남극빙하 밑의 얼지않은 호수 > 미스테리

남극빙하 밑에 얼지 않은 신비한 호수가 있다는 말을 들어보셨습니까? 아주 최근에야 인공위성이 찍은 남극사진에 의해서 그 존재가 확실해진 " 보스토크호 " 라고 하네요





과학자들은 남극빙하 밑 깊은 곳에 존재하는 호수를 발견하고 오염을 방지하기 위해 시추를 멈췄다. 현재 그들은 다시 이 빙하 밑의 호수를 탐사할 것이다. 이것은 잃어버린 세계에 관한 이야기이다. 신비한 생명체와 탐사의 흥분 그리고 논쟁 및 승리를 향한 국제탐사팀들의 경쟁, 이 모든 것이 남극을 배경으로 이루어지고 있다. 하지만 대부분 이 탐사는 시추에 관한 것이다. 오래된 농담은 여기에 통하지 않는다. 시추는 그저 재미없는 일이 아니기 때문이다.

이 모든 것은 러시아의 과학자들이 남극 오지에 위치한 연구소에서 1989년에 시작한 것이다. 이 연구기지는 남극점에서 1250킬로미터 떨어진 그리고 해안가에서는 1260킬로미터 떨어진 동남극 빙하고원지대(East Antarctic glacial plateau) 지역에서 빙붕을 시추하기 시작했다. 연구자들은 무엇을 발견하고자 하는지 잘 알고 있었다. 즉, 지난 수 천년 간 지속적으로 누적되어 얼음에 갇혀 있는 작은 공기방울을 찾아 과거 지구의 기후에 관해 연구하는 것이었다. 이 작업은 순조롭게 진행됐으며 현재 유명한 보스토크 빙심 (Vostok ice core)은 처음으로 이산화탄소량의 증가와 지난 400,000년 동안 따뜻했던 대기 사이의 상관관계를 처음으로 보여주었다.

하지만 과학자들은 시추를 계속하는 동안 얼음 밑에 무엇인가 다른 것이 존재하고 있다는 사실을 알게 됐다. 몇 년 동안 이 지역에서 러시아의 비행기 조종사들은 이 지역 표면에 이상하게 평평한 지역을 발견했고 시추봉이 4,000미터에 이를 무렵 지상으로 끌어올려진 얼음은 완전히 다른 모습을 하고 있었다. 그 모습은 수 천년에 걸쳐 압축된 얼음의 모습이 아니었다. 이것은 다시 얼어버린 물의 모습이었다. 진도를 통한 조사(seismic surveys)와 인공위성 사진을 통해서 과학자들이 의심하던 것이 확인됐다 : 이 러시아의 연구기지의 바로 밑에 깨끗한 물이 보존되어 있는 호수가 존재한다는 것이다.







현재 이 호수는 보스토크호라고 불리며 그 지하호수의 규모는 전문가들을 놀라게 하고 있다. 영국 요크셔의 크기의 두 배 정도의 크기인 이 호수는 1,200미터 깊이이다. 좀 더 흥미로운 것은 이 호수를 덮고 있는 얼음 천장은 아마도 적어도 지난 1,500만 년 동안 나머지 지구와 관계를 차단하여 봉인하는 역할을 했을 것이다. 태양빛 없이 그저 에너지를 공급할 수 있는 영양분만이 존재하는 이곳에서 생물학자들은 만일 다른 신선한 물이 존재하는 곳이 있으면 생명체는 항상 존재하기 때문에 이곳 보스토크 호수에서 생명체가 존재한다면 그 모습은 우리 지구의 다른 생명체와는 전혀 다른 모습을 하고 있을 것이라고 예상하고 있다.

빙하 하부의 호수에 대한 전문가이며 빙하학자인 영국 브리스톨 대학(Bristol University)의 마틴 시거트 (Martin Siegert)는 “우리는 그 밑에 무엇이 있는지 모른다”고 말했다. 가장 중요한 점은 수 백만 년 전 단순한 생명체가 호수로 들어와서 진화한 생명체가 있다면 그것은 지구 이외에 생명체가 존재할 가능성이 높은 곳으로 알려진 목성의 위성 중에 하나인 유로파(Europa)의 얼음표면 밑에 존재하는 물에서 살고 있는 생명체의 모습을 예측할 수 있다는 것이다.

과학자들이 확신하고 있는 한 가지는 시추과정에서 얼지 않도록 60톤의 등유를 함유한 더러운 러시아의 시추봉으로 이 호수의 표면을 뚫는 것은 좋은 방법이 아니라는 점이다. 원시시대 그대로 얼어 있는 호수의 표면 120미터 위에 시추공의 바닥지점에서 시추작업은 1998년 금지됐다.

그 이후로 다음에 시추를 어떻게 할 것인가의 방안을 가지고 논쟁이 벌어졌다. 독일의 항구도시인 브레머하펜(Bremerhaven)에서 이번 달 초에 있었던 회의에서 전 세계 과학자들은 마침내 보스토크 호수를 시추할 계획을 시작했다. 남극에서 이루어지는 새로운 연구를 검토하는 국제적인 기구인 캠브리지의 남극연구에 관한 과학위원회(Scientific Committee on Antarctic Research)의 의장인 콜린 섬머헤이즈(Colin Summerhayes)는 “우리는 마침내 보스토크호에 이르기를 바라고 있다. 하지만 그 접근방법은 매우 조심스럽다. 우리는 일단 다른 적은 규모의 호수를 대상으로 현재 기술을 적용하려고 한다”고 말했다.

