북극해
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1. 개요
북극해는 유라시아, 북아메리카, 그린란드에 둘러싸인 면적 약 14,056,000km²의 바다이다. 고대부터 북극해 탐험이 이루어졌으며, 대항해 시대 이후 북서항로와 북동항로 개척 시도가 있었다. 냉전 시대에는 군사적 대립이 있었으나, 냉전 종식 이후 북극해 주변 국가 간 협력이 강화되었다. 북극해는 로모노소프 해령으로 해분(海盆)이 나뉘며, 대서양과 태평양에서 유입되는 해류의 영향을 받는다. 해빙은 계절에 따라 면적이 변동하며, 지구 온난화로 인해 감소 추세에 있다. 극지방 기후로 인해 춥고, 생물은 봄과 여름에 번성하며, 석유, 천연가스 등 자원이 풍부하다. 지구 온난화로 인한 해빙 감소, 해수면 상승, 메탄 방출, 오존층 파괴, 방사성 폐기물 투기 등 환경 문제가 심각하며, 북극해 항로 개통에 대한 관심이 높아지고 있다.
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| 북극해 | |
|---|---|
| 지도 | |
| 일반 정보 | |
| 이름 | 북극해 |
| 로마자 표기 | Bukgeukhae |
| 영어 | Arctic Ocean |
| 라틴어 | Oceanus Arcticus |
| 면적 | 14,090,000 km² |
| 평균 수심 | 1,205 m |
| 최대 수심 | 5,440 m |
| 수량 용적 | 18,070,000 km³ |
| 지리 | |
| 위치 | 북극 지역 |
| 해양 | 대양 |
| 해류 | |
| 해수 흐름 | 대서양의 에스투아리로 간주될 수 있음 |
| 빙하 | |
| 해빙 상태 | 매일 업데이트되는 해빙 데이터 제공 |
| 해빙 이해 | 북극 해빙에 대한 이해 관련 정보 제공 |
2. 역사
북아메리카 극지방의 인간 거주는 최소 1만 7천 년에서 5만 년 전, 위스콘신 빙하 시대까지 거슬러 올라간다. 당시 해수면 하강으로 사람들은 시베리아를 북서부 북아메리카(알래스카)와 연결하는 베링 육교를 건너 이동할 수 있었고, 이는 아메리카 대륙의 이주로 이어졌다.[8]
초기 팔레오 에스키모 집단에는 전 도르셋 문화(기원전 3200년~기원전 850년경), 그린란드의 사카크 문화(기원전 2500년~기원전 800년), 캐나다 북동부와 그린란드의 인디펜던스 I 문화와 인디펜던스 II 문화(기원전 2400년~기원전 1800년경과 기원전 800년~기원전 1년경), 그리고 래브라도와 누나빅의 그로스워터 문화가 포함된다. 도르셋 문화는 기원전 500년에서 서기 1500년 사이에 북극 북아메리카 전역으로 확산되었다. 도르셋 문화는 현대 이누이트의 조상인 툴레인이 알래스카에서 동쪽으로 이동하기 이전 북극의 마지막 주요 팔레오 에스키모 문화였다.[9]
툴레 전통은 기원전 200년경부터 서기 1600년경까지 지속되었으며, 베링 해협 주변에서 발생하여 나중에는 북아메리카의 거의 모든 북극 지역을 포함하게 되었다. 툴레인은 현재 알래스카, 노스웨스트 준주, 누나부트 준주, 누나빅(퀘벡 북부), 래브라도와 그린란드에 거주하는 이누이트의 조상이다.[10]
유럽 역사의 상당 기간 동안 북극 지역은 대부분 탐험되지 않은 채 지리적으로 추측만 무성한 지역으로 남아 있었다. 노바야젬랴(11세기)와 스피츠베르겐(1596)과 같은 작은 섬들은 북극권을 넘어 탐험되었지만, 해빙으로 둘러싸여 있어 북쪽 경계가 명확하지 않았다. 항해 해도 제작자들은 알려진 해안선의 일부만 스케치하고 나머지는 비워두는 경향이 있었다.
변동하는 얼음 장벽 북쪽에 무엇이 있는지에 대한 지식 부족으로 "열린 극지해" 신화가 영국과 다른 유럽 국가에서 널리 퍼져 있었다. 영국 해군본부 차관 존 배로 경은 1818년부터 1845년까지 북극해 탐험을 추진했다. 1850년대와 1860년대 미국 탐험가 엘리샤 케인과 아이작 아이작 헤이스는 열린 극지해의 일부를 보았다고 주장했다. 19세기 후반 매슈 폰테인 모리는 "바다의 물리적 지리"(1883)에 열린 극지해에 대한 설명을 포함했다. 그러나 극지방에 가까이 간 탐험가들은 북극의 빙관이 매우 두껍고 연중 지속된다고 보고했다.
프리드티오프 난센은 1893년부터 1896년까지 프람 탐험을 통해 북극해를 최초로 횡단했다. 1969년 월리 허버트는 알래스카에서 스발바르까지 개썰매 탐험으로 최초의 해상 횡단을 이루었고, 항공 지원을 받았다.[12] 최초의 북극 해저 통과는 1958년 핵잠수함 노틸러스호가, 최초의 해상 표면 통과는 1977년 쇄빙선 아르크티카호가 이루었다.
1937년부터 소련과 러시아는 유인 표류빙정으로 북극해를 광범위하게 관측했다. 과학 기지를 표류빙에 설치하고 수천 킬로미터를 이동시켰다.[13] 1954년부터 상업용 항공기가 북극해 상공을 비행하기 시작했다(Polar route 참조). 기원전부터 북극해 연안에는 에스키모를 비롯한 여러 민족이 어로와 수렵을 중심으로 생활하고 있었다.
북극해 수역을 처음 탐험한 것은 바이킹이며, 11세기 무렵 콜라 반도에서 백해 주변까지 도달했다. 12세기부터 노브고로드 공화국 이주민들이 백해 연안에 정착하여 포몰이라는 민족 집단을 형성했다. 포몰은 북드비나 강 하류 홀모고리를 근거지로 콜라 등에 거점을 마련하여 무역을 하였다. 14세기에는 홀모고리가 무역 거점으로 번성했다.
