요약:
최근 PNAS(Proceedings of the National Academy of Sciences)에 발표된 연구에 따르면 미국 서부 산악 지역의 빙하가 크게 줄어들고 있는 것으로 나타났습니다. 연구자들은 미국 서부 6개 주에 걸쳐 1,000개 이상의 빙하에 대해 체계적인 평가를 실시한 결과, 20세기 중반 이후 약 27%의 빙하가 완전히 사라졌으며, 전체 빙하 면적과 총 부피가 약 3분의 1로 감소했다는 사실을 발견했습니다. 이러한 변화는 산지의 기후와 수문학적 조건의 장기적인 변화를 반영할 뿐만 아니라 덥고 건조한 계절에 강과 생태계에 물을 공급하는 빙하의 능력을 감소시킬 수도 있습니다.
이 연구는 "The Massive Disappearance of Glaciers in the Contiguous United States"라는 제목으로 2026년 10월 12일 "Proceedings of the National Academy of Sciences"에 게재되었습니다. 연구팀은 포틀랜드 주립대학 지질학자 Andrew Fontaine, 미국 지질조사국 연구원 Bryce Glenn, 노던브리티시컬럼비아대학 연구원 Christopher McNeil, Brian Menounus로 구성되었습니다.
이 연구는 캐스케이드 산맥, 로키 산맥, 시에라 네바다 산맥을 포함해 미국 서부에 있는 주요 산맥을 다루었으며 워싱턴, 오리건, 캘리포니아, 몬태나, 와이오밍, 콜로라도도 포함했습니다. 이곳의 빙하는 다양한 고도와 기후 환경에 분포되어 있습니다. 북서쪽에는 태평양의 습한 기후의 영향을 받는 빙하가 있고, 내륙의 건조한 산간 지역에는 상대적으로 작은 빙하가 있습니다.
연구원들은 빙하가 미국 서부 산악 지역의 수문학 시스템에서 중요한 역할을 하지만, 이전에는 미국 서부 전체에 걸쳐 빙하 면적과 부피 변화에 대한 포괄적인 정량적 평가가 충분하지 못했다고 지적했습니다. 과거의 연구들은 특정 산맥이나 특정 지역에 초점을 맞추는 경향이 있어 서부 산지 전체의 빙하 변화를 종합적으로 제시하는 데 어려움이 있었다.
이러한 격차를 메우기 위해 연구팀은 20세기 중반의 과거 빙하 목록을 최근 항공 및 위성 이미지를 통해 구축한 빙하 목록과 비교하고 지형 데이터를 결합하여 빙하의 두께, 부피, 변화를 추정했습니다.
역사적 데이터는 주로 미국 지질조사국(United States Geological Survey)에서 작성한 1:24,000 축척 지형도에서 가져옵니다. 해당 지도는 같은 해에 완성된 것이 아니라 1950년대 초반부터 1980년대 중반까지 차례차례 그려졌다. 최신 데이터는 주로 2014년부터 2020년까지 얻은 항공, 위성 및 LiDAR 측정에서 나온 것입니다. 서로 다른 지역의 데이터 수집 시간이 일관되지 않기 때문에 연구자들은 단순히 모든 빙하의 변화를 정확한 연도에 귀속시키기보다는 비교를 위해 해당 시간 범위를 사용했습니다.
연구 결과에 따르면 과거 기록에 따르면 미국 서부에는 1,453개의 빙하가 있으며 총 면적은 약 561.8제곱킬로미터에 달합니다. 2015년경 현대 인벤토리를 기준으로 빙하의 수는 1,331개, 총 면적은 약 366.5평방킬로미터이다.
지역적 측면에서 보면 빙하 면적은 약 195.3제곱킬로미터, 즉 약 35% 감소했습니다. 연구에 사용된 과거 및 현대 데이터 기간을 기반으로 계산하면 빙하 면적은 연간 평균 약 1.1제곱킬로미터 감소하며, 이는 10년마다 약 8% 감소하는 것과 같습니다.
빙하의 수로 볼 때, 역사적 목록에 있는 빙하 1,453개 중 현대 목록에서는 398개가 사라졌으며, 이는 원래 빙하 수의 약 27%를 차지합니다. 이 결과는 빙하의 후퇴가 원래 얼음 덩어리의 얇아짐과 수축을 특징으로 할 뿐만 아니라 일부 작은 빙하가 완전히 사라졌음을 의미한다는 것을 보여줍니다.
