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영구동토

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목차

1. 개요

영구동토는 2년 이상 연속적으로 얼어 있는 토양, 암석 또는 퇴적물을 의미하며, 연평균 기온이 -2°C 이하인 지역에서 주로 발생한다. 북반구 육지의 약 15%가 영구동토 아래에 있으며, 시베리아, 캐나다 북부, 알래스카, 그린란드 등에 광범위하게 분포한다. 영구동토는 기후 변화에 매우 민감하며, 해빙 시 메탄과 같은 온실가스를 방출하여 지구 온난화를 가속화하고, 지반 침하, 해안 침식 등 다양한 문제를 야기한다. 영구동토 지역의 건축은 지반 불안정 문제를 해결하기 위해 말뚝 기초, 자갈 패드, 히트 파이프 등 특수한 기술을 사용하며, 과학적 연구는 17세기부터 시작되어 국제적인 협력을 통해 기후 변화와 관련된 연구가 활발하게 진행되고 있다.

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영구동토
지도 정보
기본 정보
명칭영구 동토
어원"영구(perma-)" + 동토(frost)
정의2년 이상 연속적으로 0℃ 이하의 온도를 유지하는 지반
참고온도 0℃ 이하 지반 외에 지중수 응고점 강하에 의한 미동결 지반, 수분 없는 암반도 포함
분포
면적약 18×10^6 km² (7×10^6 sq mi)
위치북반구 고위도 지역, 고산 지역, 남극 지역 일부
구성
구성 요소토양, 암석, 유기물, 얼음
유형연속 영구 동토
불연속 영구 동토
산발적 영구 동토
고산 영구 동토
해저 영구 동토
활성층
정의영구 동토층 위, 계절적으로 얼고 녹는 지층
두께수 센티미터에서 수 미터
변화기후 변화로 인해 두께 변화 감지
기후 변화 영향
탄소 순환탄소 배출 증가
이산화탄소, 메탄 방출
지구 온난화 가속화
환경적 위험지반 침하
생태계 변화
산업 오염 물질 유출
수은 방출
고대 미생물 및 바이러스 부활
사회 기반 시설 영향건물, 도로, 파이프라인 손상
주거지, 산업 시설 안전 문제
과학 연구
연구 목적영구 동토 변화 관찰 및 분석
지구 기후 시스템에서의 역할 연구
기후 변화 예측
연구 방법위성 관측
지표면 온도 측정
탄소 순환 연구
미생물 연구
관련 기관국제 영구 동토 협회
기타
참고 자료MIT Climate Portal
Natural Resources Defense Council
NOAA
Journal of Geophysical Research: Earth Surface
Environmental Research Letters
Proceedings of the National Academy of Sciences
Annual Review of Environment and Resources
Nature Reviews Earth & Environment
Nature Communications
One Earth
Viruses

2. 형성 및 분포

영구동토는 2년 이상 연속적으로 얼어있는 토양, 암석 또는 퇴적물을 말한다. 연평균 기온이 -2°C 이하인 곳에서 발생하며, 가장 추운 지역에서는 연속 영구동토의 깊이가 1400m를 초과할 수 있다.[39] 영구동토는 보통 활동층 아래에 존재하는데, 활동층은 매년 얼고 녹기 때문에 식물이 자랄 수 있다.[30]

얼음으로 완전히 덮여 있지 않은 북반구 육지의 약 15%는 영구동토 아래에 있으며, 22%는 영구동토대 또는 그 일부로 정의된다.[4] 이 지역의 절반이 조금 넘는 곳(90%~100%)만이 연속 영구동토대로 정의된다. 약 20%는 불연속 영구동토대(50%~90%)로, 나머지 30% 미만은 산발적 영구동토대(10%~50%)로 정의되며, 일부 지역에는 면적의 10% 이하를 차지하는 고립된 영구동토 지대가 있다.[14][15] 이 지역의 대부분은 시베리아, 캐나다 북부, 알래스카, 그린란드에 있다.

영구동토는 일반적으로 연평균 기온이 물의 어는점보다 낮은 툰드라 기후에서 형성되나, 습윤한 북방림 지역과 빙하 지역은 예외이다. 온대 빙하는 압력 용융점에 가까워 지면과의 경계면에 액체 상태의 물이 존재할 수 있어 하부에 영구동토가 없다.[17]

연평균 기온이 -5°C 이하에서는 동토의 융해가 일어나지 않고 '''연속 영구동토''' 지대가 형성된다. 연평균 기온이 -5°C에서 0°C 사이에서는 '''불연속 영구동토'''가 나타난다.

최종 빙하기 최한랭기에는 연속 영구동토가 현재보다 훨씬 넓었다. 유럽의 빙하로 덮이지 않은 모든 땅, 중국 베이징, 일본 중부에서 도호쿠 고지대와 홋카이도 대부분, 북아메리카에서는 뉴저지주에서 아이오와주 남부, 미주리주 북부의 매우 좁은 지역에 분포하고 있었다. 남반구에서도 뉴질랜드 오타고 중앙과 아르헨티나 파타고니아에서 영구동토가 형성되었다는 증거가 있다.

2. 1. 연속 영구동토

연평균 지표면 토양 온도가 -5℃ 이하인 경우, 사면의 영향으로 영구동토층이 녹을 수 없어 연속 영구동토층(CPZ, Continuous Permafrost Zone)이 형성된다.[19] 일반적으로 영구 동토층은 연평균 기온이 -5℃에서 0℃ 사이의 기후에서는 불연속적으로 유지된다. 겨울철 강수량이 많은 지역에서는 -2℃까지 불연속 영구 동토층이 없을 수도 있다.[19]

북반구의 연속 영구동토층[21]은 육지가 연속 영구동토층 또는 빙하로 덮여 있는 가장 남쪽 경계를 나타낸다. 지역적인 기후 변화로 인해 연속 영구동토층의 경계는 전 세계적으로 북쪽이나 남쪽으로 변화한다. 남반구에서는 해당 경계선의 대부분이 육지가 있다면 남극해에 위치할 것이다. 남극 대륙의 대부분은 빙하로 덮여 있으며, 그 아래 지형의 상당 부분은 저면 융빙점(basal melting)[22]의 영향을 받는다. 남극 대륙의 노출된 육지는 대부분 영구동토층[23]으로 이루어져 있으며, 일부는 해안선을 따라 온난화와 해빙의 영향을 받는다.[24]

최종 빙기 최한랭기에는 연속 영구동토가 현재보다 훨씬 넓게 지표면을 덮고 있었다. 유럽의 빙하로 덮이지 않은 모든 땅, 남쪽으로는 폴란드의 세게드에서 건조하고 말라붙었던 아조프해까지, 중국에서는 베이징까지 펼쳐져 있었다. 일본에서는 중부에서 도호쿠에 걸친 고지대와 홋카이도 대부분이 연속 또는 불연속 동토로 덮여 있었다. 북아메리카에서는 빙상의 남단, 위도로는 뉴저지주에서 아이오와주 남부, 미주리주 북부의 매우 좁은 지역에만 분포하고 있었다. 남반구에서도 이 시기, 뉴질랜드의 오타고 중앙과 아르헨티나의 파타고니아에서 영구동토가 형성되었다는 몇 가지 증거가 있다. 하지만 매우 고위도 지역을 제외하고는 불연속적이었고, 고도가 매우 높은 곳에 한정되어 있었던 것으로 보인다.