2. 1. 고대 및 중세
기원전 325년, 마살리아의 피테아스는 북쪽으로 항해하여 "최북단 툴레(Eschate Thule)"를 발견했다. 피테아스는 그곳의 태양이 하루에 3시간만 지고 물 대신 "걸어 다닐 수도, 항해할 수도 없는" 고체 물질이 있었다고 기록했다. 이는 오늘날 "작은 빙산(growlers)" 또는 "버기 비트(bergy bits)"로 알려진 떠다니는 해빙을 묘사한 것으로 보이며, 그가 말한 "툴레"는 노르웨이였을 가능성이 높지만, 페로 제도나 셰틀랜드 제도라는 주장도 제기되었다.[11]
초기 지도 제작자들은 북극점 주변 지역을 육지로 그릴 것인지, 바다로 그릴 것인지 확신하지 못했다. 1507년 요하네스 루이슈의 지도나 1595년 게라르두스 메르카토르의 지도처럼 육지로 그리기도 했지만, 1507년 마르틴 발트제뮐러의 세계 지도처럼 바다로 그리기도 했다. 유럽 상인들은 북해 항로 또는 북서 항로를 통해 "카타이(Cathay)"(중국)로 가고자 하는 열망이 강했기 때문에 바다로 표현하는 것이 우세해졌다. 1723년에는 요한 호만과 같은 지도 제작자들이 해도 가장자리에 광대한 "북쪽 대양(Oceanus Septentrionalis)"을 표시하기 시작했다.
11세기경, 바이킹들은 콜라 반도와 백해 주변까지 도달했다. 12세기 무렵부터는 노브고로드 공화국의 이주민들이 백해 연안에 정착하여 포몰이라는 민족 집단을 형성했다. 포몰은 북극해 연안을 따라 각지에 이주하여 북드비나 강 하류에 위치한 홀모고리를 근거지로 삼고, 콜라 등에 거점을 마련하여 무역을 하였다. 14세기에는 홀모고리가 무역 거점으로 번성했다.
2. 2. 북동 항로 및 북서 항로 탐험
대항해시대 이후 유럽 국가들은 아시아로 가는 새로운 항로를 찾기 위해 북극해 탐험에 나섰다. 특히 영국, 프랑스, 네덜란드가 이 항로 탐사에 힘을 쏟았다. 1553년 북동항로 탐사 중이던 리처드 챈슬러가 백해에 도착하여 홀모고리에서 모스크바 대공국에 도달했고, 1555년 런던에 러시아 회사(Moskva Company)가 설립되어 북극해를 통한 영국-러시아 무역이 활발해졌다.[91] 1584년 건설된 노보 홀모고리(현 아르한겔스크)가 이 무역의 중심지가 되었다.[91] 1594년 빌럼 바렌츠가 노바야젬랴 섬을 발견했고, 1596년 바렌츠의 세 번째 탐험으로 스발바르 제도의 스피츠베르겐이 발견되었다.[91]1608년 헨리 허드슨의 북극해 탐험으로 스피츠베르겐 근처에 흰긴수염고래 대군이 서식한다는 것이 보고된 후, 바렌츠해에서 영국과 네덜란드의 포경이 활발해졌다.[91] 스피츠베르겐은 포경 기지로 번영했지만, 남획으로 1680년대 이후 쇠퇴했다.[91]
1648년 세묘니 데즈뇨프가 베링 해협을 발견했지만 1세기 가까이 잊혀졌다.[91] 1725년부터 1730년까지 비투스 베링이 베링 해협을 재발견했다. 19세기 중반에는 야코프 산니코프, 페르디난트 폰 슐트 등의 탐험으로 북극해 연안 지형이 밝혀졌다. 1875년 아돌프 에릭 노르덴셰뢰드가 베가호로 북동항로 항해에 성공했다.
1879년 미국의 조지 워싱턴 드롱이 자넷호로 북극해 탐험을 시작했지만, 1882년 그린란드 최남단 율리아네하프에 자넷호의 잔해가 표착하여 북극해 중앙부를 동에서 서로 흐르는 해류의 존재가 시사되었다. 1893년부터 1896년까지 프리초프 난센의 프람호 탐험이 이루어져 당시 최북단 도달 기록을 경신했다.
아메리카 대륙에서도 북서 항로 탐험이 진행되었다. 1576년부터 1578년까지 마틴 프로비셔가 북서 항로 탐험을 실시하여 바핀섬에 도달했다. 1585년부터 1587년까지 존 데이비스가 데이비스 해협을 통과하여 바핀섬에 도달했다. 1610년 헨리 허드슨이 허드슨 해협을 통과하여 허드슨 만에 도달했지만, 월동 중 목숨을 잃었다.
1668년 영국 선박 넌서치호가 허드슨 만에 진입하여 모피 거래에 성공했고, 1670년 허드슨 만 회사가 설립되어 허드슨 만 연안 각지에 무역소가 건설되었다. 18세기 후반 노스웨스트 회사가 설립되어 북아메리카 대륙 북부 탐험이 활발해졌고, 1789년 알렉산더 맥켄지가 맥켄지 강을 따라 북상하여 북극해에 도달했다.
1854년 로버트 매클루어가 베링 해협에서 서쪽으로 향하는 루트로 북서 항로 완주를 목표로 했지만, 배는 침몰하고 썰매를 이용하여 완주했다. 배에 의한 완전 통항은 1903년 로알 아문센이 성공했다. 1909년 로버트 피어리가 북극점에 도달했다. 1926년 리처드 버드가 항공기로 최초의 북극점 도달을 달성했다.