그러나 빙하 수의 변화만으로는 얼음 손실의 전체 규모를 반영할 수 없습니다. 일부 빙하는 후퇴 과정에서 여러 개의 독립적인 얼음 덩어리로 분할되어 통계에 나오는 빙하의 수가 늘어날 수 있습니다. 예를 들어, 워싱턴 주 북부 캐스케이드 산맥에서는 일부 빙하가 후퇴하여 서로 다른 지류 또는 혀로 갈라져 현대의 목록에 과거 데이터보다 더 많은 수의 빙하가 기록되었습니다. 빙하의 수만 비교하면 전체 빙하 후퇴의 정도를 과소평가할 수 있습니다.
그래서 연구진은 빙하 면적, 두께, 부피의 변화를 동시에 분석했습니다. 결과는 빙하 면적이 감소하는 동안 얼음 몸체의 두께도 일반적으로 감소한다는 것을 보여줍니다. 빙하로 덮인 전체 지역을 면적가중 계산한 결과 평균 두께는 약 11.6m 감소했고, 평균 변화율은 연간 약 0.26m였다.
빙하의 후퇴 속도는 지역마다 뚜렷한 차이가 있습니다. 전반적으로 워싱턴 주 이외의 지역에서는 빙하 크기가 더 많이 감소했습니다. 연구원들은 워싱턴 주 밖의 빙하가 평균 약 52% 감소한 반면, 워싱턴 주 내의 빙하는 평균 약 29% 감소했다고 추정합니다. 그러나 서로 다른 지역의 역사적 매핑 연도와 현대 이미징 연도가 동일하지 않기 때문에 이러한 수치는 각 지역의 해당 관찰 기간의 누적 변화를 반영하며 정확히 동일한 기간을 직접 비교하는 것은 아닙니다.
후퇴는 특히 작은 빙하에서 두드러집니다. 연구에 따르면 역사적 면적이 0.032~0.10제곱킬로미터인 작은 빙하의 면적이 평균 약 67% 감소한 것으로 나타났습니다. 반면 역사적 면적이 3.16~10제곱킬로미터인 더 큰 빙하의 면적은 평균 약 15% 감소했습니다.
이러한 차이는 작은 빙하가 주변 환경의 변화에 더 민감하다는 것을 보여줍니다. 더 큰 빙하는 일반적으로 더 두꺼운 얼음 덩어리와 더 큰 물 저장량을 가지고 있어 단기적인 기후 변동을 어느 정도 완충할 수 있습니다. 작은 빙하는 상대적으로 짧은 시간 내에 얼음 덩어리의 상당 부분을 잃을 수 있으며, 축적된 얼음의 양이 녹는 것을 상쇄하기에 충분하지 않으면 완전히 사라질 가능성이 더 높습니다.
연구원들은 일반적으로 미국 서부에 있는 빙하의 크기가 더 작다는 것이 이러한 변화를 이해하는 데 중요한 요소라고 믿습니다. 많은 빙하는 대규모의 고지대에서 얼음과 눈이 지속적으로 쌓이는 것에 의존하지 않고 지역 지형, 그림자, 경사면 및 눈이 쌓이는 조건의 영향을 받습니다. 일부 빙하는 주로 주변 산이 태양을 차단하거나 눈이 쌓이는 데 도움이 되는 지형으로 인해 지역적으로 유리한 빙하 환경을 형성하기 때문에 존재할 수 있습니다.
지역 지형에 대한 이러한 의존성은 온도가 상승하거나 강설량이 감소하거나 눈이 더 일찍 녹을 때 빙하가 원래의 생존 조건을 빠르게 잃을 수 있음을 의미합니다. 동일한 산맥 내에서도 고도, 경사면, 주변 지형의 차이로 인해 서로 다른 빙하가 서로 다른 속도로 후퇴할 수 있습니다.
또한 연구에 따르면 미국 서부 빙하로 덮인 지역의 가장 높은 지역 분포 위치가 약 50미터 더 높은 고도로 이동한 것으로 나타났습니다. 이는 저고도 지역의 빙하 손실이 상대적으로 더 심각하고, 나머지 빙하도 점차 더 높고 추운 지역에 집중되어 있음을 보여줍니다.
지역적 관점에서 볼 때 태평양 북서부는 미국 서부에 있는 대부분의 빙하를 포함하고 있습니다. 연구에 따르면 워싱턴 주, 오레곤 등 북서부 지역에는 빙하 수가 약 81%, 빙하 면적이 약 89%가 있는 것으로 나타났습니다. 지역 기후는 상대적으로 습하고 눈 상태가 일반적으로 미국 내륙 산악 지역보다 더 좋습니다. 따라서 빙하가 더 넓게 분포되어 있습니다.