2. 2. 불연속 영구동토

연평균 기온이 -5°C에서 0°C 사이인 기후에서는 영구 동토층이 불연속적으로 나타난다.[19] 겨울철 강수량이 많은 지역의 경우 -2°C까지 불연속 영구 동토층이 형성되지 않을 수 있다. 불연속 영구 동토층은 광범위한 불연속 영구 동토층과 산발적인 영구 동토층으로 구분된다.[19] 광범위한 불연속 영구 동토층은 지표면의 50~90%가 영구 동토층으로 덮여 있으며, 연평균 기온이 -2°C에서 -4°C인 지역에서 주로 발견된다. 반면, 산발적 영구 동토층은 지표면의 50% 미만이 영구 동토층으로 덮여 있으며, 연평균 기온이 0°C에서 -2°C인 지역에서 주로 나타난다.[19]

토양학에서는 산발적 영구 동토층 지역을 '''SPZ''', 광범위한 불연속 영구 동토층 지역을 '''DPZ'''로 줄여서 표시한다.[20] 빙하 작용을 겪지 않은 시베리아와 알래스카에서 현재 관측되는 영구 동토층의 깊이는 빙하기 동안 겨울철 기온이 현재보다 최대 11°C 더 낮았던 기후 조건이 남아있는 잔존물이다.

만약 연평균 기온이 0℃에 가깝게 상승하면, 동토는 부분적으로 녹아 산발적으로 분포하게 되는데, 이를 '''불연속 영구동토'''라고 한다.

2. 3. 고산 영구동토

북반구와 남반구의 다양한 고도에서 영구 동토층을 유지할 만큼 충분히 낮은 기온을 유지하는 지역이 존재한다. 가장 잘 알려진 예로는 캐나다 로키 산맥, 유럽 알프스, 히말라야, 톈산 산맥 등이 있다. 일반적으로 광범위한 고산 영구 동토층은 연평균 기온이 -3°C 이하여야 하지만, 이는 지역 지형에 따라 달라질 수 있으며, 일부 산악 지역에서는 -1°C에서도 영구 동토층이 존재하는 것으로 알려져 있다. 또한 지표 아래 고산 영구 동토층이 더 따뜻하고 식물이 자랄 수 있는 토양으로 덮여 있을 수도 있다.[25]



고산 영구 동토층은 연구가 특히 어려워 체계적인 연구는 1970년대에 들어서야 시작되었다.[25] 따라서 그 지리적 분포에 대한 불확실성이 여전히 남아 있다. 2009년에 이르러서야 아프리카 최고봉인 킬리만자로 (해발 약 4700m, 적도에서 남쪽으로 약 3°)에서 새로운 영구 동토층이 발견되었다.[26] 2014년에는 고산 영구 동토층의 지역별 면적 추정치를 종합하여 전 세계적으로 약 3560000km2에 달하는 것으로 추정되었다.[27] 그러나 2014년 기준으로 안데스 산맥의 고산 영구 동토층은 완전히 조사되지 않았지만,[28] 그 범위를 모델링하여 해당 지역에 얼어붙은 물의 양을 평가하기도 했다.[29]

2. 4. 해저 영구동토

해저 영구동토층은 해저면 아래에 존재하며, 극지방의 대륙붕에 분포한다.[30] 이 지역들은 지구의 물의 상당 부분이 육지의 빙상에 갇혀 있고 해수면이 낮았던 마지막 빙하기 동안 형성되었다. 홀로세 빙하 후퇴 기간 동안 빙상이 녹아 다시 해수가 되면서, 해안 영구동토층은 지표 영구동토층에 비해 상대적으로 따뜻하고 염분이 높은 경계 조건 하에서 잠긴 대륙붕이 되었다.[5] 그 이후로 이러한 조건은 해저 영구동토층의 범위가 점진적이고 지속적으로 감소하는 원인이 되었다. 그럼에도 불구하고, 해저 영구동토층의 존재는 "해안 시설, 해저에 기초를 둔 구조물, 인공섬, 해저 파이프라인, 그리고 탐사 및 생산을 위해 시추된 유정"의 설계, 건설 및 운영에 있어 중요한 고려 사항으로 남아 있다.[31] 해저 영구동토층은 또한 과거에는 주요 기후 시스템의 전환점으로 여겨졌던 클래쓰레이트 건 가설로 알려진 메탄 클래쓰레이트 퇴적물 위에 존재할 수 있지만, 현재는 예상되는 기후 변화에 어떠한 역할도 하지 않는다고 여겨진다.[32]

3. 특징적 지형

영구 동토 지역에서는 다음과 같은 특이 지형이 발달한다.


  • 빙추: 동토의 균열에 스며든 물이 쐐기 모양으로 얼어붙은 것이다.
  • 다각형 구조: 지하에 빙추가 있어 얼음의 고랑으로 인해 지표가 다각형처럼 보이는 지형이다.[143]
  • 에도마: 빙추가 수년에 걸쳐 성장한 것이다. 에도마 얼음 함량이 높은 토양은 일본어로 에도마층이라고 부르기도 한다.[144] 에도마층은 주로 후기 플라이스토세에 형성된 극도로 많은 얼음을 포함한 실트가 풍부한 제4기 퇴적층이다.[145]
  • 핑고: 움푹한 곳에 고인 물이 지표면 아래에서 얼어 지표면을 밀어 올린 지형이다.[146]
  • 알라스: 지하 얼음이 녹아서 가라앉은 움푹한 곳이다.