2. 3. 냉전 시대
제2차 세계 대전 중 북극해는 연합군의 중요한 보급로였다. 소비에트 연방의 북부 항구를 통한 보급 작전은 독일 해군과 공군의 저항에 직면해야 했다. 1941년 8월 21일 최초의 지원 선단인 다르비시 선단이 아이슬란드를 출항한 이후, 여러 선단이 무르만스크와 아르한겔스크로 보내졌다. 노르웨이를 점령한 나치 독일은 이 선단들을 집중 공격했고, PQ17 선단 전투, 바렌츠 해 해전, 북극해 해전 등 여러 해전이 1942년부터 1943년에 걸쳐 발생했다(제2차 세계 대전 중 북극해의 수송 선단).[92]냉전이 시작되면서 북극해는 미국과 소련이 마주보는 군사적 요충지가 되었다. 양국은 북극해 연안에 군사 기지를 건설했고, 북극해에 떠 있는 얼음 위에도 관측 기지가 설치되는 등 대치가 이어졌다. 1958년 8월 3일에는 미국의 원자력 잠수함 노틸러스호가 북극점을 잠항한 채 통과하여 북극해를 횡단했다. 한편, 소련 영공을 통과하지 않는 극지방 항로가 1950년대에 개척되어 극동과 유럽을 잇는 주요 루트가 되었다.
2. 4. 냉전 종식 이후
냉전 종식 후 소비에트 연방이 붕괴되면서 시베리아 북부 개발 계획의 상당 부분이 중단되었고, 연안 지역 인구는 급감하였으며, 그에 따라 북극해 항로의 수송량도 급격히 줄었다. 그러나 최근 들어 북극의 해빙이 감소하는 경향이 나타나고 있으며, 2003년부터 2012년 사이에 해빙의 부피가 가을에는 36%, 겨울에는 9% 감소했다는 연구 결과가 있다.[93] 과거에는 통행 가능 기간이 2개월 정도였지만, 통행 기간이 길어지고 있어 북극해 항로가 다시 주목받고 있다.또한, 대립 구조의 종식으로 인해 북극해 주변 국가 간 협력이 활발해졌고, 1996년 9월에는 캐나다, 덴마크, 핀란드, 아이슬란드, 노르웨이, 러시아, 스웨덴, 미국 등 8개국에 의해 북극이사회가 설립되었다. 이 북극이사회는 북극해 문제도 논의되었지만, 북극권 전역의 문제를 논의하는 기구였다. 이후 자원 개발 및 북극해 항로 개통·상업화의 실현 가능성이 높아지는 등 북극해 자체의 중요성이 높아짐에 따라, 2008년 5월 27일부터 5월 29일까지 그린란드 일룰리사트에서 미국, 캐나다, 덴마크, 노르웨이, 러시아 5개국이 참가하여 북극해 회의가 개최되어 북극해의 자원과 환경 등 여러 문제가 논의되었다.
3. 지리
북극해는 대략 원형의 분지에 위치하며 면적은 약 이다. 이는 남극 대륙과 거의 비슷한 크기이다.[14][15] 해안선의 길이는 이다.[14][16] 육지 면적이 인 러시아보다 작은 유일한 대양이다.
북극해는 유라시아 대륙(러시아, 노르웨이), 북아메리카 대륙(캐나다, 미국 알래스카) 그린란드, 아이슬란드로 둘러싸여 있다.
북극 대륙붕은 여러 개의 대륙붕으로 구성되어 있으며, 캐나다 북극 제도 아래에 있는 캐나다 북극 대륙붕과 규모가 더 크기 때문에 때때로 "북극 대륙붕"이라고 불리는 러시아 대륙붕이 포함된다. 러시아 대륙붕은 바렌츠 해 대륙붕, 척치 해 대륙붕, 시베리아 대륙붕의 세 개 대륙붕으로 구성된다. 이 세 곳 중 시베리아 대륙붕은 세계에서 가장 큰 대륙붕이며, 대규모 석유 및 가스 매장량을 보유하고 있다. 척치 해 대륙붕은 소련-미국 해양 경계 협정에 명시된 대로 러시아와 미국의 경계를 형성한다. 이 지역 전체는 국제적인 북극 지역 영유권 주장의 대상이다.
척치 고원은 척치 해 대륙붕에서 확장된다.
3. 1. 해저 지형
북극해 중앙부에는 로모노소프 해령이 뻗어 있어 북극 분지를 아메라시아 해분과 유라시아 해분으로 나눈다.[31] 아메라시아 해분은 알파 해령에 의해 마카로프 해분과 캐나다 해분으로 나뉘고, 유라시아 해분은 가켈 해령에 의해 아문센 해분과 난센 해분으로 나뉜다.[32]
북극해의 평균 수심은 1038m이고,[31] 가장 깊은 지점은 프람 해협의 몰로이 해저 분지로, 약 5550m이다.[32] 해저에는 단층 지괴 해령, 심해 평원, 심해 및 분지가 나타난다.
최종 빙하기에는 북극해 연안이 거대한 빙상으로 덮여 북극해의 수위도 현재보다 120m 낮았다. 따라서 수심이 얕은 북극해에서는 대륙붕의 광대한 지역이 육지였다. 당시 이 대륙붕에서는 영구 동토층이 형성되었고, 간빙기가 되어 수몰된 후에도 녹지 않았다. 따라서 현재에도 북극해 대륙 쪽 해저에는 광대한 영구 동토층 지역이 존재한다.[89]
3. 2. 주변 해역
북극해는 베링 해협을 통해 태평양과, 그린란드해와 래브라도해를 통해 대서양과 연결된다.[1]북극해의 주요 해역은 다음과 같다:[18][19][20]
| 해역 | 면적 |
|---|---|
| 바렌츠해 | 140만km2 |
| 허드슨만 | 123만km2 |
| 그린란드해 | 120.5만km2 |
| 동시베리아해 | 987000km2 |
| 카라해 | 926000km2 |
| 랍테프해 | 662000km2 |
| 추크치해 | 620000km2 |
| 보퍼트해 | 476000km2 |
| 아문센만 | 93000km2 |
| 백해 | 90000km2 |
| 페초라해 | 81263km2 |
| 링컨해 | 64000km2 |
| 프린스 구스타프 아돌프 해 | |
| 퀸 빅토리아 해 | |
| 반델해 |
여러 기관들은 허드슨만,[21][22][23][24][25][26][27][28] 바핀만, 노르웨이해, 허드슨 해협 등을 북극해 또는 대서양에 포함시키기도 한다.
