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- 뉴질랜드 지구과학연구소의 연구팀, 탐사 중에 수많은 새로운 유체 및 가스 누출을 발견
- 누출 지점은 해수면 아래 10~240m 깊이에 위치
- 메탄 누출량은 얕은 수심에서도 발생하여 온실가스가 대기에 도달
- 남극 해안 지역 지하에 대규모 메탄 매장지가 존재할 것으로 추정
- 과소평가되었던 기후 위협을 시사
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남극: 메탄 누출량 급증
지리학자들은 로스해에서 새롭게 형성된 수많은 메탄 누출에 대해 우려하고 있다.

나쁜 소식:
남극 해안에서 메탄 누출량이 점점 더 증가하고 있다. 해저에서 강력한 온실가스가 방출되는 것이다. 최근 몇 년 사이에 형성된 이 메탄 누출량은 남극 해양 환경의 근본적인 변화를 시사할 수 있다고 연구진은 "네이처 커뮤니케이션즈"에 기고했다. 메탄 누출량은 얕은 수심에서도 발생하여 온실가스가 대기에 도달할 수 있도록 한다. 

▲ 이 잠수 로봇은 남극 로스해 해저에서 새로 형성된 메탄 누출지를 방금 발견했다. 흰색 박테리아 매트로 식별할 수 있다. © Leigh Tait/ Earth Sciences New Zealand

헬리골란트, 미국 동부 해안, 태평양 등 전 세계 여러 해양 지역의 지하에서 메탄가스가 누출되고 있다. 이 강력한 온실가스는 주로 해저의 가스 하이드레이트에서 방출된다. 메탄과 얼음으로 이루어진 이 얼어붙은 화합물은 가열되거나 감압되면 분해되어 가스를 방출할 수 있다. 특히 지하에 얼어붙은 메탄 퇴적물이 극지방에서 대량으로 발견된다. 만약 이들이 방출된다면, 기후 변화를 더욱 가속화할 수 있다.

북극에서 이미 수만 개의 메탄 누출이 발견되었지만, 남극 해역에서는 얼마나 많은 메탄 누출이 있는지, 그리고 이러한 가스 방출이 증가하고 있는지는 아직 불분명하다.

▲ 이 지역의 잠재적 지하 유체 및 가스 시스템을 보여주는 개념 모델. 가스 하이드레이트(GH)는 북극과 남극의 많은 빙하 아래뿐만 아니라 해저에서도 발견된다. 가스 하이드레이트는 얼어붙고 얼어붙는 한 안정적으로 유지된다. 그러나 이 가스 하이드레이트 안정대(GHSZ)는 빙하가 후퇴함에 따라 사라진다. 또한, 따뜻해지는 해저는 메탄을 방출할 수도 있다. © Seabrook et al./ Nature Communications, CC-by-nc-nd 4.0 / 육지-해양 연속체 전체의 연결성은 (a) 빙하기 주변부와 (b) 비빙하 주변부를 따라 표시되어 있다. 개념 모델은 축척에 따라 그려지지 않았다. (출처:Published: 01 October 2025 / Antarctic seep emergence and discovery in the shallow coastal environment / nature communications)

솟아오르는 기포와 박테리아 매트

남극 로스해에서 충격적인 소식이 전해졌다. 뉴질랜드 지구과학연구소의 해양 연구원 사라 시브룩(Sarah Seabrook) 이 이끄는 연구팀은 우연히 그곳에서 새롭게 형성된 메탄 누출을 여러 개 발견했다. 맥머도 해협과 북쪽 해안 지역에서 잠수 및 음향 측정을 진행하는 동안, 연구팀은 해저에서 기포가 솟아오르는 여러 지점을 발견했다. 다른 곳에서는 희끄무레한 박테리아 매트가 메탄 누출을 나타냈다.

놀라운 점은 "이처럼 잘 연구된 지역에서는 이전에는 그러한 메탄 누출의 흔적이 없었다. 이제 우리는 그곳에서 수많은 새로운 유체 및 가스 누출을 발견했다"고 연구진은 보고했다. 연구진의 추정에 따르면 이러한 메탄 누출은 최근 몇 년 사이에 형성되었을 가능성이 있다. 이 누출 지점은 해수면 아래 10~240m 깊이에 위치해 있다.