반대로 캘리포니아, 와이오밍, 콜로라도, 몬태나 남부의 일부 산악 지역은 기후가 더 건조합니다. 빙하는 일반적으로 해발 3,000m 이상의 고산지대에 위치하며 전체 크기는 더 작습니다. 이 지역의 빙하는 강설량과 기온 상승의 변화에 더 취약한 경향이 있습니다.
몬태나 남부의 빌토스 산맥과 압사로카 산맥에서 연구자들은 빙하가 상당히 얇아지는 것을 발견했습니다. 이 지역의 44개 빙하의 평균 두께는 해당 관측기간 동안 약 16.2m 감소했으며, 연간 평균 두께는 약 0.47m 감소했다. 연구통계에 따르면 빙하가 10개 이상 있는 산악지역 중 엷어지는 비율이 가장 높은 지역 중 하나이다.
반면, 워싱턴 주 남부 캐스케이드 산맥의 빙하는 상대적으로 얇아져 평균 두께가 약 7.2m, 연평균 약 0.15m 감소했습니다. 이 지역의 결과는 주로 레이니어 산과 같은 대규모 빙하 시스템의 영향을 받습니다.
또한 연구원들은 빙하 변화가 전적으로 기후 요인에 의해 결정되는 것은 아니라는 점을 강조했습니다. 1980년 세인트 헬렌스 산이 폭발했을 때 화산 활동으로 인해 일부 작은 빙하가 직접 파괴되었으며, 동시에 분화구에 새로운 빙하가 형성되었습니다. 따라서 연구팀은 화산 활동이 장기적인 기후 변화에 미치는 영향을 오해하지 않기 위해 화산 폭발의 직접적인 영향을 받는 빙하의 변화를 주요 기후 변화 분석에서 제외했습니다.
이 연구의 가장 주목할만한 의미 중 하나는 빙하의 손실이 미국 서부 산악 지역의 물 공급 방식을 변화시킬 것이라는 점입니다.
빙하는 오랜 기간 동안 물을 저장하는 천연 저수지라고 생각할 수 있습니다. 겨울에 쌓인 눈과 얼음은 한꺼번에 녹지 않고, 오랫동안 수분을 머금었다가 따뜻한 계절에 서서히 배출해 주는 역할을 합니다. 특히 계절에 쌓인 눈이 녹고 강수량이 감소하는 여름에는 빙하가 녹은 물이 여전히 산간 강에 물을 공급할 수 있습니다.
이러한 조절 효과는 미국 서부에 중요합니다. 이 지역의 일부 강과 생태계는 여름 흐름을 유지하기 위해 산이 녹은 물에 의존합니다. 빙하가 녹은 물은 덥고 건조한 기간 동안 물 부족을 완화하고 산악 호수, 하천 및 하류 생태계에 더 시원한 수원을 제공할 수 있습니다.
찬물 환경에 의존하는 수생생물에게 빙하가 녹은 물은 물을 제공할 뿐만 아니라 더 낮은 수온을 유지하는 데도 도움이 됩니다. 빙하가 줄어들면서 강은 여름에 빙하로부터 차가운 물 공급을 일부 잃게 되어 수온이 상승할 위험이 증가하고 저온 환경에 적응하는 어류 및 기타 수생 생물에 영향을 미칠 수 있습니다.
빙하 퇴각은 또한 가뭄에 대처하는 산악 유역의 능력을 감소시킵니다. 연구자들은 빙하가 작을수록 계절별 물의 흐름을 조절하는 능력이 떨어진다는 점에 주목합니다. 눈이 일찍 녹고, 여름 기온이 올라가고, 강수량이 부족해지면 빙하는 과거처럼 강물을 보충하기 어려워집니다.
이는 빙하의 녹은 물이 줄어들어 미국 서부 전역에 물 위기가 즉시 발생한다는 의미는 아닙니다. 수원 구조는 지역에 따라 크게 다르며, 강우량, 계절적 눈, 지하수, 인공 저수지 운영, 물 수요 등 다양한 요인에 따라 하천의 흐름도 영향을 받습니다. 그러나 빙하의 지속적인 감소로 인해 일부 산지 유역이 덥고 건조한 기간에 의존할 수 있는 천연 수역이 감소합니다.
또한 연구원들은 미국 서부의 다른 수자원 매장량도 압박을 받고 있다고 지적했습니다. 기후가 따뜻해짐에 따라 일부 지역의 겨울 강수량은 눈이 아닌 비의 형태로 발생하며 계절별 눈 보유량은 감소합니다. 동시에 인공 저수지는 유입량 감소, 증발량 증가, 물 수요 증가 등의 요인에 의해 영향을 받습니다.