3. 3. 연안 국가 및 도시
북극해 연안 국가는 러시아, 노르웨이, 아이슬란드, 덴마크(그린란드), 캐나다, 미국(알래스카)이다.[29]| 국가 | 도시 | 비고 |
|---|---|---|
| 러시아 | 아르한겔스크 | 백해에 면한 약 35만 명의 인구를 가진 북극해 연안 최대 도시. 표트르 대제가 상트페테르부르크를 건설하기 전까지 러시아의 유일한 해상 출구이자 무역항이었음. |
| 러시아 | 무르만스크 | 콜라 반도 북부에 위치한 인구 약 30만 명의 부동항. 노르웨이 해류의 영향으로 얼지 않으며, 군항으로 중요. |
| 러시아 | 나리얀마르, 노비포르트, 딕슨, 틱시, 페벡 등 | 소비에트 연방 붕괴 이후 인구 감소 |
| 노르웨이 | 키르케네스 | |
| 노르웨이 | 바르되 | |
| 노르웨이 | 롱이어비엔 | 스발바르 제도의 중심지 |
| 아이슬란드 | 아쿠레이리 | |
| 미국 (알래스카) | 우트키아그비크(구 배로) | |
| 미국 (알래스카) | 프루드호만 | |
| 캐나다 | 처칠 (처칠 항구) | |
| 캐나다 | 누나부트 준주 나니시빅 (나니시빅 해군 시설)[30] | |
| 캐나다 | 노스웨스트 준주 툭토야크툭 | |
| 캐나다 | 노스웨스트 준주 이누빅 | |
| 그린란드 | 누크 (누크 항구) | |
| 그린란드 | 카나크 |
분류:북극해
4. 해양학
북극해는 다른 대양에 비해 상대적으로 고립되어 있어 독특하고 복잡한 해양 시스템을 가지고 있다. 프람 해협을 통해 대서양 분지와 심해수 교류가 제한되어 지중해와 비슷한 특징을 보이며, 열염 순환이 지배적이다.[35] 북극해의 평균 표면 순환은 유라시아 쪽에서는 주로 사이클론성이고 캐나다 분지에서는 반시계 방향이다.[36]
북극해의 해수 순환은 크게 태평양과 대서양에서 유입되는 해류의 영향을 받으며, 세 가지 주요 수괴로 나뉜다.
- 북극 저층수: 가장 깊은 곳(900m 이하)에 위치하며, 세계 해양에서 가장 밀도가 높다. 북극 대륙붕수와 그린란드 해 심층수가 주요 공급원이다.[35]
- 대서양수: 150m\~900m 깊이에 위치하며, 북대서양 해류에서 유입되는 물이 프람 해협을 통해 들어와 냉각되고 가라앉아 할로클라인의 가장 깊은 층을 형성한다.[37]
- 북극 표층수: 150m\~200m 깊이에 위치하며, 저층이라고 불리는 부분이 특징적이다. 협곡을 통해 유입되는 대서양수가 시베리아 대륙붕에서 혼합 과정을 거치면서 형성된다.[35][39]
지구 온난화와 대서양수의 천해화[43]로 인해 동부 북극의 해빙이 녹는 데 대서양수의 열이 점점 더 큰 영향을 미치고 있다.[44] 태평양과 대서양에서 유래한 물은 주로 그린란드와 스발바르 제도 사이의 프람 해협을 통해 유출된다.[37]
북극해의 상당 부분은 계절에 따라 면적과 두께가 변하는 해빙으로 덮여 있다. 1980년 이후 북극 해빙의 평균 면적은 지속적으로 감소하여, 겨울철 평균 15600000km2에서 10년마다 12.85%씩 줄고 있다.[48]
빙산은 때때로 북쪽 엘즈미어 섬에서 떨어져 나오며, 서부 그린란드와 캐나다 북동극 지역의 빙하에서 형성된다. 빙산은 해빙은 아니지만 해빙에 묻힐 수 있으며, '''타이타닉'''호 침몰과 같이 선박에 큰 위험을 초래한다.[29] 북극 해빙은 얇아지고 있으며, 계절에 따라 오존층에 구멍이 자주 발생한다.[69] 해빙 면적 감소는 지구 평균 알베도를 낮춰 지구 온난화를 가속화하는 양의 되먹임 메커니즘으로 작용한다.[51][70]
북극 온도 상승은 다량의 담수 해빙수를 북대서양으로 유입시켜 전 세계 해류 패턴을 방해하고, 지구 기후에 심각한 변화를 초래할 수 있다.[70] 지구 온난화로 북극곰과 인간의 만남이 잦아졌다. 해빙 감소로 북극곰은 새로운 먹이원을 찾아 나서고 있다.[75]
최근 지구 온난화로 북극해 해빙이 급감하면서, 북극해 항로가 주목받고 있다. 런던에서 오사카까지 항해할 때 북극해 북서항로를 이용하면 파나마 운하 경유(23,300㎞)나 수에즈 운하 경유(21,200㎞)보다 훨씬 짧은 15,700㎞로, 시간과 비용을 절약할 수 있다.[95]
4. 1. 해류
북극해는 다른 대양에 비해 상대적으로 고립되어 있어 독특하고 복잡한 해류 시스템을 가지고 있다. 프람 해협을 통해 대서양 분지와 심해수 교류가 제한되어 지중해와 비슷한 특징을 보이며, 열염 순환이 지배적이다.[35] 북극해의 평균 표면 순환은 유라시아 쪽에서는 주로 사이클론성이고 캐나다 분지에서는 반시계 방향이다.[36]북극해의 해수 순환은 크게 태평양과 대서양에서 유입되는 해류의 영향을 받는다. 이들은 세 가지 주요 수괴로 나뉜다.
