영거 드라이아스
1. 개요
영거 드라이아스는 약 12,900년 전부터 11,700년 전까지 북반구 고위도 지역에서 일어난 급격한 기후 변화 시기를 말한다. 이 시기는 '드리아스 팔잎꽃'의 화석이 많이 발견된 데서 유래되었으며, 유럽과 북아메리카를 중심으로 기온이 급격히 하강하고 빙하가 확장되었다. 영거 드라이아스의 원인으로는 열염 순환의 약화, 혜성 충돌, 화산 폭발 등 다양한 가설이 제시되었으며, 생물권과 인류 사회에도 큰 영향을 미쳤다.
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| 시기 | 기원전 12,900년 ~ 기원전 11,700년 |
|---|---|
| 별칭 | YD |
| 다른 이름 | 로흐 로몬드 절정기 |
| 또 다른 이름 | 나하나간 절정기 |
| 시기 구분 | 시대 |
| 지층 단위 | 시대층 |
| 천체 | 지구 |
| 시대 단위 | 연대 |
| 층서 단위 | 연대 구역 |
| 이산화탄소 농도 | 240 |
|---|---|
| 기온 | 10.5 |
| 특징 | 북반구의 빙하 냉각 및 남반구의 온난화 |
|---|---|
| 원인 | 열염 순환의 큰 변화 |
| 온도 변화 | 3°C |
| 온도 변화 | 2~6°C |
| 온도 변화 | 10°C |
| 영향 | 갑작스러운 기후 변화 |
| 관련 | 라허 호수 화산 폭발 |
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기원전 제10천년기 -
10,000 BC
롤랜드 에머리히 감독의 2008년 영화 《10,000 BC》는 기원전 1만 년을 배경으로, 야갈족 청년 들레이가 '네 발 달린 악마'라 불리는 이민족에게 납치당한 연인 에볼렛과 부족민들을 구하기 위한 여정을 그린 선사 시대 배경의 웅장한 스케일과 시각 효과가 돋보이는 작품이다. -
기원전 제11천년기 -
클로비스 문화
클로비스 문화는 약 13,000년 전 북아메리카에 존재했으며 홈이 파인 첨두기 석기 도구를 사용하고 매머드와 같은 대형 동물 사냥에 능숙했던 고고학 문화로, 한때 북미 최초 거주민으로 여겨졌으나 현재는 아메리카 대륙 초기 인류 연구에 중요한 위치를 차지한다. -
기원전 제11천년기 -
아질 문화
아질 문화는 프랑스의 마 드 아질 유적지에서 유래한 후기 구석기 시대에서 초기 중석기 시대로의 전환기 문화로, 프랑코-칸타브리아 지역에 분포하며 채색 또는 조각된 조약돌이 특징이고, 북유럽 문화와 공존하며 기하학적 미세 석기가 나타나기도 했으며, 유전학적 연구로 하플로그룹이 밝혀졌다. -
석기 시대 -
수렵채집사회
수렵채집사회는 인류가 수렵과 채집으로 식량을 얻는 사회 형태이며, 이동 생활과 평등주의적 경향을 보였으나 농업의 등장으로 감소했고, 현재는 극소수만이 전통적인 생활 방식을 유지하고 있다. -
석기 시대 -
중석기 시대
중석기 시대는 빙하기 후 기후 변화에 따른 문화적, 기술적 변화 시기로, 수렵, 어로, 채집 경제와 잔석기 사용을 특징으로 하며, 지역별로 다양한 문화가 존재하고 유럽에서는 홍적세 말기부터 농업 시작 전까지를 지칭한다.
2. 어원
영거 드라이아스는 알파인–툰드라 야생화인 드리아스 팔잎꽃(Dryas octopetala)의 이름을 따서 명명되었는데, 이 시기에 해당하는 유럽(특히 스칸디나비아)의 퇴적물에서 이 꽃의 화석이 풍부하게 발견되기 때문이다. 이 꽃이 유럽에서 풍부했던 이전의 두 지질 시대 간격은 각각 가장 오래된 드라이아스 (약 18,500–14,000년 전)와 오래된 드라이아스 (~14,050–13,900년 전)이다.
아일랜드에서는 영거 드라이아스를 나하간 냉기라고도 불렀으며, 영국에서는 로크 로몬드 냉기라고 불렀다.
3. 기후 변화
고기후는 꽃가루, 빙핵, 해양 및 호수 퇴적물 층과 같은 대리 변수 데이터를 통해 재구성된다. 이러한 증거는 북반구 전체에 걸쳐 상당한 냉각이 약 12,870 ± 30년 BP에 시작되었음을 보여준다. 그린란드에서 특히 심각했으며, 온도가 4°C만큼 급격히 감소했다. 그린란드 정상의 온도는 21세기 초보다 최대 15°C 더 낮았다.