이러한 맥락에서 천연 저장소로서 빙하의 중요성은 더욱 두드러집니다. 계절에 따른 적설량 감소로 인한 수격을 어느 정도 보상할 수 있지만, 빙하가 줄어들면서 이러한 완충 능력은 계속해서 감소할 것입니다.
빙하가 녹으면 강으로 흐르는 물의 양이 단기적으로 증가할 수 있다는 점은 주목할 가치가 있지만, 이것이 물 공급이 영구적으로 증가한다는 의미는 아닙니다. 빙하가 후퇴하는 동안 저장된 얼음물의 방출로 인해 특정 기간 동안 녹은 물의 양이 일시적으로 증가할 수 있습니다. 얼음 질량이 계속 감소함에 따라 방출될 수 있는 저장된 물의 양은 결국 감소할 것입니다. 빙하가 녹은 물에 의존하는 유역의 경우 장기적인 영향은 더 많은 물에 대한 지속적인 접근보다는 여름에 더 불안정한 수원이 될 수 있습니다.
또한 연구원들은 관측 기간 동안 일부 빙하가 약간 확장되었다는 사실도 발견했습니다. 연구 통계에 따르면 51개 빙하의 면적이 증가해 현대 재고량의 약 4%를 차지하며 총 증가량은 약 1.25평방킬로미터에 이른다. 이러한 지역적 증가는 해당 지역 전체에 걸친 상당한 빙하 수축의 전반적인 추세를 바꾸지 않습니다.
이는 또한 빙하의 변화가 모든 위치에서 정확히 동일하지는 않다는 것을 보여줍니다. 국지적인 강설량, 지형적 조건, 바람에 날린 눈의 축적 및 기타 환경 요인으로 인해 개별 빙하가 안정적으로 유지되거나 특정 시간에 확장될 수도 있습니다. 그러나 미국 서부 전역의 포괄적인 데이터를 살펴보면 빙하 면적과 부피 감소가 여전히 지배적인 장기 추세로 남아 있습니다.
연구팀은 이 결과가 미국 서부의 고산 수문학 시스템에서 진행 중인 변화를 이해하는 데 중요한 벤치마크를 제공한다고 믿습니다. 과거에 연구자들은 여러 산악 지역에서 빙하가 후퇴하는 것을 기록했지만 미국 서부 전체를 포괄하는 통일된 평가가 부족했습니다. 이 연구는 역사 지도, 현대 원격 탐사 데이터, 지형 조사 데이터를 통합하여 이 지역에서 확인된 모든 빙하의 면적, 부피, 얼음 부피의 변화에 대한 최초의 체계적인 분석을 수행했습니다.
이 연구는 역사적 데이터만을 토대로 각 빙하가 언제 사라질지 예측하려고 시도하지 않으며, 모든 빙하가 사라질 통일된 시간표를 제공하지도 않습니다. 이 보고서의 주요 기여는 20세기 중반부터 2015년경까지 미국 서부에서 발생한 빙하의 수, 면적, 두께의 변화를 명확하게 문서화하고 이러한 변화가 산지 수문학 시스템에 미칠 수 있는 영향을 설명하는 것입니다.
전반적으로 미국 서부 지역의 빙하 감소는 고산 지형의 변화일 뿐만 아니라 수자원 시스템이 변화하고 있다는 신호이기도 합니다. 빙하의 약 27%가 사라지고 전체 면적도 약 35% 감소했는데, 이는 한때 오랫동안 물을 저장했던 수많은 천연 얼음 덩어리가 줄어들거나 더 이상 존재하지 않는다는 것을 의미합니다. 남아 있는 빙하가 계속해서 줄어들면서 강물을 찬물로 채우고 더운 계절과 건조한 계절에 물량의 변동을 완충하는 능력도 더욱 감소할 수 있습니다.
미국 서부의 경우 향후 수자원 관리는 강수량, 적설량, 인공 저수지에만 초점을 맞추는 것이 아니라 빙하수 저장 용량의 점진적인 감소에 따른 장기적인 영향도 고려해야 합니다. 빙하 자체는 작지만 특정 계절과 특정 유역에서 중요한 역할을 할 수 있습니다. 이 연구에서 제공되는 포괄적인 데이터는 과학자와 물 관리자가 고산 지역이 직면할 미래의 가뭄 위험과 생태계가 받을 수 있는 압력을 보다 정확하게 평가하는 데 도움이 될 것입니다.
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