- 북극 저층수: 가장 깊은 곳(900m 이하)에 위치하며, 세계 해양에서 가장 밀도가 높다. 북극 대륙붕수와 그린란드 해 심층수가 주요 공급원이다.[35] 태평양에서 유입되는 물은 베링 해협을 통해 척치 해로 들어온다.[37] 겨울에는 차가운 바람의 영향으로 표면수가 얼고, 이 과정에서 밀도가 높고 염분이 많은 물이 대륙붕 아래로 가라앉아 서부 북극해에 할로클라인을 형성한다.[38] 그린란드 해 심층수는 겨울철 냉각과 수직 대류로 인해 형성되며, 북극 저층수의 중요한 구성 요소이다.[35]
- 대서양수: 150m~900m 깊이에 위치하며, 북대서양 해류에서 유입되는 물이 프람 해협을 통해 들어와 냉각되고 가라앉아 할로클라인의 가장 깊은 층을 형성한다. 시계 반대 방향으로 북극 분지를 순환하며, 북극해로 유입되는 가장 많은 양의 물이다.[37] 속도는 약 0.02 m/s로 느리다.[35] 대서양수는 북극 저층수와 염분은 비슷하지만 온도는 더 높다(최대 3°C).[35] 보퍼트 와류라는 거대한 원형 해류로 밀려 들어가며, 이 물은 캐나다와 시베리아의 강물 유입으로 인해 염분이 낮다.[38]
- 북극 표층수: 150m~200m 깊이에 위치하며, 저층이라고 불리는 부분이 특징적이다. 협곡을 통해 유입되는 대서양수가 시베리아 대륙붕에서 혼합 과정을 거치면서 형성된다.[35][39]
지구 온난화와 대서양수의 천해화[43]로 인해 동부 북극의 해빙이 녹는 데 대서양수의 열이 점점 더 큰 영향을 미치고 있다.[44] 약해진 할로클라인 성층은 해빙 감소와 관련이 있으며, 상층 해류 증가와 혼합 증가를 나타낸다.[45]
태평양과 대서양에서 유래한 물은 주로 그린란드와 스발바르 제도 사이의 프람 해협을 통해 유출된다.[37] 코리올리 효과의 영향으로 유출은 서쪽의 동그린란드 해류에, 유입은 동쪽의 노르웨이 해류에 집중된다.[35] 태평양수는 그린란드 서해안과 허드슨 해협을 통해서도 유출된다.[37]
해빙의 형성과 이동은 북극해 순환과 수괴 형성의 주요 동력이다. 보퍼트 고기압과 시베리아 고기압은 보퍼트 와류의 반시계 방향 운동을 유발하는 기압계이다.[36] 해면 기압 산맥은 프람 해협을 통해 북풍을 일으켜 해빙 수출을 촉진한다. 아이슬란드 저기압은 노르딕 해와 바렌츠 해에서 사이클론성 해양 순환을 만든다. 이러한 기압계의 계절적 변화는 해빙 이동에 영향을 미친다.[36]
4. 2. 해빙
북극해의 상당 부분은 계절에 따라 면적과 두께가 변하는 해빙으로 덮여 있다. 1980년 이후 북극 해빙의 평균 면적은 지속적으로 감소하여, 겨울철 평균 15600000km2에서 10년마다 12.85%씩 줄고 있다.[48] 계절에 따른 변화는 약 7000000km2이며, 4월에 최대이고 9월에 최소이다. 해빙은 바람과 해류의 영향을 받아 넓은 지역을 이동하고 회전하며, 빙판이 쌓여 압축대를 형성하기도 한다.[49][50][51]
빙산은 때때로 북쪽 엘즈미어 섬에서 떨어져 나오며, 서부 그린란드와 캐나다 북동극 지역의 빙하에서 형성된다. 빙산은 해빙은 아니지만 해빙에 묻힐 수 있으며, '''타이타닉'''호 침몰과 같이 선박에 큰 위험을 초래한다.[29]
북극 해빙은 얇아지고 있으며, 계절에 따라 오존층에 구멍이 자주 발생한다.[69] 해빙 면적 감소는 지구 평균 알베도를 낮춰 지구 온난화를 가속화하는 양의 되먹임 메커니즘으로 작용한다.[51][70] 연구에 따르면, 2040년까지 북극은 여름에 얼음이 없는 상태가 될 수 있다.[71][72]
북극 온도 상승은 다량의 담수 해빙수를 북대서양으로 유입시켜 전 세계 해류 패턴을 방해하고, 지구 기후에 심각한 변화를 초래할 수 있다.[70]
해빙 범위 감소와 해수면 상승은 2012년 북극 대규모 사이클론과 같은 폭풍이 열린 바다에 미치는 영향을 키우고, 강력한 폭풍 해일을 일으켜 매켄지 델타 등 해안 식물에 염수 피해를 줄 가능성을 높인다.[74]
지구 온난화로 북극곰과 인간의 만남이 잦아졌다. 해빙 감소로 북극곰은 새로운 먹이원을 찾아 나서고 있다.[75] 2019년 노바야 제믈랴 군도에서는 북극곰이 대량으로 출몰하여 지역 당국이 비상사태를 선포하기도 했다.[76][77]
최근 지구 온난화로 북극해 해빙이 급감하면서, 북극해 항로가 주목받고 있다. 런던에서 오사카까지 항해할 때 북극해 북서항로를 이용하면 파나마 운하 경유(23,300㎞)나 수에즈 운하 경유(21,200㎞)보다 훨씬 짧은 15,700㎞로, 시간과 비용을 절약할 수 있다.[95]
5. 기후
북극해는 극지방 기후에 속하며, 지속적인 추위와 비교적 좁은 연간 기온 범위가 특징이다. 겨울에는 극야, 극심한 추위, 빈번한 저층 기온 역전, 그리고 안정적인 날씨가 나타난다.[52] 저기압은 대서양 쪽에서만 흔하게 나타난다.[53] 여름에는 연속적인 일광(백야)가 특징이며, 기온은 를 약간 상회할 수 있다. 저기압은 여름에 더 빈번하게 발생하며 비나 눈을 가져올 수 있다.[53] 연중 구름이 많으며, 평균 구름 덮개는 겨울에는 60%에서 여름에는 80% 이상에 이른다.[54]
북극해 표층수의 온도는 빙점에 가까운 약 로 상당히 일정하다.