유럽에서도 약 2°C의 강력한 냉각이 발생했다. 영국 고지대 지역에서는 빙원과 빙하가 형성되었으며, 많은 저지대 지역에서는 영구 동토가 발달하여 -5°C의 냉각과 연평균 기온이 -1°C를 넘지 않음을 시사했다. 북아메리카 역시 특히 동부 및 중부 지역에서 더 추워졌다. 태평양 북서부 지역은 2°C만큼 냉각되었지만, 북아메리카 서부의 냉각은 일반적으로 덜 강렬했다. 멕시코 만 오르카 분지는 해수면 온도가 2.4 ± 0.6°C 하락했지만, 텍사스, 그랜드 캐니언 지역 및 뉴멕시코와 같은 인접한 육지 지역은 대륙 내륙만큼 냉각되지 않았다. 미국 남동부는 이전보다 더 따뜻하고 습해졌다. 카리브해 주변과 서아프리카에서 온난화가 있었다.
과거에는 영거 드라이아스 시대의 냉각이 북반구 전역에서 거의 동시에 시작된 것으로 여겨졌다. 그러나 2015년에 수행된 연흔 분석에 따르면 냉각은 두 단계로 진행되었다. 12,900–13,100년 전에 위도 56–54°N을 따라 처음으로 냉각이 시작되었고, 그 다음 12,600–12,750년 전에 더 북쪽에서 냉각이 진행되었다.
북반구가 냉각되는 동안 남반구에서는 상당한 온난화가 발생했다. 해수면 온도는 0.3°C 더 따뜻했고, 남극, 남아메리카 (베네수엘라 남쪽) 및 뉴질랜드 모두 온난화를 경험했다. 순 온도 변화는 비교적 완만한 0.6°C의 냉각이었다. 온도 변화는 1,150–1,300년 동안 지속되었다. 국제 층서 위원회에 따르면 약 11,700년 전에 종료되었지만, 일부 연구에서는 이를 11,550년 전으로 보고 있다.
종료 역시 급격했다. 이전에 냉각되었던 지역에서는 이전 수준으로의 온난화가 50–60년에 걸쳐 일어났다. 열대 지역에서는 수 세기에 걸쳐 더 점진적인 온도 회복이 일어났다. 예외는 코스타리카와 같은 열대 대서양 지역으로, 온도 변화가 그린란드와 유사했다. 이후 홀로세 온난화는 YD 기간 동안 이산화탄소 수치가 증가함에 따라 전 세계적으로 진행되었다 (약 210 ppm에서 약 275 ppm으로).
북반구가 냉각되고 남반구가 따뜻해지면서, 열적도는 남쪽으로 이동했을 것이다. 무역풍은 각 반구에서 열대 수렴대(ITCZ)라고 알려진, 조용하고 구름이 많은 지역의 열적도 상부에서 서로 상쇄되기 때문에, 위치의 변화는 다른 지역의 바람 패턴에 영향을 미친다. 예를 들어, 동아프리카에서 이 기간 동안 탕가니카호의 퇴적물 혼합이 약해져 이 지역의 바람 시스템이 약해졌음을 나타낸다. 대기 패턴의 변화는 북반구의 여름이 영거 드라이아스 시대에 일반적으로 냉각되지 않은 주된 이유로 여겨진다.
바람은 구름 형태로 수분을 운반하기 때문에, 이러한 변화는 강수량에도 영향을 미쳤다. 스코틀랜드, 북아메리카의 중서부, 아나톨리아, 그리고 중국 남부를 포함한 일부 지역은 매우 건조해졌고, 사하라 사막을 포함한 북아프리카가 건조해지면서, 바람에 의해 날리는 먼지의 양도 증가했다. 중국 북부를 포함한 다른 지역은 더 습해졌다(아마도 산시성 지역 제외)
3.1. 한반도 및 동아시아
일본 스가에쓰 호와 필리핀 푸에르토 프린세사 지하강 국립공원 푸에르토 프린세사 동굴 복합체의 증거에 따르면, 동아시아의 영거 드라이아스 시작은 북대서양에 비해 수백 년 지연되었다.
4. 빙하 및 해수면 변화
영거 드라이아스 냉각기에는 종종 빙하의 전진과 지역 설선의 하강이 나타났다. 이러한 현상은 스칸디나비아, 스위스 알프스, 발칸 반도의 디나르 알프스, 북아메리카의 로키 산맥 북부 산맥, 위스콘신의 투 크릭스 매장 숲과 뉴욕 주 서부, 캐스케이드 산맥을 포함한 북서 태평양 지역에서 그 증거를 찾을 수 있다. 전체 로렌타이드 빙상은 서부 슈피리어 호와 남동부 퀘벡 사이에서 전진하여 이 시기에 해당되는 암석 파편(퇴적구)층을 남겼다. 남동부 알래스카는 빙하 작용을 피한 것으로 보이며, 동굴 생성물인 방해석 침전이 늦춰지기는 했지만 계속 진행되어 영구 동토와 빙하 작용이 없었음을 보여준다.
