빙하 [氷河, glacier]

 

 

 

 

빙하 [氷河, glacier]

눈의 재결정으로 육지에 형성된 거대한 만년빙으로 자체 무게에 눌려 전진하는 얼음덩어리.

 

 

 

 

빙하 [氷河, glacier]

 

빙상(氷床)이란 용어는 비교적 평탄한 넓은 지역을 뒤덮고 그 중심에서 외곽으로 흐르는 빙하에 사용된다. 빙하는 겨울의 강설량이 여름에 미처 녹지 못할 때 생기며, 현재는 높은 고산지대와 극지방에서만 생긴다. 이들은 지구 육지면적의 약 11％만을 차지하고 있지만, 담수의 약 3/4을 차지한다. 빙하의 약 99％가 남극대륙과 그린란드에 집중되어 있으며, 나머지는 오스트레일리아를 제외한 대륙과 고위도 지역의 많은 섬에 널리 퍼져 있다. 지구상에는 7만~20만 개의 빙하가 있는 것으로 생각된다. 빙하 얼음양의 변화는 인류에게 매우 위협적이다. 왜냐하면 빙하가 증가하거나 감소하는 것이 눈에 띌 정도로 변화한다면, 인구분포와 경제적 관계에 불리한 영향을 미치기 때문이다. 또한 지구상에 존재하는 모든 빙하가 녹아버린다면 해수면의 높이가 약 60m가량 높아지게 되므로 사실상 지구상의 모든 주요 해안도시들이 물에 잠기게 될 것이다.

 

 

 

종류

빙하는 기본적으로 대륙빙하·산악빙하·산록빙하의 3종류로 분류할 수 있는데, 이들은 크기와 모양이 다르다. 대륙빙하는 가장 큰 빙하로 거대한 지역을 덮으며, 제일 높은 봉우리들을 제외하고는 산맥 전체를 덮어버릴 만큼 두꺼운 것들도 많다. 실제로 면적이 1,400만㎢ 이상인 남극대륙 전체가 빙상으로 덮여 있으며 평균두께는 거의 1,980m이다(→ 남극대륙빙상). 그린란드 빙상은 180만㎢ 이상의 넓은 지역을 덮으며, 측정된 최대두께는 약 3,350m이다. 이것보다 작은 빙상들은 빙모(氷帽) 또는 빙원이라고 부르며 아이슬란드, 스피츠베르겐 및 북극 여러 섬에서 볼 수 있다.

 

곡빙하(谷氷河)라고도 부르는 산악빙하는 보통 폭이 좁은 리본 형태로 산 계곡을 흘러내리는 빙류(氷流)를 말한다. 알프스·로키·히말라야 산맥 및 세계의 다른 산맥에는 이러한 종류의 빙하가 많다. 산악빙하 중에서 가장 작은 것은 겨우 1㎢의 몇 분의 1밖에 안 되는 지역을 뒤덮은 얇은 얼음조각들이다. 이와 반대로 가장 큰 것으로는 남극 중앙에 있는 비어드모어 빙하인데 길이가 190㎞, 너비는 40㎞이다. 많은 거대한 산악빙하의 두께는 대략 300~900m이다. 산록빙하는 대륙빙하와 산악빙하의 중간이다. 어떤 점에서 산록빙하들은 산맥기슭의 저지대를 따라 옆으로 펼쳐져 있는 산악빙하이다. 저지대가 해안평원이고 얼음덩어리가 바다까지 이어져 있는 경우에는 빙붕(氷棚)이라는 용어가 흔히 쓰인다. 알래스카의 맬러스피나 빙하와 베링 빙하는 각각 약 3,890㎢의 면적을 덮는 산록빙하의 전형적인 예이다.

 

 

형성

빙하는 설원(雪原)에서 생긴다. 만년설원의 하한을 설선(雪線)이라 한다. 설선은 양 극지방에서는 해수면과 맞닿아 있으며, 적도 쪽으로 갈수록 점차 높아진다. 설선의 최고 고도(약 6,100m)는 적도에 있는 것이 아니라 오히려 남·북위 20~30° 사이에 있는 건조한 중위도 고압대에 있다. 지리적 위치와 고도에 따라 결정되는 기후상태는 겨울의 강설량과 여름의 해빙에 영향을 미치며, 이것이 설원과 빙하의 위치를 결정짓는 주요인이 된다. 매우 추워도 건조한 지역에는 빙하가 없으나, 따뜻하더라도 강설량이 풍부한 지역에는 커다란 빙하가 있는 것은 바로 이때문이다.