민물과는 달리 바닷물의 밀도는 빙점에 가까워짐에 따라 증가하므로 가라앉는 경향이 있다. 일반적으로 해빙이 형성되려면 상부 의 해수가 빙점까지 냉각되어야 한다.[55] 겨울에는 얼음으로 덮여 있더라도 비교적 따뜻한 해수가 온화한 영향을 미친다. 이것이 북극이 남극 대륙에서 볼 수 있는 극한 기온을 경험하지 않는 이유 중 하나이다.
북극 해빙이 북극해를 얼마나 덮고 있는지에 대해 계절적인 변화가 상당하다. 북극 해빙의 대부분은 또한 1년 중 약 10개월 동안 눈으로 덮여 있다. 최대 눈 덮개는 3월이나 4월에 나타나며, 얼어붙은 바다 위에 약 정도 된다.
북극 지역의 기후는 지구 역사 동안 상당히 변화했다. 5천 5백만 년 전 팔레오세-에오세 최고온 시기에는 지구 기후가 약 정도 온난화되었을 때, 이 지역의 연평균 기온은 에 달했다.[56][57][58] 북극해 최북단[59]의 표층수는 적어도 계절적으로는 이상의 표면 온도를 필요로 하는 열대 생물(원생동물 ''Apectodinium augustum'')을 지탱할 만큼 따뜻해졌다.[60]
현재 북극 지역은 지구의 다른 지역보다 두 배 빠르게 온난화되고 있다.[61][62]
북극 해빙은 얇아지고 있으며, 계절적으로 오존층에 구멍이 자주 발생한다.[69] 북극 해빙 면적 감소는 지구 평균 알베도를 낮추어 긍정적 피드백 메커니즘을 통해 지구 온난화를 초래할 수 있다.[51][70] 연구에 따르면 북극은 인류 역사상 처음으로 2040년까지 여름에 얼음이 없는 상태가 될 수 있다.[71][72] 북극이 마지막으로 얼음이 없었던 시기에 대한 추정치는 다양하다. 화석이 그곳에 식물이 존재했음을 나타내는 6,500만 년 전부터 최근 5,500년 전까지, 8,000년 전까지 거슬러 올라가는 빙하 및 해양 코어는 마지막 온난기 또는 12만 5,000년 전의 마지막 간빙기까지 이다.[73]
북극의 온도 상승은 다량의 담수 해빙수가 북대서양으로 유입되어 전 세계적인 해류 패턴을 방해할 수 있다. 그러면 지구 기후에 심각한 변화가 초래될 수 있다.[70]
해빙 범위가 감소하고 해수면 상승함에 따라 2012년 북극 대규모 사이클론과 같은 폭풍이 열린 바다에 미치는 영향이 커지고, 더 강력한 폭풍 해일이 발생할 가능성이 커짐에 따라 매켄지 델타와 같은 곳의 해안 식물에 염수 피해가 발생할 가능성이 높아진다.[74]
지구 온난화로 인해 북극곰과 인간의 만남이 증가했다. 녹는 현상으로 인한 해빙 감소로 북극곰은 새로운 먹이원을 찾고 있다.[75] 2018년 12월부터 시작되어 2019년 2월에 정점에 달한 러시아 북극곰의 대량 침입은 노바야 제믈랴 군도로 인해 지역 당국이 비상 사태를 선포했다. 수십 마리의 북극곰이 가정집, 공공 건물 및 주거 지역으로 들어오는 모습이 목격되었다.[76][77]
6. 생물
북극해에서는 2~6개월 동안 극야와 백야 현상이 계속되어[63], 해조류와 식물플랑크톤 같은 광합성 생물의 1차 생산은 봄과 여름(3월/4월~9월)으로 제한된다.[64] 중앙 북극해와 인접 대륙붕 해역에서 1차 생산자를 주로 소비하는 종은 동물플랑크톤, 특히 ''Calanus finmarchicus'', ''Calanus glacialis'', ''Calanus hyperboreus'' (copepod)[65]와 크릴(Euphausiidae)[66], 그리고 해빙 관련 동물(예: Amphipoda)[65]이다. 이 1차 소비자들은 1차 생산자와 더 높은 영양 단계를 연결하는 중요한 고리이다. 북극해의 높은 영양 단계 구성은 지역(대서양 쪽 대비 태평양 쪽)과 해빙 피복에 따라 달라진다. 대서양의 영향을 받는 북극 대륙붕 해역인 바렌츠해의 2차 소비자는 주로 청어, 어린 대구, 멸치 같은 아극지 종이다.[66] 중앙 북극해의 얼음으로 덮인 지역에서는 극지 대구(Boreogadus saida)가 1차 소비자의 주요 포식자이다. 북극해의 최상위 포식자는 물범, 고래, 북극곰 같은 해양 포유류이며, 이들은 물고기를 먹는다.
북극해의 멸종위기 해양 생물종에는 바다코끼리와 고래가 있다. 이 지역은 취약한 생태계를 가지며, 전 세계보다 더 빠르게 온난화되어 기후변화에 특히 취약하다. 사자갈기해파리는 북극 해역에 풍부하며, 띠무늬 물치는 북극해에 서식하는 유일한 물치 종이다.
북극해에는 다양한 생물종이 서식하며, 얼음 위에는 북극곰을 비롯한 많은 동물이 산다. 바다표범, 북극고래, 일각돌고래, 흰돌고래 등 해양생물도 서식한다. 해양 식물플랑크톤을 제외하면 식물은 적다.[101] 식물플랑크톤은 다량 서식하며 북극해 생태계에 매우 중요하다. 식물플랑크톤이 이용하는 영양분은 여러 강과 대서양, 태평양과 연결된 해협을 통해 북극해로 유입된다.[102] 지구가 자전축을 기울인 채 태양 주위를 공전하기에 북극해의 많은 지역은 여름에 백야로 식물플랑크톤이 광합성을 하여 대량 번식하고, 이를 찾아 다양한 생물이 모여든다. 겨울에는 극야로 식물플랑크톤 활동은 현저히 저하된다.[102] 겨울에는 희미한 빛을 찾아 생존 경쟁을 하거나, 철새처럼 다른 지역으로 이동하는 생물도 있다.
