북극 강은 기후 온난화, 영구 동토층 해빙, 물 순환 가속화로 인해 큰 변화에 직면해 있습니다. 그 영향은 전 세계에 영향을 미칠 것입니다.

https://theconversation.com/arctic-rivers-face-big-changes-with-a-warming-climate-permafrost-thaw-and-an-accelerating-water-cycle-the-effects-will-have-global-consequences-224869

북극이 따뜻해짐에 따라 북극의 거대한 강은 북극 지역뿐만 아니라 전 세계에 막대한 결과를 가져올 수 있는 방식으로 변화하고 있습니다.

강은 지구의 수문학 순환의 육지 지점을 나타냅니다.비와 눈이 내리면 강은 담수 유출수와 탄소를 포함한 용해된 유기물 및 미립자 물질을 해안 지역으로 운반합니다.이제 북극이 거의 따뜻해지면서 4배 더 빠르다 세계의 다른 지역보다 강수량이 더 많아지고 있어요 영구 동토층이 녹고 있어 강의 흐름이 더욱 강해집니다.

A map shows major rivers and their water sheds, primarily in Russia, Alaska and Canada. — 북극 지역의 주요 강 유역. NOAA 북극 성적표

우리는 온난화가 물 순환과 생태계에 어떤 영향을 미치는지 연구하는 기후 과학자입니다. 새로운 연구에서 우리는 지구의 기후와 수문학에 대한 과거 데이터와 정교한 컴퓨터 모델을 사용하여 기후 변화가 북극 강을 어떻게 변화시키고 있는지 탐구했습니다.

우리는 영구 동토층이 녹고 폭풍이 심해지면 물이 북극 강으로 들어가고 통과하는 방식이 바뀔 것이라는 것을 발견했습니다.이러한 변화는 기후뿐만 아니라 해안 지역, 북극해, 잠재적으로 북대서양에도 영향을 미칠 것입니다.

영구 동토층 해빙:북극 토양의 큰 변화

영구 동토층 해빙은 기온이 상승함에 따라 북극이 겪고 있는 가장 중요한 변화 중 하나입니다.

영구 동토층은 최소 2년 동안 동결 그리고 종종 수천년 동안.지구의 북반구에서 약 880만 평방 마일(약 2,280만 평방 킬로미터)을 차지하지만 영구 동토층이 해빙되면서 그 면적이 줄어들고 있습니다.

Two people stand on a cliff with permafrost evident. — 침식으로 인해 알래스카 테셱푹 호수(Teshekpuk Lake) 근처에 얼음이 풍부한 영구 동토층이 드러났습니다. 브랜트 메이셀/USGS

A map shows where permafrost is found, both in ground and below the ocean. — 북반구의 알려진 영구 동토층. GRID-아렌달/누나타류크, CC BY-ND

역사적으로 북극 강으로 유입되는 대부분의 물은 봄에 얼어붙은 영구 동토층 토양 위로 흐릅니다.과학자들은 이것을 “육지 유출수”라고 부릅니다.

그러나 우리의 결과는 온난화가 계속됨에 따라 연간 하천 유량의 증가하는 부분이 지표면 아래에서 분해되는 영구 동토층의 해동된 토양을 통해 유입될 것임을 시사합니다.강수량이 많아지면 전체 흐름이 증가하므로 지하 경로가 확장됨에 따라 금세기 말에는 그 중 최대 30%가 지하로 이동할 수 있습니다.

물이 토양을 통해 흐를 때 다양한 화학물질과 금속을 흡수합니다.결과적으로 강으로 유입되는 물은 화학적 특성이 다를 가능성이 높습니다.예를 들어, 해안 지역과 지구 기후에 영향을 미칠 수 있는 더 많은 영양분과 용존 탄소를 운반할 수 있습니다.동원된 탄소의 운명은 활발한 연구 분야입니다.

강물에 더 많은 탄소가 잔잔한 연안 해역에 도달하면 "기체 방출"되어 대기로 방출되는 이산화탄소의 양이 증가하여 더 많은 에너지를 발생시킬 수 있습니다. 기후 온난화.해빙은 또한 다음과 같은 다른 불쾌한 놀라움을 드러내고 있습니다. 오랫동안 동결된 바이러스의 출현.

더 많은 비와 눈, 더 많은 유출수

기온이 상승함에 따라 북극의 물 순환도 가속화되고 있으며, 이는 더 많은 강수량, 증발량, 식물 증산량 및 하천 배출량을 의미합니다.이는 주로 더 많은 수분을 보유하는 따뜻한 대기의 고유한 능력 때문입니다.그 이유도 마찬가지다 더 큰 눈보라가 일어나고 있어요 기후가 따뜻해지면서.