반면, 남반구의 온난화는 남극, 남아메리카, 뉴질랜드에서 얼음 손실을 초래했다. 그린란드는 전체적으로 냉각되었지만, 빙하는 섬 북부에서만 성장했고, 나머지 해안에서는 후퇴했다. 이는 강화된 이르밍거 해류의 영향일 가능성이 높다. 발칸 반도의 야블라니차 산맥 또한 얼음 손실과 빙하 후퇴를 겪었는데, 이는 연간 강수량 감소로 인해 발생했을 가능성이 높으며, 그렇지 않았다면 얼어붙어 빙하 유지를 도왔을 것이다. 지금과는 달리, 빙하는 스코틀랜드 북부에 여전히 존재했지만, 영거 드라이아스 동안 얇아졌다.
빙하에 포함된 물의 양은 지구의 해수면에 직접적인 영향을 준다. 빙하가 후퇴하면 해수면 상승이 발생하고, 빙하가 성장하면 해수면이 하강한다. 전반적으로 영거 드라이아스 동안 해수면에는 거의 변화가 없었던 것으로 보인다. 이는 그 이전과 이후의 급격한 증가, 예를 들어 용융수 펄스 1A와 대조적이다. 해안에서 빙하의 전진과 후퇴는 상대 해수면에도 영향을 미친다. 서부 노르웨이는 스칸디나비아 빙상이 전진하면서 상대 해수면이 10m 상승했다. 특히 이 지역의 빙상 전진은 영거 드라이아스의 전 세계적인 시작보다 약 600년 전에 시작된 것으로 보인다. 수중 메탄 클라트레이트(얼음으로 얼어붙은 메탄) 퇴적물은 종료되면서 급격한 온난화 기간을 포함하여 영거 드라이아스 동안 안정적으로 유지되었다.
5. 생물권 변화
드리아스 팔잎꽃(Dryas octopetala)은 알파인-툰드라 지역에 서식하는 야생화로, 영거 드라이아스라는 이름은 이 꽃의 이름을 따서 붙여졌다. 유럽, 특히 스칸디나비아 반도의 퇴적물에서 이 꽃의 화석이 많이 발견되기 때문이다. 이 꽃은 뵐링-알레뢰드 간빙기 동안에는 드물었지만, 이전의 두 지질 시대인 가장 오래된 드라이아스와 오래된 드라이아스 시기에도 유럽에서 많이 발견되었다.
영거 드라이아스는 생물군이 갑작스러운 기후 변화에 어떻게 반응하는지를 보여주는 중요한 사례이다. 20세기 초, 스웨덴과 덴마크의 늪지와 호수 지역에 대한 고고학적 연구와 암석층 연구를 통해 처음 발견되었다. 특히 덴마크의 알레뢰드 점토 채굴장에서 많은 연구가 이루어졌다. 화석화된 꽃가루 분석 결과, 빙하기 환경에서만 자라는 드리아스 팔잎꽃이 이전 B-A 간빙기 동안 숲이 있던 지역을 덮기 시작했다는 사실이 밝혀졌다.
스칸디나비아에서는 숲이 빙하성 툰드라로 바뀌었으며, 이 툰드라의 대표적인 식생이 바로 드리아스 팔잎꽃이었다.
아시아에서는 사막 기원의 먼지가 지구 대기 중으로 많이 유입되었다.
레반트 지방에서는 한발이 발생했는데, 이는 나투프 문화에서 농업이 시작된 원인으로 여겨지기도 한다. 시리아의 텔 아부 후레이라 유적(11050BP, 기원전 9050년경)에서는 가장 오래된 농경의 흔적인 호밀이 발견되었다. 그러나 영거 드라이아스와 농경 시작의 관계에 대해서는 논쟁이 계속되고 있다.
북아메리카 지역의 식생 변화
* 뉴잉글랜드: 서늘한 여름, 추운 겨울, 적은 강수량으로 인해 홀로세가 시작될 때까지 나무가 없는 툰드라가 나타났고, 이후 타이가 침엽수림이 북쪽으로 이동했다.
* 오대호 남쪽 가장자리: 가문비나무가 급격히 감소하고 소나무가 증가했으며, 초본 초원 식생은 풍부함이 감소했지만 해당 지역 서쪽에서는 증가했다.
* 애팔래치아 산맥 중부: 영거 드라이아스 동안에도 숲이 유지되었지만, 가문비나무와 낙엽송 침엽수림으로 덮여 있었고, 홀로세 동안 온대 활엽수 혼합림으로 바뀌었다.