스웨덴의 갈라진 지형

3. 1. 빙쐐기 (Ice wedge)

동토의 균열에 스며든 물이 쐐기 모양으로 얼어붙은 것이다.[143]

3. 2. 다각형 구조 (Polygon)

지하에 빙추가 있어 얼음의 고랑으로 인해 지표가 다각형(polygon)처럼 보이는 지형이다.[143]

3. 3. 핑고 (Pingo)

핑고는 움푹한 곳에 고인 물이 지표면 아래에서 얼어 지표면을 밀어 올린 지형이다.[146] 핑고는 영구동토 지역에서 나타나는 특징적인 지형 중 하나이다.

3. 4. 알라스 (Alas)

알라스는 지하 얼음이 녹아서 가라앉아 형성된 움푹 꺼진 지형이다.[146]

3. 5. 기타 지형

열수축과 같은 영구동토 과정으로 균열이 발생하고, 결국에는 얼음쐐기와 솔리플럭션(반복적인 동결과 해빙으로 토양이 경사면 아래로 서서히 이동하는 현상)으로 이어진다. 이는 북극, 주빙하 및 고산 지대에서 발견되는 지면 다각형, 고리, 계단 및 기타 형태의 무늬 지형이 형성되는 경우가 많다.[53][54] 얼음이 풍부한 영구동토 지역에서는 지하 얼음의 융해로 열카르스트 지형, 예를 들어 열카르스트 호수, 해빙 붕괴, 열 침식 계곡 및 활동층 박리 현상이 발생한다.[55][56]

특히, 북극 황야 및 습지의 비정상적으로 깊은 영구동토는 따뜻한 계절에 녹은 물을 끌어들여 고여 얼어 얼음렌즈를 형성하고, 주변 지면이 경사를 따라 밖으로 튀어나오기 시작한다. 이것은 결국 영구동토의 중심부 주변에 대규모 지형 형성으로 이어질 수 있는데, 예를 들어 팔사(길이 15m~150m, 너비 10m~30m, 높이 1m~6m)와 핑고(높이 3m~70m, 지름 30m~1000m)가 있다.[57][58]

지하수의 보급으로 얼음렌즈(Ice lens)가 성장하여 융기한 팔사(palsas)의 집합.


영구 동토 지역에는 몇 가지 특징적인 지형이 발달한다.

  • 빙추(ice wedge) (氷楔): 동토의 균열에 스며든 물이 쐐기 모양으로 얼어붙은 것.
  • 다각형 구조(polygon) (ポリゴン構造): 지하에 빙추가 있기 때문에 얼음의 고랑으로 지표가 다각형(polygon)처럼 보이는 지형.[143]
  • 에드마(edoma) (エドマ): 빙추가 수년에 걸쳐 성장한 것. 에드마 얼음의 함량이 높은 토양은 일본어로 에드마층이라고 부르기도 한다.[144] 에드마층은 주로 후기 플라이스토세에 형성된 극도로 많은 얼음을 포함한 실트가 풍부한 제4기 퇴적층이다.[145]
  • 핑고(pingo) (ピンゴ): 움푹한 곳에 고인 물이 지표면 아래에서 얼어 지표면을 밀어 올린 지형.[146]
  • 알라스(alas) (アラス): 지하 얼음이 녹아서 가라앉은 움푹한 곳.

4. 생태

포트 심프슨 남쪽 노스웨스트 준주의 이탄 고원 복합체


영구동토층 탄소 순환(북극 탄소 순환)은 영구동토층 토양에서 육상 식물과 미생물로, 대기로, 다시 식물로, 그리고 마지막으로 빙결 과정에 의한 매몰과 퇴적을 통해 영구동토층 토양으로의 탄소 이동을 다룬다. 이 탄소 중 일부는 전 지구적 탄소 순환을 통해 해양과 지구의 다른 지역으로 이동한다. 이 순환에는 육상 구성 요소와 대기 사이의 이산화탄소와 메탄의 교환뿐만 아니라 육지와 물 사이의 메탄, 용존 유기 탄소, 용존 무기 탄소, 입자상 무기 탄소, 입자상 유기 탄소의 이동이 포함된다.[62]

다양한 규모의 지구 온난화에 따른 영구동토층 이탄지(영구동토층 지역의 더 작고 탄소가 풍부한 하위 집합)와 그에 따른 온난화를 유발하는 데 필요한 인위적 배출량의 비율


최근 온난화로 영구동토층 해빙에 영향을 받는 활동층이 깊어짐에 따라, 이전에 저장되었던 탄소가 생물학적 과정에 노출되어 이산화탄소와 메탄으로 대기 중으로 유입된다.[10] 영구동토층 해빙으로 인한 탄소 배출은 해빙을 촉진하는 동일한 온난화에 기여하기 때문에, 잘 알려진 긍정적 기후변화 피드백의 한 예이다.[76] 영구동토층 해빙은 때때로 지역적 한계와 실질적인 비가역성을 보이기 때문에 주요 기후 시스템의 전환점 중 하나로 포함되기도 한다.[77] 그러나 지역 또는 지역 규모에 적용되는 자체적으로 지속되는 과정이 있더라도, 총체적인 영구동토층 해빙은 온난화와 함께 점진적이기 때문에 전 지구적 전환점의 엄격한 정의를 충족하는지 여부에 대해서는 논쟁이 있다.[78]

북극권 지역의 영구동토층에는 수천 년 동안 축적된 순수 탄소 1400억~1650억 톤에 해당하는 유기물이 포함되어 있다. 이 양은 모든 토양 유기물의 거의 절반에 해당하며,[79][10] 대기 중 탄소량의 약 두 배이거나, 산업혁명 시작부터 2011년까지 인류의 탄소 배출량의 약 네 배에 달한다.[80] 이 탄소의 대부분(~1,035억 톤)은 지표면 아래 3m 이내의 근표면 영구동토층에 저장되어 있다.[79][10] 그러나 이렇게 저장된 탄소의 일부만 대기 중으로 유입될 것으로 예상된다.[81] 일반적으로 지표면 아래 3m 상부의 영구동토층 부피는 지구 온난화 1°C당 약 25% 감소할 것으로 예상되지만,[72] 21세기 말까지 4°C 이상의 지구 온난화와 관련된 RCP8.5 시나리오에서도[82] 영구동토층 탄소의 약 5%~15%가 "수십 년 또는 수 세기 동안" 손실될 것으로 예상된다.[10]

