What's hidden under the Greenland ice sheet? | Kristin Poinar

번역: SeungGyu Min 검토: Tae-Hoon Chung

When was I was 21 years old,

제가 21살 때

I had all this physics homework.

물리학 숙제를 하고 있었습니다.

Physics homework requires taking breaks,

물리학 숙제를 하다 보면 중간 중간 쉬게 되는데

and Wikipedia was relatively new, so I took a lot of breaks there.

당시 위키피디아가 갓 생긴 때라 거기서 자주 시간을 보내곤 했습니다.

I kept going back to the same articles,

그때 똑같은 기사를 반복해서

reading them again and again,

읽고 또 읽었는데

on glaciers, Antarctica and Greenland.

빙하와 남극대륙, 그린랜드 등에 대한 기사였죠.

How cool would it be to visit these places

그런 델 가면 얼마나 멋질까?

and what would it take to do so?

뭘 타고 가야 되지?

Well, here we are

음, 여기 이 비디오에선

on a repurposed Air Force cargo plane

미 항공우주국이 운용하던 개조된 미군 화물기를 저희가 타고

operated by NASA

flying over the Greenland ice sheet.

그린랜드의 빙상위를 비행하고 있습니다.

There's a lot to see here,

이곳엔 볼 것이 많지만

but there's more that is hidden,

더 많은 게 여전히 묻힌 채

waiting to be uncovered.

발견되기만을 기다리고 있죠.

What the Wikipedia articles didn't tell me

위키피디아 기사가 알려주지 않은 것도 있는데

is that there's liquid water hidden inside the ice sheet,

바로 빙상 속에 액체 상태의 물이 숨겨져 있다는 사실입니다.

because we didn't know that yet.

아무도 그때까지 몰랐기 때문이겠죠.

I did learn on Wikipedia that the Greenland ice sheet is huge,

그래도 위키피디아에서 그린랜드의 빙상이 거대해

the size of Mexico,

멕시코 크기만큼 크고

and its ice from top to bottom is two miles thick.

위에서 바닥까지가 2마일에 이를 만큼 두껍다는 건 알았죠.

But it's not just static.

그렇다고 이게 그냥 가만히 있는 게 아닙니다.

The ice flows like a river downhill towards the ocean.

얼음이 강처럼 내리막을 따라 바다로 흘러 들어가기도 합니다.

As it flows around bends,

굽이쳐 흐를 땐

it deforms and cracks.

빙하의 모양도 바꾸고 깨뜨리기도 하죠.

I get to study these amazing ice dynamics,

저는 이들 빙하의 놀라운 역동성을 연구하게 되었습니다.

which are located in one of the most remote physical environments

지구상에 남은 가장 외딴 물리적인 환경 중 하나에서

벌어지는 일입니다.

remaining on earth.

To work in glaciology right now is like getting in on the ground floor

지금 빙하학을 연구하는 일은 마치 2000년대에

페이스북 1층에 도착한 것과 비슷합니다

at Facebook in the 2000s.

(Laughter)

(웃음)

Our capability to fly airplanes and satellites over the ice sheets

빙상 위를 비행기나 위성으로 떠다니며 관찰할 수 있는 능력은

is revolutionizing glaciology.

빙학학을 혁명적으로 바꾸고 있습니다.

It's just starting to do for science

스마트폰이 소셜미디어에 끼친 영향에

what the smartphone has done for social media.

버금가는 사건이 과학 분야에서 벌어지고 있는 거죠.

The satellites are reporting a wealth of observations

인공위성이 제공하는 엄청난 양의 관측 결과 덕분에

that are revealing new hidden facts about the ice sheets continuously.

빙상에 대해 우리가 몰랐던 사실이 끊임없이 새롭게 드러나고 있죠.

For instance, we have observations of the size of the Greenland ice sheet

예를 들자면, 그린랜드 빙상의 크기가

every month going back to 2002.

매달 2002년 수준으로 되돌아 가는 현상을 포작했습니다.

You can look towards the bottom of the screen here

화면의 아래쪽을 보시면

to see the month and the year go forward.

오른쪽으로 가며 몇 년 몇 월인지 표시되어 있습니다.