* 온타리오 호 근처: 서늘한 침엽수림이 홀로세 초까지 지속되었다.
* 중앙 캐스케이드 산맥: 소나무 꽃가루의 증가는 더 서늘한 겨울을 나타낸다.
* 오리건 동굴 국립 기념물 및 보호구역 (오리건 남부 클래머스 산맥): 동굴 생성물에서 영거 드라이아스와 동시대의 기후 냉각 증거가 발견되었다.
* 올림픽 반도: 중간 고도 지역에서 화재 발생이 감소했지만, 숲이 유지되었고 영거 드라이아스 동안 침식이 증가했는데, 이는 서늘하고 습한 조건을 시사한다.
* 오리건 남부: 동굴 생성물 기록은 강수량 증가를 나타낸다. 이는 플루비얼 호수의 크기가 북부 그레이트 베이슨에서 증가한 시기와 일치한다.
* 시스키유 산맥: 꽃가루 기록은 영거 드라이아스의 시차가 있음을 시사하며, 해당 산맥에 따뜻한 태평양 조건이 더 큰 영향을 미쳤음을 나타낸다.
* 로키 산맥 지역: 영향은 다양했다. 일부 지역에서는 식생 변화가 거의 없거나 전혀 없었다. 북부 로키 산맥에서는 소나무와 전나무의 현저한 증가는 이전보다 더 따뜻한 조건을 시사하며, 일부 지역에서는 고산 공원으로의 변화를 나타낸다. 이는 제트 기류의 북쪽 이동, 여름 태양 복사 증가와 함께 오늘날보다 높은 겨울 적설량, 더 길고 습한 봄 계절의 결과로 추정된다.
6. 인류 사회에 미친 영향
영거 드라이아스는 종종 신석기 혁명과 연관되며, 레반트 지역에서 농업이 채택되었다. 춥고 건조한 영거 드라이아스는 이 지역의 수용력을 낮추고, 정착 생활을 하던 초기 나투피안 인구를 더 이동적인 생계 패턴으로 몰아넣었을 수 있다. 더 심한 기후 악화가 곡물 경작을 가져왔다고 여겨진다. 나투피안 시대 동안 생계 패턴 변화에서 영거 드라이아스의 역할에 대한 상대적인 합의가 있는 반면, 이 시기 말 농업의 시작과의 연관성은 여전히 논쟁 중에 있다.
영거 드라이아스는 종종 서아시아에서의 농경 시작과 연관된다. 한랭화와 건조화가 그 지역의 환경 수용력 저하를 가져와 전기 나투프 문화 시대 주민의 생활 양식을 변화시키고, 더욱 심한 기후 악화로 식량을 생산할 필요성이 생겼다는 설이 있다. 한편, 이 한랭화가 종료된 것이 농업의 시작과 관계있다는 설도 있어, 이 문제에 대해서는 논쟁이 계속되고 있다. 시리아의 텔 아부 후레이라 유적(11050BP, 기원전 9050년경)에서는 가장 오래된 농경의 흔적(호밀)이 발견되었다.
7. 원인
영거 드라이아스 현상의 원인으로는 여러 가설이 제시되고 있다.
* 열염 순환 약화: 가장 유력한 가설 중 하나는 열염 순환의 약화이다. 대서양 자오선 역전 순환(AMOC)을 통해 북쪽으로 이동하는 따뜻한 열대 해수가 감소하면서, 북대서양 지역의 기온이 하강했다는 것이다. 원래는 애거시 호의 물이 세인트로렌스 수로를 통해 북대서양으로 유입되었다는 가설이 있었지만, 최근 연구는 매켄지 강을 통해 유출되었을 가능성을 제시한다.
* 기타 요인: 페노스칸디아 빙상의 용융, 로렌타이드 빙상의 용융으로 인한 강우량 증가, 얼음-알베도 피드백, 북극해 해빙의 영향 등도 고려되고 있다.
* 화산 폭발: 일부 과학자들은 화산 폭발로 인한 이산화황 입자가 햇빛을 반사하여 냉각 효과를 유발했을 가능성을 제기한다.
* 영거 드라이아스 충돌 가설: 붕괴된 혜성 또는 소행성 충돌이 원인이라는 가설도 있지만, 대부분의 전문가는 지구적 과정으로 설명 가능하다며 이 가설을 기각한다.
최종 빙기가 끝나고 온난화가 시작되던 중 발생한 영거 드라이아스는 급격한 한랭화 현상으로, 그 원인에 대한 논의는 현재도 진행 중이다.