주어진 영구동토층 지역에서 온난화로 인해 방출될 탄소의 정확한 양은 해빙 깊이, 해동된 토양 내 탄소 함량, 환경의 물리적 변화, 토양 내 미생물 및 식물 활동에 따라 달라진다.[83] 특히 탄소 방출량 추정치만으로는 영구동토층 해빙이 기후변화에 미치는 영향을 완전히 나타낼 수 없다. 탄소는 호기성 또는 혐기성 호흡을 통해 방출될 수 있으며, 각각 이산화탄소(CO2) 또는 메탄(CH4) 배출로 이어지기 때문이다. 메탄은 대기 중에서 12년 미만 지속되지만, 20년 기준으로 CO2보다 약 80배, 100년 기준으로 약 28배의 지구 온난화 지수를 가지고 있다.[84][85] 영구동토층 탄소의 일부만 메탄으로 대기 중으로 유입되지만, 이러한 배출은 21세기 동안 영구동토층 해빙으로 인한 총 온난화의 40~70%를 유발할 것이다. 영구동토층 메탄 배출의 최종 규모에 대한 불확실성의 많은 부분은 최근 발견된 급격한 해빙 과정을 설명하는 어려움으로 인한 것인데, 이는 종종 일반적인 점진적 해빙 과정에 비해 배출되는 메탄의 비율을 증가시킨다.[86][10]

2008년 캐나다 허드슨 만의 이탄지에 있는 영구동토층 해빙 연못


영구동토층 탄소 배출량 예측을 복잡하게 만드는 또 다른 요인은 북극의 지속적인 "녹지화"이다. 기후변화로 공기와 토양이 따뜻해짐에 따라, 이 지역은 이전에는 생존할 수 없었던 더 큰 관목과 나무를 포함한 식물에 더 적합해진다. 따라서 북극은 툰드라 생물군계를 점점 더 잃고 있지만, 더 많은 식물이 생겨나 더 많은 탄소를 흡수한다. 영구동토층 해빙으로 인한 일부 배출은 이러한 식물 성장 증가로 상쇄되겠지만, 정확한 비율은 불확실하다. 이러한 녹지화가 21세기 동안 영구동토층 해빙으로 인한 모든 배출을 상쇄할 수 있다고 생각하는 것은 매우 드물며, 21세기 이후에도 이러한 배출 속도를 계속 유지할 수 있다고 생각하는 것은 더욱 드뭅니다.[10] 또한, 기후변화는 북극의 산불 위험을 증가시키는데, 이는 영구동토층 탄소 배출을 크게 가속화할 수 있다.[76][88]

시베리아의 영구동토층에서는 매머드와 같은 멸종된 동물의 사체가 화석으로 양호한 상태로 발견되어 귀중한 연구 자료가 되고 있으며, 동굴사자가 발견된 적도 있다.[155]

2016년 러시아 야말반도에서 발생한 탄저균 감염은 영구동토의 해빙으로 지표면에 노출된 순록의 사체에서 균이 사람에게까지 퍼진 것으로 추정된다. 지구 온난화에 따라 다른 병원 미생물이 지상에 다시 나타날 위험도 지적되고 있다.[156]

4. 1. 식생

영구동토층이 존재하는 곳에서는 뿌리가 얕은 식물만 생존할 수 있다. 검은가문비나무는 제한된 뿌리 영역을 견딜 수 있으며, 영구동토층이 광범위하게 분포하는 곳에서 우점종을 차지한다.[59] 여름을 중심으로 지표면 근처가 동결되지 않은 영구동토 지역에는 타이가(침엽수림대) 또는 풀과 이끼식물 등이 자라는 툰드라가 펼쳐져 있다.[154]

4. 2. 동물

타이가(침엽수림대) 또는 풀과 이끼식물 등이 자라는 툰드라가 펼쳐져 있는 영구동토 지역은 순록과 같은 동물들의 생활권이다.[154] 굴과 땅굴에서 사는 동물 종들은 영구동토층에 의해 서식지가 제한된다.[59]

4. 3. 미생물

영구동토층 토양은 얼어 있지만, 미생물이 살 수 없을 정도는 아니다. 다만 그 수는 토양 1g당 100만~10억 마리로 편차가 크다.[60][61] 영구동토층에서 발견되는 대부분의 박테리아와 균류는 실험실에서 배양할 수 없지만, DNA 기반 기술을 통해 미생물의 종류를 확인할 수 있다. 예를 들어, 시베리아 동부 콜리마 저지대(Kolyma Lowland)의 후기 플라이스토세(Pleistocene) 영구동토층 시료에서 16S rRNA 유전자를 분석한 결과, 방선균문(Actinomycetota)과 슈도모나스문(Pseudomonadota)에 속하는 8가지 계통형(phylotype)이 밝혀졌다.[63]

2016년 스위스 동부의 고산 영구동토층 지역인 "무오트-다-바르바-페이더(Muot-da-Barba-Peider)"에서는 다양한 미생물 군집이 서식하는 것으로 밝혀졌다. 주요 박테리아 그룹과 진핵생물 균류는 다음과 같다.

박테리아 그룹진핵생물 균류



현재 살아있는 종에서 과학자들은 영하 조건에 대한 다양한 적응, 즉 감소된 무산소 대사 과정을 관찰했다.[64]

5. 기후 변화의 영향

2013년 알래스카 포인트 로널리(Point Lonely) 근처 북극해 보퍼트 해의 최근 해빙된 영구 동토층과 해안 침식




지구 온난화로 인해 영구동토가 녹으면서 다양한 문제가 발생하고 있다. 영구동토층 해빙으로 인한 온실가스 누적 배출량은 인위적 배출량보다 적지만, 전 세계적으로 상당한 양이며 산림 벌채로 인한 배출량과 비교되기도 한다.[10] IPCC 제6차 평가 보고서는 지구 온도가 1℃ 상승할 때마다 영구동토층에서 이산화탄소 140억~1,750억 톤에 해당하는 양의 이산화탄소와 메탄이 방출될 수 있다고 추정한다.[72] 2019년 이산화탄소의 연간 인위적 배출량은 약 400억 톤이었다.[72]

2022년 발표된 주요 검토 논문에 따르면, 지구 온도 상승을 2℃ 이하로 유지하면 21세기 영구동토층 평균 연간 배출량은 2019년 러시아 연간 배출량과 비슷할 것이다. 온난화가 3℃보다 약간 낮게 유지되는 RCP4.5 시나리오에서는 영구동토층 연간 배출량이 2019년 서유럽 또는 미국 배출량과 비슷하고, 지구 온난화가 심각하고 영구동토층 피드백 반응이 최악의 경우에는 중국의 2019년 배출량에 근접할 것이다.[10]

2018년 논문에서는 지구 온난화가 2℃로 제한될 경우 점진적인 영구동토층 해빙으로 2100년까지 지구 온도가 약 0.09℃ 상승할 것이라고 추정했다.[89] 2022년 검토 논문에서는 지구 온난화가 1℃ 상승할 때마다 급격한 해빙으로 인해 2100년과 2300년까지 각각 0.04℃와 0.11℃ 상승할 것이라고 결론지었다. 지구 온난화가 약 4℃에 이르면 영구동토층 지역의 급격하고 광범위한 붕괴로 0.2~0.4℃의 추가 온난화가 발생할 수 있다.[77][90]

알래스카 북극해 연안의 심각한 해안 침식


영구 동토층이 녹으면 토양 구조가 약해지고, 나무가 수직 방향에서 무작위로 이동하는 현상이 나타나기도 한다.[91] 하천 퇴적물 공급 증가,[92] 북부 습지 건조로 인한 생태계 위협도 발생한다.[93]

캐나다 허셜 섬의 해빙되는 영구 동토층, 2013년.


