빙하시대 시리즈(2) 빙하시대가 수 만년 동안 지속되었는가?

이재만, ACT뉴스 2010년 3월

 

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이전 호 칼럼에서 여러 번의 빙하시대를 가정하는 것이 증거와 어떻게 불일치하며, 한 번의 빙하시대의 조건도 어렵기 때문에 여러 번의 빙하시대는 더욱 희박하다는 점에 대하여 다루어보았다. 이번 호에는 그 동일한 연장선에서 빙하시대가 얼마나 오랫동안 지속되었는지에 대한 부분을 나누어 보려고 한다.

 

오랜 지구 나이를 믿는 과학자들이 빙하기가 수백만 년 되었다고 주장한다. 이들이 이렇게 오래되었다고 여기는 근거는 어디에 있을까? 가장 첫 번째 이유는 지구가 오래되었다는 그 자체의 패러다임일 것이다. 이들은 한 쌍의 밝은 색과 어두운 색의 얼음 층이 1년 동안 쌓였다고 추정하여 층 수를 헤아려 경과된 년 수를 알 수 있을 것으로 여긴다(뒷면 사진). 실제로 이런 모습은 겉보기에 관찰되며 화학적 변화를 보이는 듯하다. 과학자들은 빙하를 수직으로 뚫어서 얼음 기둥을 뽑아내는 얼음코어(뒷면 사진)를 통해 그 얼음 층의 개수를 세어 그린란드와 유럽의 경우 최대한 160,000년 정도된 것으로 생각한다.

 

 

 

그러나 과연 이 하나의 층이 한 해를 나타내는지 한 해 동안 여러 번의 눈이 쌓인 것인지 어떻게 확인할 수 있을까? 즉 이 얼음 층들의 모습을 어떻게 취급할 것인지가 가장 어려운 문제이다. 어떤 경우 대규모 눈보라나 눈 더미가 한 해 동안 여러 층으로 쌓이는 것이 가능하며, 실제로 그렇다. 단지 며칠 동안의 짧은 기간에도 얼음 층에 변화된 다양한 얼음 층을 만든다. 또한 이들이 수주에서 수개월까지 지속될 수도 있다.

 

더군다나 야외에서 겉보기로 볼 때 빙하의 그 얼음층은 일반적으로 아주 넓고 평행하다. 과연 이것이 1년을 의미한다면 어떻게 그렇게 평행할 수 있을까? 한 해를 겪으면서 매년 여름 동안 눈들이 그렇게 평평하게 녹을 수 있을까?

 

과학자들이 빙하의 얼음이 1년에 쌓이는 층(annual layer)인지를 확인하기 위해 사용되는 화학적 방법들이 있는데, 그 가운데에 가장 많이 사용하는 방법이 산소 동위원소 방법이다. ¹⁸O(산소 18)과 ¹⁶O(산소 16) 사이의 변화하는 양상에 근거한 방법이다. 원리를 보자면, 무거운 ¹⁸O를 가지고 있는 물(H₂O)은 상대적으로 가벼운 ¹⁶O를 포함하는 물 분자보다 느리게 증발하지만 응결은 더 쉽게 일어나므로 바닷물 속에 포함된 있는 ¹⁸O가 대기로 증발되기 위해선 더 따뜻한 날씨가 필요하다. 그러므로 따뜻한 날씨에 쌓였던 눈은 높은 ¹⁸O를 포함하게 된다. 이를 근거로 과학자들은 얼음 속에 있는 ¹⁸O의 비율을 비교해서 높은 ¹⁸O를 가진 얼음 층은 여름에 쌓인 것이고 낮은 ¹⁸O를 가진 얼음 층은 겨울에 쌓인 것으로 판단하는 것이다. 즉 이런 기온과 동위 원소 비율의 상관관계는 기온이 내려갈수록 ¹⁸O의 농도도 함께 낮아짐을 지시한다. 실제로 여러 번의 빙기와 간빙기가 있었다고 하는 증거로 산소 동위원소 농도가 가장 많이 인용되어 왔다.