설원이 점점 두껍게 쌓이게 되면 쌓인 눈의 점진적인 재결정작용이 일어나 단단한 얼음들이 형성된다. 초기에는 금방 내린 눈의 솜털 같은 조각들이 용해·증발·압축작용 등으로 인해 만년설이라 불리는 작고 둥근 알갱이로 된 다공질 덩어리로 변형된다. 해마다 쌓이는 강설의 무게 때문에 이전에 쌓인 만년설은 더욱더 밑으로 묻히게 된다. 계속되는 압축작용으로 모든 공기가 사라질 때까지 알갱이 가장자리에서 용해작용과 재결정이 이루어지며, 이런 과정을 통해 단단한 결정질 얼음이 형성된다.

눈·만년설·얼음의 두께는 얼음의 강도가 쌓인 눈의 무게로 가해진 압력을 이기지 못하고 이동을 시작할 한계까지 계속 증가한다. 위에서 누르는 압력으로 아래에 있던 얼음은 차가운 당밀 또는 타르가 움직이는 것과 거의 같은 방식으로 움직인다(→ 소성유동). 작은 조각의 얼음은 파괴되기 쉽고 흘러내리지 않으나, 충분한 압력을 받은 큰 얼음덩어리는 소성(塑性) 물질처럼 아주 느리지만 쉽게 흐른다. 이동하는 데 필요한 두께는 지면의 경사도, 얼음의 온도 및 다른 요소들에 따라 다소 다르다.

 

유동은 빙하를 어떤 지대를 향하여 아래로 또는 옆으로 이동시키는데 이 지대는 매년 쌓이는 눈보다 손실이 많은 곳이다. 만약 빙하가 설선 아래로 내려가게 되면 손실은 주로 용해와 증발에 의해 생기게 된다. 그러나 빙하가 바다까지 뻗어 있는 지역에서는 빙산의 깨어짐으로 인해 많은 손실이 생길 수 있다. 따라서 빙하 크기뿐 아니라 크기의 다양함은 적설률과 손실률 사이의 차이에 따라 좌우된다.

 

대개 빙하는 눈으로 감지할 수 없을 정도로 느리게 이동하지만 이동속도는 여러 가지 방법으로 측정할 수 있다. 예를 들어 빙하면 위의 커다란 암석 또는 다른 물체의 움직임을 빙하 밖의 고정된 지점에서 연속적으로 관찰하거나 측정하여 잴 수 있다. 빙하 속도를 측정하는 좀더 정밀한 방법들로는 얼음에 깊은 구멍을 뚫고 파이프를 집어넣어 파이프가 변형되는 것을 보는 방법과, 디딤목을 차례로 박아놓고 측량기를 이용하여 그것들의 위치가 변하는 것을 측정하는 방법이 있다.

빙하의 여러 부분의 속도는 각기 다르다. 곡빙하의 움직임은 강의 흐름처럼 양쪽 가장자리보다는 중심부가 더 빠르다. 일반적으로 유동은 빙하 상단 또는 말단 가까이보다는 빙하 중앙부가 빠르다. 빙하의 30~60m에 이르는 상단은 움직이지 않는 딱딱하고 부서지기 쉬운 얼음으로 되어 있지만 아래의 유동성이 있는 얼음을 따라 함께 이동한다.

이런 깨지기 쉬운 곳에서는 아주 쉽게 균열이 생기며 크레바스라고 부르는 긴 틈으로 특징지어진다. 이 크레바스는 밑에서 움직이는 얼음 각 부분의 서로 다른 유동률에 의해 생기는 힘 때문에 만들어진다. 빙하의 상부표면은 기반 암반의 기울기가 갑자기 변하는 곳에서 부서져 세락(sérac)이라고 알려진 뒤죽박죽 얽힌 것 같은 얼음 봉우리가 될 수도 있다.