고산 지대에서는 빙하와 영구 동토층이 구조적 안정에 중요하지만,[94] 기후 온난화로 영구 동토층이 녹으면 사면 안정성이 감소하고 낙석 등 붕괴 위험이 커진다.[95][96] 지난 세기 동안 전 세계 산맥에서 암석 사면 붕괴 사건이 증가했으며, 일부는 영구 동토층 해빙이 원인으로 추정된다. 1987년 발 폴라 산사태는 이탈리아 알프스에서 22명의 사망자를 냈고,[97] 2002년 대규모 암석 및 얼음 낙하, 지진, 홍수 등은 고산 영구 동토층 불안정 때문으로 밝혀졌다.[98]

영구 동토층 해빙은 "토양, 암석, 나무, 얼음으로 구성된 느리게 움직이는 산사태"인 얼어붙은 잔해 엽(FDL) 형성을 유발할 수 있다.[99] 알래스카 남부 브룩스 산맥에서는 FDL이 달튼 고속도로 등 주요 운송 연결 도로를 위협한다.[102]

5. 1. 활동층 두께 증가

2007년부터 2016년 사이에 전 세계 영구동토층 온도는 약 0.3°C 상승했으며, 특히 연속 영구동토대에서 더 큰 온도 상승이 관측되었다. 북부 알래스카 일부 지역에서는 1980년대 초반부터 2000년대 중반까지 최대 3°C, 러시아 유럽 북부 일부 지역에서는 1970년부터 2020년까지 최대 2°C의 온도 상승이 나타났다.[72] 이러한 온난화는 영구동토층 해빙을 유발하며, 21세기 동안 유럽과 러시아 북극 지역, 그리고 1990년대 이후 유럽과 아시아의 고지대에서 활동층 두께가 증가했다.[72] 2000년부터 2018년까지 평균 활동층 두께는 약 127cm에서 약 145cm로 증가했으며, 연평균 증가율은 약 0.65cm였다.[12] 유콘에서는 1899년 이후 연속 영구동토대가 약 100km 북쪽으로 이동했을 수 있지만, 정확한 기록은 30년 전부터 존재한다.[73]

5. 2. 온실가스 방출

최근 온난화로 영구동토층 해빙에 영향을 받는 활동층이 깊어지면서, 이전에 저장되었던 탄소가 생물학적 과정에 노출되어 이산화탄소와 메탄으로 대기 중으로 유입된다.[10] 영구동토층 해빙으로 인한 탄소 배출은 해빙을 촉진하는 동일한 온난화에 기여하기 때문에, 잘 알려진 긍정적 기후변화 피드백의 예이다.[76]

북극권 지역의 영구동토층에는 수천 년 동안 축적된 순수 탄소 1400억~1650억 톤에 해당하는 유기물이 포함되어 있다. 이 양은 모든 토양의 유기물의 거의 절반에 해당하며,[79][10] 대기 중 탄소량의 약 두 배이거나, 산업혁명 시작부터 2011년까지 인류의 탄소 배출량의 약 네 배에 달한다.[80]

주어진 영구동토층 지역에서 온난화로 인해 방출될 탄소의 정확한 양은 해빙 깊이, 해동된 토양 내 탄소 함량, 환경의 물리적 변화, 토양 내 미생물 및 식물 활동에 따라 달라진다.[83] 특히 탄소 방출량 추정치만으로는 영구동토층 해빙이 기후변화에 미치는 영향을 완전히 나타낼 수 없다. 탄소는 호기성 또는 혐기성 호흡을 통해 방출될 수 있으며, 각각 이산화탄소(CO2) 또는 메탄(CH4) 배출로 이어지기 때문이다. 메탄은 대기 중에서 12년 미만 지속되지만, 20년 기준으로 CO2보다 약 80배, 100년 기준으로 약 28배의 지구 온난화 지수를 가지고 있다.[84][85] 영구동토층 탄소의 일부만 메탄으로 대기 중으로 유입되지만, 이러한 배출은 21세기 동안 영구동토층 해빙으로 인한 총 온난화의 40~70%를 유발할 것이다. 영구동토층 메탄 배출의 최종 규모에 대한 불확실성의 많은 부분은 최근 발견된 급격한 해빙 과정을 설명하는 어려움으로 인한 것인데, 이는 종종 일반적인 점진적 해빙 과정에 비해 배출되는 메탄의 비율을 증가시킨다.[86][10]

IPCC 제6차 평가 보고서는 영구동토층에서 방출되는 이산화탄소와 메탄이 지구 온도가 1℃ 상승할 때마다 이산화탄소 140억~1,750억 톤에 해당하는 양에 달할 수 있다고 추정한다.[72]

5. 3. 지반 불안정

물이 빠져나가거나 증발하면 토양 구조가 약해지고 때로는 점성이 생기다가 수분 함량이 줄어들면서 다시 강도를 회복한다. 영구 동토층의 퇴화를 보여주는 눈에 띄는 징후 중 하나는 영구 동토층 지역에서 나무가 수직 방향에서 무작위로 이동하는 것이다.[91] 지구 온난화로 인해 영구 동토층 사면의 교란이 증가하고 하천 시스템으로의 퇴적물 공급이 증가하여 하천 퇴적물이 이례적으로 증가했다.[92] 반면에 이전에는 단단했던 토양의 교란은 북부 습지의 저수지 배수를 증가시킨다. 이로 인해 습지가 건조해지고 습지 생태계에 익숙한 식물과 동물의 생존이 위협받을 수 있다.[93]