7.1. 열염 순환 약화
과학적 합의에 따르면 영거 드라이아스는 열염 순환의 상당한 감소 또는 중단과 관련이 있다. 열염 순환은 따뜻한 열대 해수를 대서양 자오선 역전 순환(AMOC)을 통해 북쪽으로 순환시킨다. 이는 기후 모델 시뮬레이션 뿐만 아니라 북대서양 해수의 최하층 환기 감소(표면으로부터의 산소 노출)와 같은 다양한 간접 증거와 일치한다. 서부 아열대 북대서양의 코어는 "심층수"가 1,000년 동안 그곳에 머물렀으며, 이는 약 1,500년 전의 같은 지역의 후기 홀로세 심층수의 두 배의 나이임을 보여준다. 또한, 그렇지 않았다면 이상했을 미국의 남동부 온난화는 AMOC가 약해지고 북대서양 환류를 통해 카리브해에서 유럽으로 열을 덜 운반함에 따라 더 많은 열이 연안 해역에 갇히게 된다는 가설과 일치한다.
원래는 고대 역사의 애거시 호에서 발생한 대규모 분출이 세인트로렌스 수로를 통해 북대서양을 범람시켰다고 가설을 세웠지만, 지질학적 증거는 거의 발견되지 않았다. 예를 들어, 대규모의 용융수와 예상했던 대로 염도가 세인트로렌스 수로에서 감소하지 않았다. 대신, 최근 연구는 홍수가 현재 캐나다의 매켄지 강을 따라 경로를 따랐고, 퇴적물 코어는 가장 강력한 분출이 영거 드라이아스 시작 직전에 발생했음을 보여준다.
다른 요인들도 영거 드라이아스 기후에서 주요 역할을 했을 가능성이 높다. 예를 들어, 일부 연구는 그린란드의 기후가 당시 존재했던 페노스칸디아 빙상의 용융에 의해 주로 영향을 받았으며, 이는 그린란드가 영거 드라이아스 동안 가장 급격한 기후 변화를 겪었던 이유를 설명할 수 있다고 제안한다. 기후 모델 또한 아무리 큰 단일 담수 분출이라도 다른 요인이 관련되지 않는 한 영거 드라이아스 타임라인에서 요구하는 대로 1,000년 이상 AMOC를 약화시키지 못했을 것이라고 나타낸다. 일부 모델링은 로렌타이드 빙상의 용융이 대서양에 더 많은 강우를 유발하여 담수를 공급함으로써 AMOC를 약화시키는 데 도움이 되었다는 것을 보여준다. 영거 드라이아스가 시작되면 낮아진 온도는 북반구 전역에서 강설량을 증가시켜 얼음-알베도 피드백을 증가시켰을 것이다. 또한, 녹는 눈은 강수량보다 북대서양으로 더 많이 범람할 가능성이 높았을 것이며, 이는 물이 얼어붙은 땅에 흡수되는 양이 더 적었기 때문이다. 다른 모델링은 북극해의 해빙이 영거 드라이아스 시작 시점에 수십 미터 두께였을 수 있으며, 이로 인해 빙산을 북대서양으로 흘려보내 순환을 지속적으로 약화시킬 수 있었을 것이라고 보여준다. 특히 해빙 덮개의 변화는 해수면에 아무런 영향을 미치지 않았을 것이며, 이는 영거 드라이아스, 특히 시작 시점에 상당한 해수면 상승이 없었다는 것과 일치한다.
일부 과학자들은 영거 드라이아스 시작 시 해수면 상승이 없었던 것을 화산 폭발과 연결하여 설명한다. 폭발은 종종 대량의 이산화황 입자를 대기 중에 증착하며, 이는 에어로졸로 알려져 있으며, 햇빛을 반사하여 큰 냉각 효과를 낼 수 있다. 이 현상은 인간이 유발한 황 오염으로 인해 발생할 수도 있으며, 이를 지구 온난화라고 한다. 고위도 화산 폭발로 인한 냉각은 북대서양 해빙 성장을 가속화하여 마침내 AMOC를 충분히 기울여 영거 드라이아스를 유발했을 수 있다. 동굴 퇴적물과 빙하 코어 모두 영거 드라이아스 시작과 가까운 시기에 북반구에서 적어도 하나의 주요 화산 폭발이 발생했다는 증거를 포함하고 있으며, 심지어 영거 드라이아스 이벤트의 시작에 대한 석순에서 파생된 날짜와 완전히 일치할 수도 있다. 이 폭발은 서기 동안 발생한 어떤 폭발보다 더 강력했을 것으로 추정되며, 그 중 일부는 수십 년 동안 냉각을 유발할 수 있었다.
1990년대 연구에 따르면, 라아허 호 폭발(현재 라인란트팔츠, 독일의 화산 호수)이 기준과 일치했을 것이지만, 2021년에 수행된 방사성 탄소 연대 측정은 폭발 날짜를 영거 드라이아스가 시작되기 백 년 이상 전인 13,006년 BP로 밀어냈다. 이 분석은 2023년에 이의가 제기되었으며, 일부 연구자들은 방사성 탄소 분석이 마그마 이산화탄소에 의해 오염되었다고 제안했다. 현재로서는, 화산 가설의 결정적인 증명 또는 기각 없이 논쟁이 계속되고 있다.