이러한 생물 보호를 위해 북극해 연안에는 많은 자연보호구역이 설치되어 있다. 캐나다령 북극 제도와 러시아령 북극해 각 제도에 자연보호구역이 있으며, 그린란드 북동부에는 세계 최북단 최대 국립공원인 북동 그린란드 국립공원이 있다.
2017년 11월, 북극권 영토 국가들과 유럽연합(EU), 일본, 중국, 대한민국은 북극해 공해 상업 어업 규제에 합의했다.[103] 2018년 10월 3일, 그린란드 일룰리사트에서 상기 10개국·기관은 북극해 공해 상업 어업을 16년간 금지하는 협정에 서명했다.[104]
7. 자원
북극해에는 석유, 천연가스, 사광상, 망간단괴, 모래와 자갈 골재, 어류, 바다표범, 고래 등이 풍부하게 존재한다.[29][51]
바다 중앙 부근의 정치적 공백 지대는 미국, 러시아, 캐나다, 노르웨이, 덴마크 간의 갈등이 고조되는 지역이기도 하다.[67] 세계 에너지 시장에서 중요한 의미를 갖는 이 지역은 전 세계 미발견 석유 및 가스 매장량의 25% 이상을 보유하고 있을 가능성이 있다.[68]
북극해의 광물자원과 동물자원은 그 풍부함이 주목받고 있다. 석유, 천연가스, 사력광상, 망간단괴 등 외에 골재가 되는 자갈이 해저에 매장되어 있다. 또한 어류, 물개, 고래도 많이 서식한다.[97] 노르웨이 북부 바렌츠해에서는 석유 매장량이 다수 확인되어 고갈이 우려되는 북해유전을 대체할 노르웨이 석유산업의 중추가 되고 있다. 2000년에 최초의 유전이 개발되었고, 그 후에도 신규 유전 개발이 적극적으로 진행되고 있다.[98]
북극해 중앙부는 미국, 러시아, 캐나다, 덴마크, 노르웨이 등 여러 국가가 이러한 자원과 북서항로·북극해항로(북동항로)를 놓고 권리를 주장하고 있다.[99] 특히 세계의 미발견 석유·천연가스의 4분의 1 이상이 해저에 매장되어 있는 것으로 추정되며,[100] 로모노소프 해령에 의한 배타적경제수역(EEZ)의 정의를 둘러싸고 러시아와 캐나다 등의 분쟁도 발생하고 있다. 지구 온난화로 인한 북극해 기후의 온난화와 해빙 감소로 이러한 자원의 개발이 용이해질 것으로 예상되며, 다수의 개발 계획이 존재한다.
8. 환경 문제
북극 해빙은 얇아지고 있으며, 계절적으로 오존층에 구멍이 자주 발생한다.[69] 북극 해빙 면적 감소는 지구 평균 알베도를 낮추어 긍정적 피드백 메커니즘을 통해 지구 온난화를 초래할 수 있다.[51][70] 연구에 따르면 북극은 인류 역사상 처음으로 2040년까지 여름에 얼음이 없는 상태가 될 수 있다.[71][72]
북극의 온도 상승은 다량의 담수 해빙수가 북대서양으로 유입되어 전 세계적인 해류 패턴을 방해할 수 있으며, 이는 지구 기후에 심각한 변화를 초래할 수 있다.[70]
해빙 범위가 감소하고 해수면 상승함에 따라 2012년 북극 대규모 사이클론과 같은 폭풍이 열린 바다에 미치는 영향이 커지고, 더 강력한 폭풍 해일이 발생할 가능성이 커짐에 따라 매켄지 델타와 같은 곳의 해안 식물에 염수 피해가 발생할 가능성이 높아진다.[74]
지구 온난화로 인해 북극곰과 인간의 만남이 증가했다. 녹는 현상으로 인한 해빙 감소로 북극곰은 새로운 먹이원을 찾고 있다.[75] 2019년 러시아 북극곰의 대량 침입은 노바야 제믈랴 군도로 인해 지역 당국이 비상 사태를 선포하게 만들었다. 당시 수십 마리의 북극곰이 가정집, 공공 건물 및 주거 지역으로 들어오는 모습이 목격되었다.[76][77]
해빙과 그것이 유지하는 차가운 조건은 해안선 위와 근처의 메탄 매장량을 안정시키고,[78] 클래스레이트가 분해되어 메탄이 대기로 방출되는 것을 방지하여 추가적인 온난화를 막는다. 이 얼음이 녹으면 강력한 온실 가스인 메탄이 대량으로 대기 중으로 방출되어 강력한 양성 피드백 순환을 일으키고 해양 속과 종이 멸종될 수 있다.[78][79]
다른 환경 문제는 카라 해의 러시아 방사성 폐기물 투기장,[80] 노바야젬랴와 같은 냉전 시대 핵실험장,[81] 그린란드의 캠프 센추리 오염 물질,[82] 그리고 후쿠시마 제1 원자력 발전소 사고로 인한 방사능 오염 등으로 인한 북극해의 방사능 오염과 관련이 있다.[83]
2015년 7월 16일, 미국, 러시아, 캐나다, 노르웨이, 덴마크/그린란드 5개국은 북극점 근처 중앙 북극해의 110만 평방 마일 지역에서 어선을 배제하기로 약속하는 선언문에 서명했다. 이 합의는 해양 자원에 대한 더 나은 과학적 지식이 생길 때까지 그리고 해당 자원을 보호하기 위한 규제 시스템이 마련될 때까지 해당 지역에서 어업을 삼가도록 촉구한다.[84][85]
최근 북극에서는 심각한 환경 문제가 발생하고 있다. 지난 30년간 북극의 기온은 10년마다 0.5°C씩 상승하고 있으며, 일부에서는 지구온난화의 영향이라고 주장하고 있다.[106] 지구 기후변화의 영향으로 북극해의 얼음이 얇아지고 있으며, 얼음으로 덮인 범위도 좁아지고 있다. 북극해에 떠 있는 얼음의 면적이 감소하는 것은 지구가 태양광을 외부로 반사하는 비율(알베도)이 감소하는 것으로 이어지며, 기후변화가 가속화된다.[107] 또한, 북극의 온도 상승으로 녹은 얼음이 북반구로 유입되어 해류 패턴을 바꿀 수 있다는 우려도 있다(열염순환 참조).[107]
오랫동안 매년 봄이 되면 오존층 파괴가 북극해 상공에서 계속 나타나고 있다.[108]
지금까지 여름 북극의 얼음 면적이 최소를 기록한 것은 2012년이다. 지구온난화의 영향으로 2030년경에는 여름에 북극의 얼음이 사라질 것이라고 예측되고 있다.