▲ 최근에 발견된 해저 침출구를 나타낸 지도이며, 신더 콘스의 검은색 원은 이 지역에서 이전에 보고된 유일한 침출구임을 나타낸다. (출처:Published: 01 October 2025 / Antarctic seep emergence and discovery in the shallow coastal environment / nature communications)

메탄 대기 방출 가능성

시브룩과 그의 연구팀은 이러한 발견이 우려스럽다고 밝혔다. "이러한 메탄 누출은 메탄가스가 대기로 빠르게 이동할 가능성을 가지고 있으며, 이는 기후 변화 시나리오에서 고려되지 않았던 출처에서 비롯될 수 있다"고 시브룩은 설명했다. 심해 누출 지점의 메탄은 일반적으로 퇴적물이나 해수면에서 분해되는 반면, 남극의 메탄 누출 지점은 해수면 가까이에 위치해 있다.

"케이프 에반스 인근 메탄 누출 지점을 촬영한 잠수정 영상은 해저에서 기포가 솟아올라 해빙 아래쪽에 모이는 모습을 보여준다"고 연구팀은 보고했다. 이는 이 가스가 바다에 머무르지 않고 대기로 상승할 수 있음을 보여준다. 남극 해안 지역 지하에 대규모 메탄 매장지가 존재할 것으로 추정되는 점을 고려할 때, 이는 이전에는 과소평가되었던 기후 위협을 시사할 수 있다.

▲ a Dunlop Island(수심 30m) 근처에서 확인된 해저의 미생물 매트(x 및 y)와 디지털 표고 모델(DEM)에 나타난 해저의 함몰, 눈에 띄는 해저 pockmark, 침투 지점과 관련된 것 - 미생물 매트의 위치는 DEM에 x 및 y로 표시되어 있다. b Cape Evans(수심 23m)의 침투 지점으로, 미생물 매트와 수층으로 빠져나가는 기포가 있는 해저를 보여준다. c–e Cinder Cones, Turtle Rock(Rob Robbins가 촬영한 이미지), Cape Barne의 해저 침투와 관련된 미생물 매트 이미지.(출처:Published: 01 October 2025 / Antarctic seep emergence and discovery in the shallow coastal environment / nature communications)

"시스템이 우리 눈앞에서 빠르게 변화하고 있다.“

"이 지역에서 이렇게 많은 새로운 메탄 누출이 계속 발생한다면, 5년 또는 10년 후 남극의 얕은 해안 지역이 어떤 모습일지에 대한 의문이 제기된다"며 "이 시스템은 우리 눈앞에서 빠르게 변화하고 있다"고 시브룩은 말했다. 연구팀은 이러한 메탄 배출량 증가가 남극 해양 환경에 근본적인 변화를 가져올 수 있다고 우려한다.

▲ 케이프 휘트스톤의 수심 190m에서의 유체 플룸. 연관된 이미지는 유체 플룸에 해당하는 해저 생물 군집의 전환을 보여줍니다(이미지 설명: [배경] 해면동물, 이끼벌레, Sabellid 관충류, 소행성, 홀로투리아스, 오피우로이드 및 줄기가 있는 피낭동물; [주변] 해면동물 매트 위의 줄기가 있는 해초류, 이끼벌레, 이끼벌레 매트 위의 오피우로이드 및 오피우로이드; [침수 중앙] 홀로투리아스, 작은 흰색 오피우로이드 및 줄기가 있는 해초류가 있는 두껍고 갈색의 해초류 매트. b Cape Hallett의 수심 50~60m에서 거품 플룸과 거품 플룸에 해당하는 해저 미생물 매트의 이미지(i, ii 및 iii로 표시). c Tucker Glacier Ice Tongue에서 북쪽으로 100m(노란색 점으로 표시)에서 시작하여 북쪽으로 약 8km(표시)를 통과하는 음향 횡단면. (주황색 점으로 표시) 해안과 평행하게 흐르는 흐름. 빙설(ice tongue)에서 나오는 융해수, 빙설 아래에서 흘러나오는 빙하하 플럭스, 그리고 해저를 따라 흘러나오는 유체 및 가스에 대한 해석이 표시되어 있다. (출처:Published: 01 October 2025 / Antarctic seep emergence and discovery in the shallow coastal environment / nature communications)

연구진은 남극 해안 지역의 다른 지역에서도 이러한 변화를 더욱 면밀히 조사해야 할 시급한 필요성을 강조했다. 이것이 이러한 메탄 방출의 추가적인 변화와 정확한 메커니즘을 이해할 수 있는 유일한 방법이다. 시브룩과 동료들은 이미 다가오는 남극 여름철에 추가 지역을 연구할 계획이다.

참고: Nature Communications, 2025; doi: 10.1038/s41467-025-63404-3
출처: Earth Sciences New Zealand

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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