 

그러나 과연 이 산소 동위원소의 변화가 계절변화를 말해주는 것일까? 가장 큰 문제는 이 얼음 속에 있는 산소가 제자리에 머물러 있기 어렵다는 점이다. 이들은 시간이 지나면서 얼음 속에서 흩어져 버린다. 특히 계속 쌓이는 상부의 눈이 무거워짐에 따라 하부에 있는 눈은 용융되었다가 다시 얼음으로 재결정되는 것이 반복되는데 이때 동위원소들이 움직이지 않고 제자리에 그대로 있을 것이라는 것은 불가능한 추측이다. 그러므로 동위원소 비율에 의한 얼음 코어의 연대측정은 이론적으로는 흥미로울지 모르나 실제 적용하기에는 심각한 문제점이 있는 것이다. 실제로 이들의 동위원소가 얼음 속에서 이동된다는 것은 학자들 사이에 오래 동안 지적되었던 심각한 문제점이었다.

 

앞으로 칼럼을 통해 차차 언급하겠지만, 창조과학자들은 빙하시대는 노아홍수에 이어서 발생한 것으로 본다. 홍수 후 200년경부터 빙하시대에 도래했으며 이때 광역적인 화산활동이 주된 역할 중에 하나로 본다. 그러므로 18O가 다양한 변화를 보여주는 것은 불안정한 대기로 인해 성층권 안에 있는 화산재의 다양한 양의 영향을 말한다고 할 수 있다.

 

또 다른 문제는 얼음코어를 통해 연대를 보정하는 방법인데, 빙하시대 이론 중에 하나인 ‘천문학적 빙하기 이론’에 의해서 이루어진다. 그러나 이미 천문학적 이론은 학자들 사이에 빙하기에 대하여 바른 이론이 될 수 없음이 여러 차례 지적되어왔다. 즉 빙하의 오랜 연대는 그릇된 천문학적 주기와 오랜 지구나이의 패러다임을 적절히 손질한 순환논리의 한 예일 뿐이다.(천문학적 이론은 다음 호에서 다룰 것이다)

 

 

 

얼음 층이 짧은 시간에 형성된다는 가능성에 대한 실제 예가 있다. 1942년 2차 세계대전 당시 연료가 부족하여 8대의 전투기와 폭격기를 그린란드 동해안으로부터 17마일 떨어진 지역에 버렸다. 수십 년이 지난 1981 당시 대원들이 그 항공기들을 회수할 수 있을지를 의뢰함에 따라 눈 아래 묻혀있는 비행기를 찾기 시작했다. 금속 탐지기 등을 이용하여 수색을 했지만 찾지 못하다가 수년이 지난 1988년 그 비행기들 중에 하나를 발견했는데, 자그마치 78m 두께의 얼음 아래에서 발견한 것이다! 46년 만에 26층 건물 높이인78m의 얼음이 쌓인 것이다. 그러면 매년 약 1.7m의 두께의 얼음이 형성되었다는 것이며, 이를 눈으로 환산하면 매년 약 5m에 해당하는 강설이다. 더군다나 당시 그곳에 있던 로버트 칼딘은 그 비행기 위에 수백 층의 얼음이 있었다고 증언했다. 만일 이 비행기를 보지 않고 얼음 층의 개수만을 가지고 연대를 정했다면 수백 년 걸렸다고 말했을 것이다. (실제로 오늘날에도 그린란드와 남극에서 국부적으로 강설에 의해 얼음이 형성되기도 한다)

 

빙하시대의 연대를 결정할 때 얼음 층으로 결정하려고 하는 사람들의 가장 중심적 사고는 지질과정이 오늘날과 똑같은 속도로 과거에도 일어났다는 동일과정설적 가정인 것이다. 이는 빙하시대를 해석하는데도 똑같이 적용되는데 빙하가 오늘날과 같이 과거에도 매우 천천히 형성되었고 천천히 녹았을 것이라는 가정이다. 이 가정에서만 벗어난다면, 빙하의 증거들은 빙하시대가 수백만 년 동안 반복되었다는 생각을 쉽게 버리게 한다.