7.2. 담수 유입 경로
과학자들은 영거 드라이아스가 열염 순환의 상당한 감소 또는 중단과 관련이 있다고 보고 있다. 열염 순환은 따뜻한 열대 해수를 대서양 자오선 역전 순환(AMOC)을 통해 북쪽으로 순환시키는 역할을 한다. 이는 기후 모델 시뮬레이션뿐만 아니라, 북대서양 해수 최하층의 환기 감소(표면으로부터의 산소 노출)와 같은 다양한 간접 증거와도 일치한다. 서부 아열대 북대서양의 코어는 "심층수"가 1,000년 동안 그곳에 머물렀음을 보여주는데, 이는 약 1,500년 전 같은 지역의 후기 홀로세 심층수의 두 배에 달하는 기간이다. 또한, 미국의 남동부 온난화는 AMOC가 약해지고 북대서양 환류를 통해 카리브해에서 유럽으로 열이 덜 운반되면서 더 많은 열이 연안 해역에 갇히게 된다는 가설과 일치한다.
원래는 고대 애거시 호에서 발생한 대규모 분출이 세인트로렌스 수로를 통해 북대서양을 범람시켰다는 가설이 있었지만, 지질학적 증거는 거의 발견되지 않았다. 예를 들어, 세인트로렌스 수로에서는 대규모 용융수나 예상했던 염도 감소가 나타나지 않았다. 대신, 최근 연구에 따르면 홍수는 현재 캐나다의 매켄지 강을 따라 경로를 따랐으며, 퇴적물 코어는 가장 강력한 분출이 영거 드라이아스 시작 직전에 발생했음을 보여준다.
최종 빙하기가 끝나고 온난화가 진행되면서, 이전까지 북대서양 중위도까지만 북상했던 난류인 멕시코 만류가 고위도까지 도달하여 대기 중으로 열을 방출하며 침강했다. 이 열 방출로 인해 유럽은 고위도까지 온난화되었고, 대륙 빙상은 급속도로 축소되었다. 북아메리카에서도 빙상이 후퇴했지만, 융해된 빙상은 현재의 오대호보다 더 큰 애거시 호를 형성했고, 여기서 넘쳐흐른 막대한 양의 담수는 미시시피 강을 통해 멕시코 만으로 흘러 들어갔다.
그러나 빙상이 북쪽으로 후퇴하면서 세인트로렌스 강의 유로가 얼음 밑에서 나타났고, 애거시 호의 물은 세인트로렌스 강을 통해 북대서양으로 유출되기 시작했다. 이 막대한 양의 담수는 비중이 해수보다 작아 북대서양 표층에 퍼졌고, 멕시코 만류의 북상과 열 방출을 방해하여 유럽이 다시 한랭화되고 전 세계적으로 영향을 미친 것으로 여겨진다.
7.3. 기타 요인
다른 지질 시대와 마찬가지로, 영거 드라이아스 시대의 고기후는 꽃가루, 빙핵, 해양 및 호수 퇴적물 층과 같은 대리 변수 데이터를 통해 재구성된다. 이러한 증거는 북반구 전체에 걸쳐 상당한 냉각이 약 12,870 ± 30년 BP에 시작되었음을 보여준다.
과학적 합의는 영거 드라이아스와 열염 순환의 상당한 감소 또는 중단을 연결하고 있으며, 이는 따뜻한 열대 해수를 대서양 자오선 역전 순환(AMOC)을 통해 북쪽으로 순환시킨다. 이는 기후 모델 시뮬레이션, 뿐만 아니라 북대서양 해수의 최하층 환기 감소(표면으로부터의 산소 노출)와 같은 다양한 간접 증거와 일치한다. 서부 아열대 북대서양의 코어는 "심층수"가 1,000년 동안 그곳에 머물렀으며, 이는 약 1,500년 전의 같은 지역의 후기 홀로세 심층수의 두 배의 나이임을 보여준다. 또한, 그렇지 않았다면 이상했을 미국의 남동부 온난화는 AMOC가 약해지고 북대서양 환류를 통해 카리브해에서 유럽으로 열을 덜 운반함에 따라 더 많은 열이 연안 해역에 갇히게 된다는 가설과 일치한다.
원래는 고대 역사의 애거시 호에서 발생한 대규모 분출이 세인트로렌스 수로를 통해 북대서양을 범람시켰다고 가설을 세웠지만, 지질학적 증거는 거의 발견되지 않았다. 예를 들어, 대규모의 용융수와 예상했던 대로 염도가 세인트로렌스 수로에서 감소하지 않았다. 대신, 최근 연구는 홍수가 현재 캐나다의 매켄지 강을 따라 경로를 따랐고, 퇴적물 코어는 가장 강력한 분출이 영거 드라이아스 시작 직전에 발생했음을 보여준다.