You can see that some areas of the ice sheet melt

보시면 일부 지역엔 하절기 동안 얼음이 녹거나

or lose ice in the summer.

사라진 걸 알 수 있는 반면

Other areas experience snowfall

또 다른 지역을 보시면 동절기 동안 눈이 오고

or gain ice back in the winter.

얼음이 다시 생겨난 것을 알 수 있는데

This seasonal cycle, though, is eclipsed by an overall rate of mass loss

하지만 이런 계절적 주기성은 50년전이라면 빙하학자들을 놀래켰을

that would have stunned a glaciologist 50 years ago.

전반적인 얼음 양의 감소라는 현상에 묻혀버리고 말았죠.

We never thought that an ice sheet could lose mass into the ocean this quickly.

저희는 빙상이 이처럼 빨리 녹아 바다로 사라질지 예상하지 못했습니다.

Since these measurements began in 2002,

2002년 측정을 시작한 이후로

the ice sheet has lost so much ice

빙상의 얼음이 너무 많이 사라져

that if that water were piled up on our smallest continent,

만약 그 녹은 물을 가장 작은 대륙 위에 쌓는다고 하면

it would drown Australia knee-deep.

호주 대륙 전체를 무릎 깊이까지 잠기게 할 수 있을 겁니다.

How is this possible?

어떻게 그런 일이 가능할까요?

Well, under the ice lies the bedrock.

저 얼음 아래에는 기반암이 있습니다.

We used radar to image the hills, valleys, mountains and depressions

저희는 얼음을 떠받치고 있는 언덕과 계곡, 산 그리고 침강지역을

레이다 이미지로 관찰해 봤습니다

that the ice flows over.

Hidden under the ice sheet are channels the size of the Grand Canyon

빙상 아래엔 그랜드 캐년 크기의 협곡이 존재하고 있는데

that funnel ice and water off of Greenland and into the ocean.

얼음과 녹은 물은 이 협곡을 따라 그린랜드 너머 바다로 흘러 갔습니다.

The reason that radar can reveal the bedrock

레이다에 기반암이 잡힌 건

is that ice is entirely transparent to radar.

레이다가 얼음은 그냥 투과하기 때문입니다.

You can do an experiment.

실험을 해 보시면 잘 아실 겁니다.

Go home and put an ice cube in the microwave.

집에 가셔서 각얼음을 전자렌지에 넣고 돌려 보세요.

It won't melt,

녹지 않을 겁니다.

because microwaves, or radar,

극초단파를 쓰는 전자렌지나 레이다는

pass straight through the ice without interacting.

아무 일 없이 얼음을 그대로 투과해 버립니다.

If you want to melt your ice cube, you have to get it wet,

각얼음을 녹이고 싶으시다면 물을 조금 발라 주세요.

because water heats up easily in the microwave.

전자렌지안에서 물은 쉽게 데워지니까요.

That's the whole principle the microwave oven is designed around.

전자렌지는 다 이런 원리입니다.

Radar can see water.

레이다는 물은 관측할 수 있습니다.

And radar has revealed a vast pool of liquid water

그 레이다로 엄청난 양의 액체 상태 물을

hidden under my colleague Olivia,

제 동료 올리비아의 발 아래

seven stories beneath her feet.

7층 정도 지하에서 발견했습니다.

Here, she's used a pump

여기 보시면 올리비아가 펌프를 사용해

to bring some of that water back to the ice sheet's surface.

그 물을 조금 빙상 위로 끌어 올리고 있습니다.

Just six years ago, we had no idea this glacier aquifer existed.

6년 전만 해도 저희는 빙하 대수층의 존재를 몰랐습니다.

The aquifer formed

이 대수층은

when snow melts in the summer sun

여름에 햇빛에 녹은 빙하가

and trickles downward.

아래로 흘러들어 생성됩니다.

It puddles up in huge pools.

거대한 물웅덩이를 만들죠.

From there, the snow acts as an igloo,

그곳에서 눈은 이글루 역할을 해

insulating this water from the cold and the wind above.

지상의 추위와 바람으로부터 이 물을 보호합니다.

So the water can stay hidden in the ice sheet

그래서 그 물은 수년간 물의 형태로

in liquid form year after year.