보스토크호는 남극에서 가장 크고 유명한 빙하 하부에 존재하는 호수이지만, 유일한 호수는 아니다. 지금까지 약 145개의 호수가 발견됐으며 더욱 많은 호수가 발견될 것으로 예상된다. 빙붕의 하부가 지열에 의해 녹아내리면서 형성된 호수들은 이곳의 물이 다시 얼지 않도록 절연제의 역할을 한다. 그래서 이곳의 호수는 어둡고 외부세계와는 차단된 곳으로 이곳에 생명체가 살고 있는지의 여부를 알고 싶어하는 과학자들에게는 동일한 문제를 던진다. 남극의 호수를 연구해온 미국 몬타나 주립대학의 생태학자인 존 프리스쿠(John Priscu)는 “만일 생명체를 발견한다면 이 생명체가 우리가 다다르기 전에 이미 존재했었다는 것을 증명해야 하고 우리가 시추과정에서 이전시킨 것이 아니라는 것을 보여주어야 한다”고 말했다. 우주과학자들은 화성과 유로파를 포함한 다른 곳을 탐사하려고 하지만 동일한 문제에 봉착해있다.

빙하 하부의 호수는 빙하가 약 3,000미터 정도의 두께라면 액체상태로 존재하며 이것은 그곳에 도달하기 어렵게 하는 요소 중에 하나이다. 하지만 일부 요인들은 좀 더 복잡하다. 초기 엘스워스(Ellsworth) 호수에 대한 탐사에서 3,400미터까지 시추가 이뤄졌다. 섬머헤이즈는 “엘스워스 호수는 꽤 작은 규모로 일단 이곳을 실험삼아 시추를 해보고 좀 더 거대한 호수를 탐사해야 한다”고 말했다. 현재 시거트는 영국의 프로젝트를 이끌고 있으며 이 프로젝트는 영국의 실패한 화성탐사프로젝트였던 비글 2호에 참여한 과학자들도 포함하고 있다. 이들은 5년 안에 엘스워스 호수에 로봇 탐사기를 보낼 예정이다. 그는 “이것은 영국과학자로서는 매우 흥분되는 일이다. 우리는 빙하 하부 호수탐사를 현재 이끌고 있다”고 말했다. 그의 연구팀이 뜨거운 물을 이용하여 얼음을 녹이기 위해 200만 파운드가 필요하다. 그리고 연구팀은 전등과 카메라를 적재한 경제적인 로봇을 내려보내어 호수의 침전물을 분석하고 생명체를 찾아내고 이곳의 물의 샘플을 수거하여 돌아올 것이다.

만일 엘스워스 호수에 생명체가 존재한다면 그 생명체는 매우 단순할 것이다. 시거트는 “그 생명체는 아마도 단일세포조직으로 조류(algae)나 일부 바이러스 그리고 곰팡이류일 것”이라고 말했다. 현재 얼어버린 물의 무게로 인해 엄청난 압력 하에서 살고 있는 생명체들은 낮은 압력을 가지고 있는 지상으로 가지고 올 수는 없을 것이다. 그는 “이 생명체는 그저 파괴될 것이다. 그러나 우리는 그것들이 어떤 것인지 알기 위해 그 조각을 맞추어 볼 것”이라고 밝혔다.






브레메하펜의 회의에서 협의된 계획에 따라서 영국과학자들에 이어서 이탈리아 과학자들은 훨씬 큰 호수인 콘코르디아(Concordia) 호수를 탐사하게 될 것이다. 남극 밑에 존재하는 유사한 호수를 탐사한 후 마침내 보스토크 호수를 탐사하게 될 것이다. 섬머헤이즈는 “우리는 과학자들이 특정한 곳에서 특정한 기간에 작업을 하기를 바란다. 그래서 모든 사람이 미친듯이 금광을 찾아헤매는 듯한 모습을 보여주지 않기를 바라고 있다”고 말했다. 지금까지 아무도 보스토크 호수에 대한 탐사를 계획하고 있지 않지만, 러시아의 연구팀은 좀 더 이른 시기에 보스토크 호수를 탐사하기를 요구하고 있다. 세인트 피터스버그(St Petersburg)의 극지 연구소(Arctic and Antarctic Research Institute)의 발레리 루킨(Valery Lukin)은 원래 보스토크 호수의 시추구를 시추하는 것이 1월에 가능하다고 주장하고 있다. 그는 “나는 러시아인이다. 그래서 나는 러시아과학자의 주장에 귀를 기울이고 있다”고 말했다.



앞으로 2년에서 3년 안에 그들은 보스토크 호수의 봉인을 시추하면서 호수의 높은 압력이 시추광으로 물을 뿜어냄으로써 떨어지고 시추과정에서 오염된 액체를 제거할 것이라고 예측하고 있다. 그리고 그들은 시추를 재개하고 그곳의 물을 추출하고 분석하기 전에 물이 다시 얼어버리도록 기다릴 것이다. 루킨은 “비록 최종적으로 정치가들의 최종인가를 기다리고 있지만 아마도 올해에 20미터 정도 시추하게 될 것이다. 앞으로 2주 안에 최종 결정이 이루어지기를 기다리고 있다”고 말했다.

다른 과학자들은 이 계획을 달갑게 생각하고 있지 않다. 하지만 그들은 이를 막을 방법이 없다. 프리스쿠는 “이런 형태의 시추는 매우 위험하다. 이것은 호수를 오염시킬 것이다. 나는 그들의 방법을 찬성하지 않는다. 이것은 다시 우리가 아문젠-스콧의 경쟁으로 돌아가는 꼴이다. 우리는 이러한 것을 바라지 않는다. 이 연구에서 국가는 첫 번째 고려대상이 아니다”라고 밝혔다.

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