 

보통 하루에 불과 수㎝씩 움직이는 빙하는 천천히 변하는 기후에 따라 규칙적으로 나아가기도 하고 후퇴하기도 한다. 그러나 빙하의 다른 이동방식은 소련, 아이슬란드, 알래스카 산맥 및 세계 여러 지역에서 볼 수 있다. 이러한 빙하는 10~100년간 지속된 정지기 후에 갑자기 매우 빠른 속도로 움직이기 시작하는데, 시간당 거의 5m씩 움직인다. 이런 급속한 유동은 1~2년간 계속되면서 빙하 상단면의 갑작스런 고갈상태를 일으키고 아랫부분은 부풀어오름과 전진이 수반된다. 이런 특이한 특성을 드러내는 얼음덩어리를 일반적으로 격동빙하 또는 급속빙하라 부른다.

 

 

빙하작용의 영향

빙하는 모든 침식작용 중에서 가장 강력하며 지형에 미치는 영향은 독특하다. 빙하작용으로 생긴 산맥은 그렇지 않은 산맥보다 훨씬 더 울툭불툭하다. 스위스의 마터호른 산과 같이 예리하고 뾰족한 봉우리와 캘리포니아 주의 시에라네바다에 있는 요세미티 계곡과 같은 깊은 U자곡의 형성은 주로 빙하작용에 의한 것이다. 노르웨이 피오르드는 빙하작용으로 생긴 계곡으로서 지금은 일부가 바다에 잠겨 있다.

빙하는 기반암 위로 지나가면서 암반을 깎으며 연마한다. 얼음과 함께 미끄러지는 암설과 모래입자는 거대하고 날이 굵은 줄 또는 사포(砂布) 조각의 효과를 낸다. 동결작용·산사태, 그밖의 사태는 빙하 위에 솟아 있는 지역에서 빙하표면으로 암석조각을 운반한다. 빙하에 의해 운반된 물질은 집채만한 바위덩어리에서부터 미세한 점토입자에 이르기까지 다양하다.

빙하가 녹을 때 이런 모든 물질은 빙력토 또는 표석점토라는 분급되지 않은 퇴적물로 쌓이게 된다. 빙하의 말단에서 녹는 얼음은 운반물질을 떨어뜨려 빙퇴석으로 알려진 언덕이나 능선형태를 이룬다. 산악빙하들은 일반적으로 빙하 가장자리와 계곡 벽 사이에 측퇴석을 형성하며, 중퇴석은 측퇴석을 가진 지류빙하의 합류로 형성된다. 드럼린이라 부르는 긴 언덕은 빙하가 이동한 방향과 평행을 이루며, 대륙빙하의 끝부분 가까이에서 발견된다. 드럼린의 대부분은 주로 빙퇴석으로 이루어져 있으며 무리를 이룬다(→ 침식).

 

빙하로 인해 퇴적된 다량의 물질은 빙하가 녹은 물로 재식작용(再蝕作用)을 받게 되는데, 이 유수는 층을 이룬 모래와 자갈로 형성된 융빙(融氷) 유수평원과 단구(段丘)를 형성한다. 구혈(歐穴)은 퇴적물로 덮여 있던 얼음덩어리가 녹을 때 형성되는 퇴적 평원지대의 함몰지이다. 에스커(esker)는 빙하 밑을 흐르는 유수로 형성된, 층을 이룬 모래와 자갈로 된 길고 구불구불한 능선이다.

 

과거의 빙하작용

현대의 빙하는 약 1만 년 전에 끝났던 홍적세 동안 여러 번에 걸쳐 지구표면의 약 1/3을 덮었던 빙하가 조금 남아 있는 것이다. 홍적세의 빙하작용이 언제부터 시작되었는지는 정확히 알 수 없지만, 아마 100만 년 전 미만이라고 추정된다.

알려진 증거는 적어도 4번의 중요한 빙기가 있었음을 지시해주는데, 4번의 빙기 사이에는 각각 현재보다 기후가 따뜻했던 시대로 나누어져 있다.

2번의 중요한 빙하작용이 홍적세 이전에 있었던 것으로 결론지어졌다. 이들 두 빙하작용이 생겼던 지대는 방대한 적도지방이다. 하나는 후기 선캄브리아기(약 6억 년 전) 빙하작용이고, 다른 하나는 페름기(약 2억 2,500만 년 전) 동안에 생긴 빙하작용이다. 이 빙하시대는 오히려 기간이 짧았던 것으로 보이며, 이 빙하시대 사이의 긴 간격 동안에는 고산이나 극지방조차 빙하가 없었다.  출처: 브리태니커