높은 산에서는 구조적 안정성의 상당 부분을 빙하와 영구 동토층에 기인할 수 있다.[94] 기후 온난화에 따라 영구 동토층이 해동되면 사면 안정성이 감소하고 간극수 압력의 증가를 통해 응력이 증가하여 결국 사면 붕괴와 낙석으로 이어질 수 있다.[95][96] 지난 세기 동안 전 세계 산맥에서 알파인 암석 사면 붕괴 사건이 증가하고 있으며, 그중 일부는 기후 변화로 인한 영구 동토층 해빙으로 인한 것으로 추정된다. 1987년 발 폴라 산사태는 이탈리아 알프스에서 22명의 사망자를 낸 대표적인 사례로 여겨진다.[97] 2002년에는 대규모 암석과 얼음 낙하(최대 11800000m3), 지진(최대 3.9 리히터), 홍수(최대 7800000m3의 물), 그리고 장거리의 빠른 암석-얼음 흐름(최대 7.5km, 초속 60m)이 고산 영구 동토층의 사면 불안정으로 인한 것으로 밝혀졌다.[98]

영구 동토층 해빙은 또한 얼어붙은 잔해 엽(FDL)의 형성으로 이어질 수 있는데, 이는 "토양, 암석, 나무 및 얼음으로 구성된 느리게 움직이는 산사태"로 정의된다.[99] 이것은 알래스카 남부 브룩스 산맥에서 주목할 만한 문제인데, 2012년까지 일부 FDL은 너비 100m, 높이 20m, 길이 1000m에 달했다.[100][101] 2021년 12월 현재, 브룩스 산맥 남부에는 43개의 얼어붙은 잔해 엽이 확인되었으며, 이는 트랜스알래스카 파이프라인 시스템(TAPS) 회랑과 알래스카 내륙과 알래스카 북부 사면 사이의 주요 운송 연결 도로인 달튼 고속도로를 위협할 수 있다.[102]

5. 4. 유독성 오염 물질 방출

20세기 대부분 동안 영구동토층은 매립된 모든 것을 "무기한" 보존할 것이라는 믿음이 있었고, 이 때문에 심층 영구동토층 지역은 위험 폐기물 처리 장소로 인기가 있었다. 프루드호 만 유전과 같은 곳에서는 영구동토층 아래로 폐기물을 주입하는 "적절한" 방법이 기록되기도 하였다.[113] 이러한 이유로 2023년 현재 북극 영구동토층 지역에는 유해 화학 물질을 처리하거나 저장하는 약 4,500개의 산업 시설이 있다. 또한 심각하게 오염된 13,000~20,000개의 현장이 있으며, 그중 70%가 러시아에 있다. 이 오염 물질들은 현재 영구동토층에 갇혀 있다.



산업 시설과 오염된 현장의 약 5분의 1(1,000개와 2,200~4,800개)은 지구 온난화가 2020년 수준에서 증가하지 않더라도 향후 해빙될 것으로 예상된다. 파리협정 목표와 일치하는 기후변화 시나리오(RCP2.6)에 따라 현재부터 2050년 사이에 해빙될 현장은 약 3% 더 증가할 것이지만, 2100년까지는 그때에도 약 1,100개의 산업 시설과 3,500~5,200개의 오염된 현장이 해빙될 것으로 예상된다. 매우 높은 배출 시나리오인 RCP8.5에 따르면, 2050년까지 산업 시설과 오염된 현장의 46%가 해빙될 것이며, 2100년까지는 사실상 모든 시설이 해빙의 영향을 받을 것이다.[113]

오르가노염소계 화합물 및 기타 잔류성 유기 오염물질은 물고기의 생물농축을 통한 재방출 후 지역 사회에 반복적으로 영향을 미칠 가능성 때문에 특히 우려된다. 최악의 경우, 북극에서 태어나는 미래 세대는 여러 세대에 걸쳐 축적된 오염 물질로 인해 약화된 면역 체계를 가지고 삶을 시작할 수 있다.[114]



영구동토층과 관련된 오염 위험의 주목할 만한 사례는 2020년 노릴스크 유류 유출 사고이다. 이는 노릴스크-타이미르 에너지의 3호 화력발전소에서 경유 저장 탱크 붕괴로 인해 발생했다. 이 사고로 6,000톤의 연료가 육지로, 15,000톤이 물로 유출되어 암바르나야, 달디칸 및 타이미르 반도의 많은 소규모 강을 오염시켰고, 심지어 해당 지역의 중요한 수원인 피야시노 호에도 도달했다. 이 사건으로 인해 연방 차원의 긴급사태가 선포되었다.[115][116] 이 사건은 현대 러시아 역사상 두 번째로 큰 유류 유출 사고로 묘사되었다.[117][118]

영구동토층 해빙과 관련된 또 다른 문제는 천연 수은 매장량의 방출이다. 영구동토층 토양에는 약 80만 톤의 수은이 얼어 있다. 관찰에 따르면, 그중 약 70%는 해빙 후 단순히 식물에 흡수된다.[114] 그러나 RCP8.5 하에서 지구 온난화가 계속될 경우, 2200년까지 영구동토층에서 대기로 배출되는 수은량이 현재 모든 인간 활동에서 배출되는 전 세계 수은량과 일치할 것이다. 수은이 풍부한 토양은 강 근처에서 해빙될 경우 인간과 환경에 훨씬 더 큰 위협이 된다. RCP8.5 하에서는 2050년까지 유콘 강 유역으로 충분한 수은이 유입되어 EPA 지침에 따라 물고기를 섭취하는 것이 안전하지 않게 될 것이다. 2100년까지 강의 수은 농도는 두 배가 될 것이다. 반대로, 완화 조치가 RCP4.5 시나리오로 제한되더라도 2100년까지 수은 수준은 약 14% 증가하고 2300년까지도 EPA 지침을 위반하지 않을 것이다.[119]

5. 5. 고대 유기체 부활

세균은 불리한 조건에서 생존하기 위해 휴면 상태를 유지하는 것으로 알려져 있으며, 바이러스는 애초에 숙주 세포 외부에서는 대사 활동이 없다. 이러한 사실은 영구동토층 해빙이 이전에는 알려지지 않았던 미생물을 방출하여 인간이나 중요한 가축 및 작물을 감염시키고, 잠재적으로 피해를 주는 전염병이나 팬데믹을 초래할 수 있다는 우려를 불러일으켰다.[120][121] 더욱이 일부 과학자들은 이전에 얼어 있던 오래된 세균과 현대 세균 사이에 수평적 유전자 이동이 발생할 수 있으며, 그 결과 현재의 병원체 게놈에 새로운 항생제 내성 유전자가 도입되어 미래에 어려운 문제가 될 것으로 예상되는 상황을 더욱 악화시킬 수 있다고 주장한다.[122][114]

