빙하기와 간빙기 (Glacial and Interglacial Period)

한 줄 정의: 지구의 기후가 수만 년 주기로 빙하가 크게 확장하는 추운 시기(빙기)와 빙하가 녹아 후퇴하는 따뜻한 시기(간빙기)를 번갈아 반복하는 현상입니다.

쉽게 풀면

지구의 기후는 늘 일정한 것이 아니라, 마치 사계절이 반복되듯 훨씬 더 큰 시간 규모로 "추운 계절"과 "따뜻한 계절"을 오갑니다. 지구 자전축의 기울기와 공전 궤도의 모양이 수만 년 단위로 아주 조금씩 주기적으로 바뀌면서(밀란코비치 주기) 지구가 받는 햇빛의 양이 달라지고, 이것이 빙하가 확장하는 빙기와 빙하가 녹아 후퇴하는 간빙기를 번갈아 만들어냅니다. 현재 우리는 마지막 빙기가 끝난 뒤 이어지는 간빙기 속에 살고 있습니다.

왜 중요한가

빙기-간빙기 주기는 지구 기후 시스템이 자연적으로 어떻게 변동해왔는지를 보여주는 가장 뚜렷한 기록이기 때문에, 현재의 인위적 기후변화가 자연 변동 폭을 얼마나 벗어났는지 판단하는 기준점이 됩니다. 고기후학, 제4기 지질학, 해양학뿐 아니라 생물 종의 분포 변화와 진화를 다루는 생태학·진화생물학 연구에서도 과거 기후 배경으로 널리 인용됩니다. 또한 기후 모델의 예측력을 검증하는 데도 과거 빙기-간빙기 자료가 중요한 검증 대상으로 쓰입니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

"해양 퇴적물 코어에서 얻은 산소동위원소비 자료는 지난 80만 년 동안 반복된 빙하기와 간빙기(glacial and interglacial periods)의 주기를 뚜렷하게 보여준다."

이 문장은 해저 퇴적물 속 산소 동위원소 비율의 변화를 분석해, 지구 기후가 춥고 더운 시기를 오랫동안 주기적으로 반복해왔다는 사실을 밝혀냈다는 뜻입니다. 고기후학·제4기 지질학 논문에서 과거 기후 복원의 근거로 자주 인용됩니다.

"마지막 빙기 최성기 이후 간빙기로 전환되는 과정에서 해당 종의 서식 범위가 북쪽으로 크게 이동한 것으로 나타났다."

생물지리학·진화생물학 연구에서 빙기-간빙기 전환이 특정 생물종의 분포 범위 변화에 미친 영향을 분석한 예입니다.

"빙기-간빙기 전환기의 대기 중 이산화탄소 농도 변화는 얼음 코어 기포 분석을 통해 정량적으로 복원되었다."

극지방 얼음 코어에 갇힌 과거 대기 성분을 분석해 온실가스 농도가 빙기-간빙기 주기와 함께 어떻게 변했는지 보여주는 예입니다.

조금 더 깊게 보면

빙기-간빙기 주기의 근본 동인으로는 지구 자전축 기울기, 세차운동, 궤도 이심률이 복합적으로 작용하는 밀란코비치 주기가 꼽히지만, 이 궤도 요인만으로는 관측된 기후 변화의 크기를 온전히 설명하기 어려워 이산화탄소·메탄 같은 온실가스 농도 변화나 빙하 표면의 반사율(알베도) 피드백 같은 증폭 메커니즘이 함께 고려됩니다. 과거 기후를 복원할 때는 해양 퇴적물이나 유공충 화석의 산소동위원소비(δ18O), 극지 얼음 코어의 기포 성분 등이 대표적인 대리지표(proxy)로 쓰이며, 최근 약 260만 년에 걸친 제4기 동안 이러한 주기가 반복되어 왔다는 것이 통상적으로 받아들여지는 설명입니다.

주의할 점

흔히 쓰는 "빙하기"라는 말은 지구 전체가 얼음으로 덮인 짧은 한 사건을 가리키는 것으로 오해되기 쉽지만, 실제로는 수백만 년에 걸친 훨씬 긴 빙하시대 안에서 더 춥고 더 따뜻한 시기가 수만 년 주기로 반복되는 것을 가리킵니다. 지질학적 시간 규모를 다룰 때는 지질시대구분 개념과 함께 이해하는 것이 좋습니다.