Global warming delays natural patterns of glaciation, researchers say

Published : Jan 10, 2012 - 11:08 Updated : Jan 10, 2012 - 11:08

Unprecedented levels of greenhouse gases in the Earth's atmosphere are disrupting normal patterns of glaciation, scientists said.

The Earth's current warm period that began about 11,000 years ago should give way to another ice age within about 1,500 years, according to the study published online Jan. 8 in Nature Geoscience.

However, current levels of carbon dioxide are trapping too much heat in the atmosphere to allow the Earth to cool as it has in its prehistoric past in response to changes in Earth's orbital pattern.

The research team, a collaboration among University of Florida, University College London, and University of Cambridge, said their data indicate that the next ice age will likely be delayed by tens of thousands of years.

"Ice sheets like those in western Antarctica are already destabilized by global warming," said co-author Jim Channell, distinguished professor of geology at University of Florida.

"When they eventually slough off and become a part of the ocean's volume, it will have a dramatic effect on sea level." Ice sheets will continue to melt until the next phase of cooling begins in earnest.

The study looks at the prehistoric climate-change drivers of the past to project the onset of the next ice age. Using astronomical models that show Earth's orbital pattern with all of its fluctuations and wobbles over the last several million years, astronomers can calculate the amount of solar heat that has reached the Earth's atmosphere during past glacial and interglacial periods.

"We know from past records that Earth's orbital characteristics during our present interglacial period are a dead ringer for orbital characteristics in an interglacial period 780,000 years ago," said Channell. The pattern suggests that our current period of warmth should be ending within about 1,500 years.

However, there is a much higher concentration of greenhouse gases trapping the sun's heat in the Earth's atmosphere now than there was in at least the last several million years, he said. So the cooling that would naturally occur due to changes in the Earth's orbital characteristics are unable to turn the temperature tide.

Over the past million years, the Earth's carbon dioxide levels, as recorded in ice core samples, have never reached more than 280 parts per million in the atmosphere. "We are now at 390 parts per million," Channell said. The sudden spike has occurred in the last 150 years.

For millions of years, carbon dioxide levels have ebbed and flowed between ice ages. Orbital patterns initiate periods of warming that cause ocean circulation to change. The changes cause carbon dioxide-rich water in the deep ocean to well up toward the surface where the carbon dioxide is released as a gas back into the atmosphere. The increase in atmospheric carbon dioxide then drives further warming and eventually the orbital pattern shifts again and decreases the amount of solar heat that reaches the Earth.

"The problem is that now we have added to the total amount of CO2 cycling through the system by burning fossil fuels," said Channell. "The cooling forces can't keep up."

Channell said that the study brings to the forefront the importance of atmospheric carbon dioxide because it shows the dramatic effect that it is having on a natural cycle that has controlled our Earth's climate for millions of years.

"We haven't seen this high concentration of greenhouse gases in the atmosphere for several million years," Channell said. "All bets are off."

<한글기사>

온실가스가 다음 빙하기 늦춘다

지구인들이 배출하는 이산화탄소(CO₂) 덕분에 다음 빙하기의 도래 시기가 지연될 것이라는 최신 연구가 나왔다고 BBC 뉴스가 9일 보도했다.

영국과 미국, 노르웨이 과학자들은 현재의 상태와 가장 비슷한 과거 간빙기를 추적한 결과 다음 빙하기는 앞으로 1천500년 안에 찾아올 것임을 밝혀냈지만 현재 대기중 CO₂농도가 워낙 높아 이보다 늦어질 것이라는 결론을 얻었다고 네이처 지오 사이언스지에 발표했다.

연구진은 "현재의 CO₂농도가 워낙 높아, 설혹 지금 당장 탄소 배출이 중단된다 해도 우리는 더 긴 간빙기를 누리게 될 것"이라고 말했다.

현재 지구의 대기중 이산화탄소 농도는 약 390ppm인데 여러 연구에 따르면 전세 계가 당장 탄소 배출을 중단한다 해도 앞으로 최소한 1천년간은 CO₂농도가 계속 높 은 상태를 유지할 것으로 나타나고 있다.

지구가 빙하기에서 간빙기로 넘어가고 다시 빙하기로 돌아가는 근본 원인은 `밀 란코비치 주기'라고 불리는 태양 공전 궤도의 미묘한 차이 때문으로 알려져 있다.

러시아 과학자 밀루틴 밀란코비치가 약 100년 전 주장한 이 가설에 따르면 태양 에 대한 지구의 위치와 회전축의 각도, 그리고 회전 속도는 수만년 주기로 약간씩 달라지며 이에 따라 지구의 기후는 약 10만년 주기로 온난한 간빙기에서 빙하기로 넘어간다.

그러나 이런 요인들만으로는 빙하기와 간빙기의 온도 차이가 10℃씩 벌어지지 않으며 온난화가 시작된 후 대기중에 이산화탄소가 배출되고 다시 얼음이 얼면 대기 가 이산화탄소를 흡수하는 등 다양한 요인에 의해 이런 차이가 크게 벌어진다.

연구진은 태양 공전 궤도 자료와 과거 암석 표본 분석 등을 통해 약 78만년 전 에 시작된 MIS19c 간빙기가 현재 상태와 가장 비슷하다는 사실을 발견했다.

이 시기는 대양 해류순환에 이상이 생겨 북반구와 남반구 사이에 한냉화와 온난 화가 번갈아 일어났던 시기인데 당시 패턴을 현재에 적용하면 이산화탄소 농도가 자 연수준인 240ppm일 경우 다음 빙하기는 1천500년 안에 찾아올 것으로 나타났다.

연구진은 그러나 현재의 대기중 CO₂농도를 자연 수준으로 낮추는 것은 불가능 하므로 다음 빙하기가 자연의 시간표에 맞춰 찾아 올 것이라는 예측은 비현실적이라 고 지적했다.

연구진은 온실가스 규제에 반대하는 일부 로비그룹들이 이 연구에 보일 반응이 충분히 예상되지만 이들이 간과하고 있는 것은 "인류가 현재의 온난한 기후를 계속 유지하는 것이 아니라 더욱 더 덥게 만들어 CO₂ 농도를 유례없는 수준으로 올려놓 게 된다는 점"이라면서 인류는 이런 사태를 감당할 수 없을 것이라고 경고했다. (연합뉴스)