빙상 속에 묻혀 있습니다.

The question is, what happens next?

그 다음에는 무슨 일이 생길까? 궁금하실 겁니다.

Does the water stay there forever?

물은 영원히 저기 머물러 있을까요?

It could.

그럴 수도 있겠죠.

Or does it find a way out to reach the global ocean?

아니면 대양으로 흘러가는 길이 있을까요?

One possible way for the water to reach the bedrock

물이 기반암에 닿아 대양으로 갈 수 있는

and from there the ocean

한 가지 방법은

is a crevasse, or a crack in the ice.

크레바스 혹은 얼음이 갈라진 부분입니다.

When cracks fill with water,

이 갈라진 부분에 물이 채워지면

the weight of the water forces them deeper and deeper.

그 물의 무게 때문에 갈라진 부분이 점점 더 깊어집니다.

This is how fracking works

프래킹은 바로 이런 방법으로

to extract natural gas from deep within the earth.

땅 아래 깊은 곳에서 천연가스를 끌어올리는 거죠.

Pressurized fluids fracture rocks.

압력이 가해진 액체가 바위를 쪼개는 겁니다.

All it takes is a crack to get started.

이게 시작하려면 그냥 갈라진 틈만 있으면 되죠.

Well, we recently discovered

음, 최근에 저희는

that there are cracks available in the Greenland ice sheet

그린랜드의 빙상 속 이 대수층 근처에

near this glacier aquifer.

갈라진 부분이 있다는 걸 발견했습니다.

You can fly over most of the Greenland ice sheet

그린랜드 빙상 위를 하늘에서 보시면

and see nothing,

대부분은 아무것도 없습니다.

no cracks, no features on the surface,

깨진 부분도 특징적인 어떤 구조도 빙하 위에선 찾을 수 없죠.

but as this helicopter flies towards the coast,

하지만 이 헬리콥터를 타고 물이 대양으로 향하는 방향을 따라

the path that water would take on its quest to flow downhill,

해안쪽 내리막으로 가보시면

one crack appears,

깨진 부분이 하나 보이고

then another and another.

또 하나 또 하나 연이어 나타납니다.

Are these cracks filled with liquid water?

그렇다면 이들 갈라진 틈에는 물이 가득 들어 있을까요?

And if so, how deep do they take that water?

만약 있다면 그 물은 얼마나 깊을까요?

Can they take it to the bedrock

기반암까지 닿아 있을까요?

and the ocean?

아니면 바다까지 닿아 있을까요?

To answer these questions,

이 질문에 답하기 위해선

we need something beyond remote sensing data.

원격 센서가 수집한 자료 이상의 것이 필요합니다.

We need numeric models.

수치 모델이 필요하게 되죠.

I write numeric models that run on supercomputers.

저는 수치 모형을 만들어 슈퍼컴퓨터에서 돌려 봤습니다.

A numeric model is simply a set of equations

수치 모형은 그저 한 뭉치의 방정식인데

that works together to describe something.

무엇인가를 설명할 때 함께 사용하죠.

It can be as simple as the next number in a sequence --

이건 일련의 숫자 다음에 올 숫자처럼 단순할 수도 있고 --

one, three, five, seven --

일, 삼, 오, 칠 --

or it can be a more complex set of equations

좀 더 복잡한 한 더미의 방정식이 될 수도 있습니다.

that predict the future

미래를 예측할 때

based on known conditions in the present.

현재 알려진 조건을 바탕으로 삼죠.

In our case, what are the equations for how ice cracks?

저의 경우, 얼음이 갈라지는 방식에 대한 식은 어떻게 될까요?

Well, engineers already have a very good understanding

음, 공학자들은 이미 알루미늄이나 강철, 플라스틱이

of how aluminum, steel and plastics fracture under stress.

압력을 받으면 어덯게 깨어지는가에 대해 잘 알고 있습니다.

It's an important problem in our society.

이것은 우리 사회에선 중요한 문제죠.

And it turns out that the engineering equations

그런데 알고 봤더니 물질이 어떻게 깨지는지에 대한

for how materials fracture

이 공학에서 쓰는 방정식은

are not that different from my physics homework.

