동해 기후변화 ‘4000만년 타임캡슐’ 캔다

한-러-中-日 ‘亞 몬순 프로젝트’
일본 북서해∼남중국해 해저 시추
“퇴적물 1cm 생성에 1000년 걸려”
최대 400m 뚫어 고대기후 연구

“한반도 동해에서 남중국해까지 해저 밑바닥에 깊은 구멍을 뚫는 계획을 세우고 있습니다. 이곳에서 시료를 채취해 과거의 기후변화를 연구하는 거죠. 특히 아시아 계절풍(몬순)이 관심 대상입니다.”

23일 독일 브레멘에서 열린 ‘국제해양시추사업(IODP) 인베스트 회의’에서 만난 장세원 한국 책임자(한국지질자원연구원)는 현재 추진하고 있는 ‘아시아 몬순 프로젝트’에 대해 이같이 말했다. IODP는 바다 곳곳에 구멍을 뚫어 시료를 채취한 뒤 지구의 움직임이나 기후변화 등을 연구하는 것으로 이번 행사에는 세계 해양지질학자 600여 명이 참가했다.

아시아 몬순 프로젝트는 한국 일본 중국 러시아가 공동으로 진행한다. 일본의 북서쪽 바다부터 한국의 동해를 거쳐 남중국해까지 이어지는 구간에 해저 구멍 7∼10개를 뚫는 것이다. 현재 계획으로는 일본 북서쪽에 4∼5개, 동해에 1개, 남중국해에 1∼2개를 뚫을 예정이다. 해저 시추공의 최대 깊이는 약 400m. 퇴적물이 1cm 쌓이는 데 대략 1000년이 걸리기 때문에 시추공에서 얻은 원기둥 모양의 시료를 분석하면 최대 4000만 년 전까지의 기후를 알 수 있다.

해저 지각에서 얻은 시료는 시추선의 실험실에서 즉시 분석한다. 바다 온도에 따라 당시 살았던 해양 생물의 조성이나 바닷물에 녹아 있는 석회질 물질의 양이 다르다. 이 정보는 해저에 쌓인 퇴적물에 그대로 기록된다. 퇴적물의 성분을 알면 당시 바다 온도를 유추할 수 있는 것이다. 과거의 온도변화와 연대를 측정하면 아시아 지역이 언제 몬순기후로 바뀌었는지 알 수 있다.

이 프로젝트는 IODP에서도 우선순위에 올라 있는 연구다. 하지만 바다에 구멍을 뚫을 해양시추선을 구하지 못해 아직 정확한 일정을 잡지 못했다. 현장에서 시추해 바로 연구할 수 있는 첨단 해양시추선은 세계에서 두 대뿐이다. 일본의 지큐와 미국의 JR다. 이영주 한국지질자원연구원 대외협력실장은 “첨단 시추선에 대한 수요가 많아 배를 사용하려는 경쟁이 치열하다”며 “두 배 모두 1년 내내 거의 쉬지 않고 지구 곳곳의 해역을 돌아다닌다”고 말했다.

지큐는 수심 4km의 해저를 10∼13km 깊이로 시추한다. JR도 수심 3km의 해저를 6∼7km로 시추할 수 있다. 시추 능력은 지큐가 더 낫다. 지큐는 인류 최초로 맨틀까지 구멍을 뚫어 도달할 수 있는 기술을 갖고 있지만 유럽의 과학자들이 안전성 문제를 제기해 관련 연구에 제동이 걸린 상태다. 그러나 비교적 수심이 얕은 동해나 남중국해를 시추하려면 JR가 적합하다. 이영주 실장은 “이번 회의에 참석한 기요시 슈에히로 IODP 임무운영대표를 만나 내년 4월 부산항을 방문하는 JR를 이용할 수 있는지 문의할 예정”이라고 밝혔다. JR는 2011년까지 일정이 확정됐기 때문에 일정을 바꾸려면 여러 나라와 힘겨루기를 해야 한다. 25일 끝나는 이번 회의에는 한국의 해양지질학자 13명이 연구 분야별로 참석해 정보를 교류하고 한국의 기술력을 알리고 있다.

브레멘=전동혁 동아사이언스 기자 jermes@donga.com