 비교함으로써 단순하게 '연대'가 추정되었는데, 산소동위원소 변동은 여러 번의 빙하기를 가정하는 밀란코비치 메커니즘에 의해서 추정된 연대였다. 따라서 심해 빙핵의 연대뿐만 아니라, 남극 동부 빙상의 빙핵 연대는 순환논법(circular reasoning)에 의한 것이다.

성경적 빙하기 모델에 의하면, 홍수 이후의 따뜻한 물이 그린란드를 둘러싸고 있었을 것이기 때문에, 빙핵의 바닥에서 발견된 초목과 곤충 잔해를 예측한다.

또한 성경적 빙하기 모델(biblical Ice Age model)은 심빙핵의 빙하기 부분에서 매우 두꺼운 연층(annual layers)들을 예상할 수 있는데, 이는 그린란드에서는 얇아지기 전에 매년 5m 두께의 얼음[15], 남극 동부에서는 10m 두께의 얼음 정도를 형성했을 것이다.[19] 따라서 장구한 시간을 필요로 하는 동일과정설 모델(uniformitarian model)은 그린란드의 빙핵에서 폭풍과 폭풍 사이의 층들을 연층으로 세고 있는 것이다.[20]

성경적 빙하기 모델에 의하면, 홍수 이후의 따뜻한 물이 그린란드를 둘러싸고 있었을 것이기 때문에, 빙핵의 바닥에서 발견된 초목과 곤충 잔해를 예측한다. 빙하기가 발전하면서 지표면은 냉각되었다. 그린란드 전체의 빙하화는 100~200년이 걸렸을 것이고, 산들에서 시작하여 빙핵이 채굴되었던 그린란드의 낮은 지역으로 퍼져나갔을 것이다.[15] 홍수가 끝나고 빙하기의 빙하가 저지대로 잠식되기까지, 수백 년 동안은 작은 나무들을 포함한 초목들이 자랄 수 있는 충분한 시간을 제공했을 것이다.

발광연대 측정(luminescence dating) 기법도 여러 문제점들을 갖고 있다. 이것은 열발광(thermoluminescence)에도 적용되지만[21], 다른 발광 측정법에도 적용될 수 있다. 상부 다이아믹튼과 하부 다이아믹튼의 Al-26/Be-10 비율은 오늘날의 비율로 70만~320만 년 사이의 어떤 시점의 방사성 붕괴를 나타낸다. 오늘날과 비교하면, 낮은 비율은 가속된 방사성 붕괴가 빙하기까지 계속되었음을 나타낸다.[6] 바닥 진흙(bottom silt)은 빙하작용 전 약 200년 정도에서 수집된 것일 가능성이 높기 때문에, 상부 다이아믹튼의 Al-26/Be-10 비율이 상당히 높은 것은 가속된 붕괴가 빙하기 초기에 급격히 감소했음을 가리키는 것으로 보인다.

Posted on CMI homepage: 25 August 2023

References and notes

1. University of Vermont, Scientists stunned to discover plants beneath mile-deep Greenland ice: long-lost ice core provides direct evidence that giant ice sheet melted off within the last million years and is highly vulnerable to warming climate, Science Daily, 15 March 2021; sciencedaily.com/releases/2021/03/210315165639.htm.

2. University of Vermont, ref. 1, p. 1.

3. Schaefer, J.M. et al., Greenland was nearly ice-free for extended periods during the Pleistocene, Nature 540:252–255, 2016.

4. Christ, A.J. et al., A multimillion-year-old record of Greenland vegetation and glacial history preserved in sediment beneath 1.4 km of ice at Camp Century, PNAS 118(13):1–8, 2021.

5. Ivany, L.C., Van Simaeys, S., Domack, E.W., and Sampson, S.C., Evidence for an earliest Oligocene ice sheet on the Antarctic Peninsula, Geology 34(5):377–380, 2006.

6. Oard, M.J., Much greater cosmic rays during the Ice Age and before, CRSQ 58(1):30–48, 2021.

7. Granger, E.E., Lifton, N.A., and Willenbring, J.K., A cosmic trip: 25 years of cosmogenic nuclides in geology, GSA Bulletin 125(9/10):1379–1402, 2013.

8. Oard, M.J., The Flood/post-Flood boundary along the Arctic coast of North America, J. Creation 32(3):74–81, 2018.

9. Voosen, P., Mud in storied ice core hints at a thawed Greenland, Science 366:556–557, 2019.

10. Willerslev, E. et al., Ancient biomolecules from deep ice cores reveal a forested southern Greenland, Science 317:111, 2007.

11. University of Vermont, ref. 1, p. 2, 3.

12. Oard, M.J., The Great Global Warming Debate (DVD), Creation Ministries International, Powder Springs, GA, 2011.

13. Batten, D., Anthropogenic Global Warming (AGW)—a biblical and scientific approach to climate change.

14. Oard, M.J., The Frozen Record: Examining the ice core history of the Greenland and Antarctic ice sheets, Institute for Creation Research, Dallas, TX, 2005 (available by print on demand).

15. Oard, M.J., Ice core oscillations and abrupt climate changes: part 1—Greenland ice cores, J. Creation 34(3):99–108, 2020.

16. Yau, A.M., Bender, M.L., Robinson, A., and Brook, E.J., Reconstructing the last interglacial at Summit, Greenland: insights from GISP2, PNAS 113(35):9710–9715, 2016.

17. Landais, A. et al., How warm was Greenland during the last interglacial period? Climates of the Past 12:1933–1948, 2016.

18. Christ et al., ref. 4, p. 1.

19. Oard, M.J., Ice core oscillations and abrupt climate changes: part II—Antarctic ice cores, J. Creation 35(1):70–77, 2021.

20. Oard, M.J., Do Greenland ice cores show over one hundred thousand years of annual layers? J. Creation 15(3):39–42, 2001.

21. DeWerd, L.A., Dating uncertainties with thermoluminescence, CRSQ 56(4):212–220, 2020.

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