동시에, 인플루엔자와 천연두와 같은 주목할 만한 병원균은 해빙 후 생존하지 못하는 것으로 보이며,[123] 다른 과학자들은 고대 미생물이 해빙 후 생존하고 인간에게 위협이 될 수 있다는 위험은 과학적으로 타당하지 않다고 주장한다.[124] 마찬가지로, 일부 연구에 따르면 고대 세균의 항균 내성 능력은 현대 세균과 비슷하거나 심지어 더 열등하다고 한다.[125][126]

2012년 러시아 연구진은 시베리아 영구 동토층에서 발견된 빙하기 다람쥐 굴에 있던 3만 년 된 ''실레네 스테노필라 (Silene stenophylla)'' 조직 샘플을 되살려 영구 동토층이 고대 생명체의 자연 저장소 역할을 할 수 있다는 것을 증명했다. 이는 지금까지 되살린 식물 조직 중 가장 오래된 것이다. 결과적으로 생성된 식물은 생식 능력이 있어 흰색 꽃을 피우고 생존 가능한 종자를 생산했다. 이 연구는 생체 조직이 수만 년 동안 얼음 속에서 보존될 수 있음을 보여주었다.[127]

6. 영구동토 지역 건축

영구 동토층 위에 건물을 지을 때는 해빙으로 인한 지반 침하를 막기 위해 특별한 기술이 필요하다. 영구 동토층 위에 건설된 대규모 도시는 전 세계적으로 러시아의 노릴스크와 야쿠츠크 두 곳뿐이다.[65] 영구 동토층 위에 건물을 짓는 것은 어려운데, 건물이나 파이프라인의 열이 토양으로 전달되어 토양이 녹을 수 있기 때문이다.

6. 1. 건축 기술

영구 동토층 위에 건물을 짓는 것은 건물의 열이 토양으로 전달되어 토양이 녹을 수 있기 때문에 어렵다. 얼음이 물로 변하면 지반의 구조적 지지력이 약해져 건물이 불안정해진다. 예를 들어, 시베리아 횡단 철도 건설 당시 1901년에 건설된 증기 기관 공장 단지는 이러한 이유로 가동 한 달 만에 무너지기 시작했다.[131]

이 문제를 해결하기 위한 일반적인 방법은 기초를 목재 말뚝 위에 설치하는 것이다. 이 기술은 소련의 엔지니어 미하일 킴이 노릴스크에서 처음 개발했다.[66] 그러나 온난화로 인한 말뚝의 마찰 변화는 토양이 얼어 있더라도 크리프를 통해 움직임을 유발할 수 있다.[67] 야쿠츠크의 멜니코프 영구 동토층 연구소는 건물이 가라앉는 위험을 피하려면 말뚝 기초를 15m 깊이까지 내려야 한다는 사실을 발견했다. 이 깊이에서는 온도가 계절에 따라 변하지 않고 약 -5°C로 유지된다.[68]

다른 두 가지 방법은 광범위한 자갈 패드(보통 1m 두께) 위에 건설하거나 무수 암모니아 히트 파이프를 사용하는 것이다.[69] 트랜스알래스카 파이프라인 시스템은 파이프라인이 가라앉는 것을 방지하기 위해 수직 지지대에 설치된 히트 파이프를 사용하고, 티베트의 칭짱 철도는 동결에 민감한 토양 지역을 포함하여 지면을 시원하게 유지하기 위해 다양한 방법을 사용한다. 영구 동토층에서는 매설된 상하수도 시설을 위한 특수한 외함인 "유틸리도어"가 필요할 수 있다.[70]

영구 동토층 지역에 설치된 높이 올라간 말뚝 위의 건물.

6. 2. 기반 시설 피해

영구동토 해빙은 건물, 도로, 철도, 공항, 파이프라인 등 다양한 기반 시설에 심각한 피해를 주며, 이는 막대한 경제적 손실로 이어진다.[106] 특히 러시아의 노릴스크, 야쿠츠크와 같은 영구동토 지역에 위치한 도시와 산업 시설은 심각한 위험에 처해 있다.[65]

영구동토 위에 건물을 지을 때는 건물이나 파이프라인의 열이 토양으로 전달되어 토양을 녹일 수 있다.[131] 얼음이 물로 변하면 지반의 구조적 지지력이 약해져 건물이 불안정해진다.[131] 이 문제를 해결하기 위해 다음과 같은 방법들이 사용된다.

  • 미하일 킴이 개발한 목재 말뚝 위에 기초 설치[66]
  • 광범위한 자갈 패드(보통 1m 두께) 위에 건설[69]
  • 무수 암모니아 히트 파이프 사용[69]


야쿠츠크의 멜니코프 영구 동토층 연구소는 건물이 가라앉는 위험을 피하려면 말뚝 기초를 15m 깊이까지 내려야 한다는 사실을 발견했다.[68] 이 깊이에서는 온도가 계절에 따라 변하지 않고 약 -5°C로 유지된다.[68]



2021년 기준, 북극 영구동토층 위에 직접 위치한 1162개의 정착지에는 약 500만 명의 인구가 거주하고 있다.[103] 2050년까지 이러한 정착지의 42% 아래에 있는 영구동토층이 해빙될 것으로 예상되며, 이는 현재 330만 명의 주민들에게 영향을 미칠 것이다.[103] 2050년까지 영구동토 지역에 위치한 세계 기반 시설의 약 70%가 영구동토층 해빙의 높은 위험에 처할 것으로 추정되며, 이 중 30~50%는 "중요" 기반 시설에 해당한다.[106]
국가별 피해 예상

국가피해 예상
알래스카고배출 기후변화 시나리오인 RCP8.5가 실현될 경우 금세기 말까지 기반 시설 피해액은 (2015년 달러 가치 기준) 46억달러에 달할 것이다. 절반 이상이 건물 피해(28억달러) 때문이지만, 도로(7억달러), 철도(6.2억달러), 공항(3.6억달러) 및 파이프라인(1.7억달러) 피해도 발생한다.[107]
캐나다 노스웨스트 준주영구동토 해빙으로 인해 75년 동안 13억달러(연간 약 5100만달러)의 비용이 발생할 것으로 예상된다.[109]
러시아2022년까지 러시아 북부 일부 도시의 건물 최대 80%가 이미 피해를 입었다.[106] 2050년까지 주거용 기반 시설 피해는 150억달러에 달할 수 있으며, 공공 기반 시설 피해는 총 1320억달러에 달할 수 있다.[110] 여기에는 석유 및 가스 추출 시설이 포함되며, 이 중 45%가 위험에 처해 있는 것으로 여겨진다.[111]
칭하이-티베트 고원현재와 가장 유사한 시나리오인 SSP2-4.5에 따른 추정치는 2090년까지 현재 기반 시설의 약 60%가 높은 위험에 처할 것이며, 단순히 유지하는 데만 63.1억달러가 소요될 것이다.[112]