다른 요인들도 영거 드라이아스 기후에서 주요 역할을 했을 가능성이 높다. 예를 들어, 일부 연구는 그린란드의 기후가 당시 존재했던 페노스칸디아 빙상의 용융에 의해 주로 영향을 받았으며, 이는 그린란드가 영거 드라이아스 동안 가장 급격한 기후 변화를 겪었던 이유를 설명할 수 있다고 제안한다. 기후 모델 또한 아무리 큰 단일 담수 분출이라도 다른 요인이 관련되지 않는 한 영거 드라이아스 타임라인에서 요구하는 대로 1,000년 이상 AMOC를 약화시키지 못했을 것이라고 나타낸다. 일부 모델링은 로렌타이드 빙상의 용융이 대서양에 더 많은 강우를 유발하여 담수를 공급함으로써 AMOC를 약화시키는 데 도움이 되었다는 것을 보여줌으로써 이를 설명한다. 영거 드라이아스가 시작되면 낮아진 온도는 북반구 전역에서 강설량을 증가시켜 얼음-알베도 피드백을 증가시켰을 것이다. 또한, 녹는 눈은 강수량보다 북대서양으로 더 많이 범람할 가능성이 높았을 것이며, 이는 물이 얼어붙은 땅에 흡수되는 양이 더 적었기 때문이다. 다른 모델링은 북극해의 해빙이 영거 드라이아스 시작 시점에 수십 미터 두께였을 수 있으며, 이로 인해 빙산을 북대서양으로 흘려보내 순환을 지속적으로 약화시킬 수 있었을 것이라고 보여준다. 특히 해빙 덮개의 변화는 해수면에 아무런 영향을 미치지 않았을 것이며, 이는 영거 드라이아스, 특히 시작 시점에 상당한 해수면 상승이 없었다는 것과 일치한다.
일부 과학자들은 또한 영거 드라이아스 시작 시 해수면 상승이 없었던 것을 화산 폭발과 연결하여 설명한다. 폭발은 종종 대량의 이산화황 입자를 대기 중에 증착하며, 이는 에어로졸로 알려져 있으며, 햇빛을 반사하여 큰 냉각 효과를 낼 수 있다. 이 현상은 또한 인간이 유발한 황 오염으로 인해 발생할 수 있으며, 이를 지구 온난화라고 한다. 고위도 화산 폭발로 인한 냉각은 북대서양 해빙 성장을 가속화하여 마침내 AMOC를 충분히 기울여 영거 드라이아스를 유발했을 수 있다. 동굴 퇴적물과 빙하 코어 모두 영거 드라이아스 시작과 가까운 시기에 북반구에서 적어도 하나의 주요 화산 폭발이 발생했다는 증거를 포함하고 있으며, 심지어 영거 드라이아스 이벤트의 시작에 대한 석순에서 파생된 날짜와 완전히 일치할 수도 있다. 이 폭발은 서기 동안 발생한 어떤 폭발보다 더 강력했을 것으로 추정되며, 그 중 일부는 수십 년 동안 냉각을 유발할 수 있었다.
1990년대 연구에 따르면, 라아허 호 폭발(현재 라인란트팔츠, 독일의 화산 호수)이 기준과 일치했을 것이지만, 2021년에 수행된 방사성 탄소 연대 측정은 폭발 날짜를 영거 드라이아스가 시작되기 백 년 이상 전인 13,006년 BP로 밀어냈다. 이 분석은 2023년에 또한 이의가 제기되었으며, 일부 연구자들은 방사성 탄소 분석이 마그마 이산화탄소에 의해 오염되었다고 제안했다. 현재로서는, 화산 가설의 결정적인 증명 또는 기각 없이 논쟁이 계속되고 있다.
7.4. 영거 드라이아스 충돌 가설
열염 순환의 상당한 감소 또는 중단은 영거 드라이아스와 연결되며, 이는 따뜻한 열대 해수를 대서양 자오선 역전 순환(AMOC)을 통해 북쪽으로 순환시킨다. 이는 기후 모델 시뮬레이션 뿐만 아니라 북대서양 해수의 최하층 환기 감소(표면으로부터의 산소 노출)와 같은 다양한 간접 증거와 일치한다. 서부 아열대 북대서양의 코어는 "심층수"가 1,000년 동안 그곳에 머물렀으며, 이는 약 1,500년 전의 같은 지역의 후기 홀로세 심층수의 두 배의 나이임을 보여준다. 또한, 그렇지 않았다면 이상했을 미국의 남동부 온난화는 AMOC가 약해지고 북대서양 환류를 통해 카리브해에서 유럽으로 열을 덜 운반함에 따라 더 많은 열이 연안 해역에 갇히게 된다는 가설과 일치한다.