우리의 연구에 따르면 추가 강수량의 대부분은 북극 분지의 북쪽 지역에서 발생합니다.기후가 따뜻해지면서 해빙이 사라지면서, 컴퓨터 모델은 북극해가 더 개방될수록 더 많은 물이 대기에 공급되어 인접한 육지 지역으로 이동하여 강수량으로 떨어질 것이라는 데 동의합니다.

Two maps show increasing snow and rainfall — 이번 세기에 예상되는 연간 강우량과 강설량의 변화는 연구에 사용된 컴퓨터 모델을 통해 시뮬레이션되었습니다.빨간색 영역은 증가를 나타냅니다. 롤린스와 카르말카르, 2024년

북부 알래스카, 시베리아, 캐나다에 눈이 많이 내리면 강에 더 많은 물이 흐르게 되며, 우리 연구에 따르면 높은 온난화 시나리오에서는 잠재적으로 최대 25% 더 많은 물이 흐를 것입니다.북극의 북부 지역은 남부 지역에 비해 토양에 더 많은 탄소가 있습니다.영구 동토층이 해빙되면 해당 지역에서는 지표면 아래에서 더 많은 물이 강으로 유입되어 추가적인 토양 탄소가 물 속으로 침출되어 용해된 유기 탄소가 될 수 있습니다.

더 오래된 탄소가 이미 나타나고 있습니다. 영구 동토층의 해빙으로 인해 북극 강에서 수집된 샘플에서.탄소 연대 측정법에 따르면 이 탄소 중 일부는 수천 년 동안 동결되어 있었습니다.

북극 생태계에 영향이 미칠 것입니다

그렇다면 미래는 어떻게 될까요?

예상되는 가장 주목할만한 변화 중 하나는 담수와 용존 유기탄소, 열 에너지 등 관련 물질을 북극 해안 지역으로 운송하는 것입니다.

A scientist in a rain jacket and cap holds up a water sample in a jar. — Beaufort Lagoon Ecosystems 장기 생태 연구 프로그램의 James McClelland는 알래스카 North Slope의 Utqiagvik 근처 하천에서 물 샘플을 조사합니다.갈색 색조는 용해된 유기물입니다. 마이클 A.롤린스

해안 석호 더 신선해질 수 있습니다.이러한 변화는 먹이사슬의 위아래로 유기체에 영향을 미칠 것입니다. 우리의 현재 이해 담수와 용존 유기탄소의 변화가 미칠 수 있는 잠재적인 영향에 대해서는 여전히 불투명합니다.

기후가 더워지면서 강물도 따뜻해지고 시즌 초반에 해안 해빙이 녹을 가능성이 있습니다.과학자 2023년 봄에 이것을 관찰했습니다., 캐나다 매켄지 강(Mackenzie River)의 비정상적으로 따뜻한 물이 보퍼트 해(Beaufort Sea)로 열을 운반하여 초기 해안 해빙이 녹는 데 기여했습니다.

A satellite view of the Arctic coast showing a river and sea ice breaking up. — 위성 이미지 하단 중앙에 있는 캐나다의 매켄지 강과 같은 강에서 보퍼트 해로 흐르는 담수는 해빙을 조기에 깨뜨릴 수 있습니다. NASA 지구 관측소

마지막으로, 해안에 도달하는 더 많은 강물은 특히 러시아의 큰 강들이 매년 엄청난 양의 담수를 수출하는 북부 유라시아를 따라 북극해를 신선하게 만들 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

우려되는 부분도 있습니다 그 지역에서 강물이 솟아오르고 있다 열대 지방에서 미국을 따라 열을 순환시키는 해류인 대서양 자오선 역전 순환(Atlantic Meridional Overturning Circulation)에 영향을 미치고 있습니다.동해안과 유럽쪽으로.이러한 전류가 흐른다는 증거가 늘어나고 있습니다. 최근 몇 년간 둔화되고 있다 더 많은 담수가 북대서양으로 유입됨에 따라.순환이 중단된다면, 온도에 큰 영향을 미침 북미와 유럽 전역에 걸쳐.

해안에서 강의 흐름의 변화는 이 지역을 고향으로 삼는 식물, 동물 및 원주민 인구에도 영향을 미칠 것입니다.그들과 지구 기후를 위해 우리 연구 결과는 북극이 어떻게 변화하고 있는지 면밀히 관찰하고 그 영향을 완화하기 위한 조치를 취해야 할 필요성을 강조합니다.

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