온실가스 배출량을 파리협정에 맞춰 줄이면 금세기 중반 이후 위험이 안정될 것으로 예상되지만, 그렇지 않으면 계속 악화될 것이다.[111]

7. 과학적 연구의 역사

19세기 중반부터 20세기 중반까지 영구동토에 대한 기초 과학 및 공학적 연구 문헌 대부분은 러시아어로 작성되었다. 영구동토에 대한 초기 보고서 중 하나는 1684년 야쿠츠크에서 우물 굴착 작업이 영구동토로 인해 중단되었다는 기록이다.[131]

7. 1. 초기 연구

알렉산더 폰 미덴도르프와 카를 에른스트 폰 배어는 영구동토 연구의 선구자로 알려져 있다.[131] 특히, 쾨니히스베르크 대학교의 발트 독일인 과학자이자 상트페테르부르크 과학 아카데미 회원인 카를 에른스트 폰 배어는 1838년부터 영구동토에 관한 연구를 발표하기 시작했으며, "영구동토 과학 연구의 창시자"로 여겨지기도 한다.[128] 그는 지하 얼음과 영구동토에 대한 모든 자료를 수집하고 분석하여 현대 영구동토 용어의 기초를 마련했다.[128]

카를 에른스트 폰 배어(1843) 및 다른 저자들에 따른 유라시아의 영구동토 남쪽 한계선.


배어는 1843년에 세계 최초의 영구동토 교재인 "다년생 지하 얼음 연구 자료"를 저술했다.[128] 그러나 이 책은 당시에는 인쇄되지 않았고, 러시아어 번역본은 1942년까지 나오지 않았다. 원본 독일어 교재는 1843년 타이프 원고가 기센 대학교 도서관 기록 보관소에서 발견될 때까지 분실된 것으로 여겨졌다.[128] 배어가 1843년에 그린 유라시아의 영구동토 남쪽 한계선은 현대 연구 결과와 잘 일치한다.[14][128]

7. 2. 용어의 기원

"영구동토(Permafrost)"라는 용어는 미국의 시몬 윌리엄 뮬러가 1943년에 만들어 낸 것으로, 러시아어 용어 'vechnaia merzlota|베치나야 메르즐로타ru'를 직역한 것이다.[130] 뮬러는 미국 의회 도서관과 미국 지질조사국 도서관에 있는 러시아 문헌을 조사하여 영구동토에 대한 공학적 현장 안내서와 기술 보고서를 작성했다.[129]

하지만 1953년, USGS 연구원인 인나 포이레는 이 용어가 영구동토의 안정성에 대한 비현실적인 기대를 불러일으킨다며 비판했다.[131] 최근 일부 연구자들은 "끊임없이 다시 얼어붙는" 것이 더 적절한 번역이라고 주장하기도 한다.[132]

7. 3. 국제 협력

1963년 미국 퍼듀 대학교에서 제1회 국제 영구동토 회의가 개최되면서, 영구동토 연구를 위한 국제 협력이 본격화되었다.[135] 이 회의에는 아르헨티나, 오스트리아, 캐나다, 독일, 영국, 일본, 노르웨이, 폴란드, 스웨덴, 스위스, 미국, 소련 등 다양한 국가에서 285명이 참가했다. 제1회 국제 영구동토 회의는 5년마다 열리고 있으며, 1983년 제4회 회의에서 미국, 소련, 중국, 캐나다 4대 강국 간의 특별 회의를 통해 국제 영구동토 협회가 공식적으로 설립되었다.[135]

7. 4. 최근 연구 동향

기후변화로 인해 영구동토 해빙 문제가 심각해지면서, 최근 수십 년 동안 영구동토 연구는 그 어느 때보다 많은 관심을 받고 있다. 1990년경에는 "영구동토"와 "탄소"라는 단어가 포함된 논문이 거의 발표되지 않았지만, 2020년에는 매년 약 400편의 논문이 발표될 정도로 관련 연구가 급증했다.[10] 이는 영구동토 탄소 순환, 온실가스 배출, 생태계 영향 등에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있음을 보여준다.


참조

[1] 웹사이트 Permafrost https://climate.mit.[...] 2023-09-27
[2] 웹사이트 Permafrost: Everything You Need to Know https://nrdc.org/sto[...] Natural Resources Defense Council 2023-09-27
[3] 논문 Detecting Permafrost Active Layer Thickness Change From Nonlinear Baseflow Recession 2023-01-04
[4] 논문 How Much of the Earth's Surface is Underlain by Permafrost? 2021
[5] 논문 Subsea permafrost carbon stocks and climate change sensitivity estimated by expert assessment 2020-12-22
[6] 웹사이트 Permafrost and the Global Carbon Cycle https://arctic.noaa.[...] Natural Resources Defense Council 2019-11-22
[7] 논문 Permafrost carbon-climate feedbacks accelerate global warming 2011-09-06
[8] 논문 Ratio of in situ CO2 to CH4 production and its environmental controls in polygonal tundra soils of Samoylov Island, Northeastern Siberia 2023-03-22
[9] 보고서 Chapter 9: Ocean, Cryosphere and Sea Level Change https://www.ipcc.ch/[...] Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA 2021
[10] 논문 Permafrost and Climate Change: Carbon Cycle Feedbacks From the Warming Arctic
[11] 논문 Modeling and mapping permafrost active layer thickness using field measurements and remote sensing techniques 2021-07-27
[12] 논문 Active Layer Thickness in the Northern Hemisphere: Changes From 2000 to 2018 and Future Simulations 2022-06-14
[13] 논문 Recent changes in the active layer thickness across the northern hemisphere 2016-03-26
[14] 보고서 Circum-Arctic map of permafrost and ground-ice conditions USGS
[15] 보고서 State of the Earth's Cryosphere at the Beginning of the 21st Century: Glaciers, Global Snow Cover, Floating Ice, and Permafrost and Periglacial Environments https://pubs.usgs.go[...] USGS
[16] 논문 Near-surface permafrost degradation: How severe during the 21st century? 2007-05-10
[17] 서적 Living Ice: Understanding Glaciers and Glaciation https://archive.org/[...] Cambridge University Press 1988
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