원래는 고대 역사의 애거시 호에서 발생한 대규모 분출이 세인트로렌스 수로를 통해 북대서양을 범람시켰다고 가설을 세웠지만, 지질학적 증거는 거의 발견되지 않았다. 예를 들어, 대규모의 용융수와 예상했던 대로 염도가 세인트로렌스 수로에서 감소하지 않았다. 대신, 최근 연구는 홍수가 현재 캐나다의 매켄지 강을 따라 경로를 따랐고, 퇴적물 코어는 가장 강력한 분출이 영거 드라이아스 시작 직전에 발생했음을 보여준다.
다른 요인들도 영거 드라이아스 기후에서 주요 역할을 했을 가능성이 높다. 예를 들어, 일부 연구는 그린란드의 기후가 당시 존재했던 페노스칸디아 빙상의 용융에 의해 주로 영향을 받았으며, 이는 그린란드가 영거 드라이아스 동안 가장 급격한 기후 변화를 겪었던 이유를 설명할 수 있다고 제안한다. 기후 모델 또한 아무리 큰 단일 담수 분출이라도 다른 요인이 관련되지 않는 한 영거 드라이아스 타임라인에서 요구하는 대로 1,000년 이상 AMOC를 약화시키지 못했을 것이라고 나타낸다.
일부 과학자들은 영거 드라이아스 시작 시 해수면 상승이 없었던 것을 화산 폭발과 연결하여 설명한다. 화산 폭발은 종종 대량의 이산화황 입자를 대기 중에 증착하며, 이는 에어로졸로 알려져 있으며, 햇빛을 반사하여 큰 냉각 효과를 낼 수 있다. 동굴 퇴적물과 빙하 코어 모두 영거 드라이아스 시작과 가까운 시기에 북반구에서 적어도 하나의 주요 화산 폭발이 발생했다는 증거를 포함하고 있으며, 심지어 영거 드라이아스 이벤트의 시작에 대한 석순에서 파생된 날짜와 완전히 일치할 수도 있다.
영거 드라이아스 충돌 가설(YDIH)은 냉각 현상의 원인을 붕괴된 혜성 또는 소행성의 충돌로 본다. 이 가설 지지자들은 충돌이 로렌타이드 빙상에 일어났고, 충돌구는 홀로세 동안 빙상이 녹으면서 사라졌거나, 또는 공중 폭발로 인해 미세 입자와 나노 입자만 증거로 남았을 것이라고 주장한다. 대부분의 전문가들은 이 가설을 기각하며, 모든 미세 입자는 지구적 과정으로 충분히 설명된다고 주장한다.
8. 유사 사건
통계 분석에 따르면 영거 드라이아스는 지난 12만 년 동안 있었던 25개 또는 26개의 Dansgaard–Oeschger 사건 (D–O 사건) 중 마지막 사건일 뿐이다. 이러한 사건들은 수십 년 또는 수백 년의 시간 척도로 AMOC의 급격한 변화가 특징이다. 영거 드라이아스는 가장 최근 사건이기에 가장 잘 알려져 있고 이해되고 있지만, 지난 12만 년 동안의 이전의 추운 시기와 근본적으로 유사하다. 이러한 유사성은 충격 가설을 매우 비현실적으로 만들며, 또한 아가시 호 가설과 모순될 수 있다. 반면에 일부 연구에서는 화산 활동을 D–O 사건과 연관시키며, 이는 화산 가설을 뒷받침할 수 있다.
영거 드라이아스와 유사한 사건은 다른 종결 기간 동안 발생한 것으로 보인다. 종결 기간은 추운 빙하기 조건에서 따뜻한 간빙기로의 비교적 빠른 전환을 설명하는 데 사용되는 용어이다. 호수 및 해양 퇴적물 분석을 통해 특정 지질과 긴 사슬 알케논의 존재 여부로부터 과거 온도를 재구성할 수 있는데, 이 분자들이 온도에 매우 민감하기 때문이다. 이러한 분석은 종결 II (해양 동위원소 단계 6의 종료, ~13만 년 전), III (해양 동위원소 단계 8의 종료, ~24만 3천 년 전) 및 종결 IV (해양 동위원소 단계 10의 종료, ~33만 7천 년 전) 동안 영거 드라이아스와 유사한 사건이 있었다는 증거를 제공한다. 빙상 코어 및 고식물학적 데이터로부터 얻은 추가 증거와 결합하여, 일부 연구자들은 영거 드라이아스와 유사한 사건이 모든 탈빙 과정에서 불가피하게 발생한다고 주장해 왔다.