9. 북극해 항로
19세기 이후 여러 탐험가들이 유럽과 아시아를 잇는 북극해 항로 개척을 시도하였으나, 연중 얼음으로 덮여 있어 상업 항로 개설은 불가능했다. 소련 시대에는 북동항로를 중심으로 쇄빙선을 이용한 항해가 이루어졌으나, 소련 붕괴 이후 운항 비용 문제로 쇠퇴하였다.[94]
그러나 최근 지구 온난화로 북극해 해빙이 급감하면서, 북극해 항로가 주목받고 있다. 북극해 항로는 런던에서 오사카로 항해할 경우, 파나마 운하 경유보다 7,600km, 수에즈 운하 경유보다 5,500km 단축되어 시간과 비용을 절약할 수 있다.[95] 또한, 파나막스나 수에즈막스와 같은 선박 크기 제한이 없고, 해적의 위협도 적다는 장점이 있다.
하지만, 쇄빙선 동행 필요성, 법적 정비 미비, 유빙의 위협, 상업 항구 부족 등의 문제점이 있다.[96] 특히, 북서항로의 경우 캐나다는 영해이자 내수로, 미국과 유럽 연합은 국제 해협으로 간주하여 갈등이 발생하고 있다.[96]
10. 국제 관계 및 영유권 분쟁
북극해는 석유, 천연가스, 광물, 어류 등 풍부한 자원을 보유하고 있어, 연안 국가들 간의 영유권 분쟁과 자원 개발 경쟁이 치열하게 벌어지는 지역이다.[29][51] 특히, 북극해 중앙 부근은 미국, 러시아, 캐나다, 노르웨이, 덴마크 5개국 간의 갈등이 고조되는 지역으로, 전 세계 미발견 석유 및 가스 매장량의 25% 이상을 보유하고 있을 가능성이 있어 세계 에너지 시장에서 중요한 의미를 갖는다.[67][68]
2015년 7월 16일, 미국, 러시아, 캐나다, 노르웨이, 덴마크(그린란드) 5개국은 북극점 근처 중앙 북극해의 110만 평방 마일 지역에서 어업을 금지하는 선언문에 서명했다. 이 합의는 해양 자원에 대한 과학적 연구가 더 이루어지고, 자원 보호를 위한 규제 시스템이 마련될 때까지 해당 지역에서 어업을 자제하도록 하는 내용을 담고 있다.[84][85]
유럽과 아시아를 잇는 북극해 항로는 16세기부터 구상되어 왔으며, 유라시아 대륙 북쪽의 북동항로와 북아메리카 대륙 북쪽의 북서항로 개척을 위한 탐험이 이어졌다. 과거에는 북극해가 연중 얼음으로 덮여 있어 상업 항로 개설이 어려웠다. 소련 시대에는 북동항로가 주로 소련 연안 항로로 이용되었으나, 소련 붕괴 이후 운항 비용 문제로 쇠퇴했다. 북서항로 역시 캐나다 정부의 소극적인 태도로 상업화되지 못했다.[94]
그러나 최근 지구 온난화로 북극해의 해빙이 가속화되면서, 북극해 항로가 다시 주목받고 있다. 북극해 항로는 파나마 운하나 수에즈 운하를 경유하는 것보다 운항 거리와 시간을 단축시킬 수 있어 경제적이다. 예를 들어, 런던에서 오사카까지 항해할 때 북서항로를 이용하면 파나마 운하 경유보다 15,700㎞로 거리가 짧아진다.[95] 또한, 파나막스나 수에즈막스와 같은 선박 크기 제한이 없고, 해적의 위협도 적다는 장점이 있다.
하지만, 여전히 유빙 등의 위험이 존재하고, 쇄빙선 지원이 필요하여 비용이 증가할 수 있다. 또한, 상업 항로 운영에 필요한 법적 정비가 미흡하다는 문제점도 있다. 특히, 북서항로는 캐나다 영토 내 해협을 통과하는데, 이를 캐나다는 영해이자 내수로, 미국과 유럽 연합 국가들은 국제 해협으로 간주하여 갈등이 발생하고 있다. 북극해 연안에 상업적으로 이용 가능한 대도시가 부족하다는 점도 불안정 요인으로 작용한다.[96]
11. 과학 연구
북극해에는 많은 관측 기지가 설치되어 극지의 환경에 대한 관측 및 연구가 이루어지고 있다. 이러한 연구의 역사는 오래되어 1882년부터 1883년에 걸친 제1차 국제극년을 시초로 한다.[105] 제1차 국제극년은 1932년부터 1933년에도 실시되었고, 1957년부터 1958년에 걸친 국제지구관측년에는 북극 전역에 300곳의 관측 기지가 설치되어 연구가 진행되었다.[105] 소련과 미국은 각각 두 곳씩 빙산 위에 표류 기지를 설치하여 해류와 해저 조사를 실시했다.[105] 이러한 연구를 가장 적극적으로 추진한 것은 구소련이며, 미국과 캐나다도 자국 영해를 중심으로 각각 연구를 진행했다.[105]
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