제 물리학 문제와 별다르지 않았습니다.

So I borrowed them, adapted them for ice,

그래서 그 공식을 빌려 얼음에 맞도록 수정해

and then I had a numeric model for how a crevasse can fracture

대수층의 물이 크레바스를 메울 때 그 틈이 어떻게 갈라질 지

when filled with water from the aquifer.

수치모형을 얻었죠.

This is the power of math.

이것이 수학의 힘입니다.

It can help us understand real processes in our world.

그 수치는 우리 현실세계에서 일어나는 실제 과정을 이해하는데 도움을 주죠.

I'll show you now the results of my numeric model,

여러분들에게 제 수치모형의 결과를 보여 드리겠습니다.

but first I should point out

그전에 먼저 말씀드려야 할 것이 있는데

that the crevasse is about a thousand times narrower than it is deep,

크레바스는 깊이보다 폭이 수천 배나 더 좁습니다.

so in the main panel here,

그래서 이 그림의 중요부분를 보시면

we've zoomed in to better see the details.

결과를 자세히 볼 수 있도록 확대했습니다.

You can look to the smaller panel on the right

크레바스가 얼마나 깊고 좁은지 실제 크기가 알고 싶으시면

to see the true scale for how tall and skinny the crevasse is.

오른쪽의 작은 그림을 보시면 됩니다.

As the aquifer water flows into the crevasse,

대수층 물이 크레바스 안으로 흘러들면서

some of it refreezes in the negative 15 degree Celsius ice.

그 일부는 섭씨 영하 15도에서 다시 업니 다.

That's about as cold as your kitchen freezer.

집에 있는 냉동고 정도로 추운 거죠.

But this loss can be overcome

하지만 얼음으로 없어지는 물의 양은

if the flow rate in from the glacier aquifer is high enough.

대수층으로 흘러드는 수량이 충분히 크면 상쇄가 되는데

In our case, it is,

저희의 경우 실제로도 그렇습니다.

and the aquifer water drives the crevasse all the way to the base of the ice sheet

그리고 대수층 물은 크레바스를 천 미터나 저 아래에 있는

a thousand meters below.

기반암까지 내려가게 하죠.

From there, it has a clear path to reach the ocean.

그곳에는 대양까지 연결되는 명확한 물길이 있습니다.

So the aquifer water is a part

그래서 이 대수층의 물은

of the three millimeters per year of sea level rise

매년 해수면 수위를 3mm씩 상승시켜

전세계에 영향을 미치는 한 부분입니다.

that we experience as a global society.

But there's more:

하지만 그게 다가 아닙니다.

the aquifer water might be punching above its weight.

대수층은 내리누르는 무게 이상의 영향을 미치고 있을 수 있습니다.

The ice flows in complex ways.

얼음의 이동은 복잡하게 일어납니다.

In some places, the ice flows very fast.

어떤 지역에서는 얼음이 아주 빠르게 움직입니다.

There tends to be water at the base of the ice sheet here.

이런 곳에는 빙상 아래 물이 있는 경우가 대부분입니다.

In other places, not so fast.

또 다른 지역에서는 흐름이 빠르지 않습니다

Usually, there's not water present at the base there.

보통 그런 빙하 아래엔 물이 없죠.

Now that we know the aquifer water is getting to the base of the ice sheet,

이제 대수층의 물이 빙상 아래 기반암에 닿는다는 걸 아니까

the next question is:

다음 질문은 바로 이겁니다.

Is it making the ice itself flow faster into the ocean?

그러면 얼음이 바다로 흘러가는 속도가 더 빨라지는가?

We're trying to uncover these mysteries hidden inside the Greenland ice sheet

저희는 그린랜드 빙상 아래 숨겨진 이 궁금증을 연구하고 있습니다.

so that we can better plan for the sea level rise it holds.

그러면 해수면의 상승에 좀 더 나은 방법을 세울 수 있겠죠.

The amount of ice that Greenland has lost since 2002

2002년 이후 그린랜드에서 사라진 얼음의 양은

is just a small fraction of what that ice sheet holds.

전체 빙상에 담긴 얼음에 비해 작은 일부일 뿐입니다.

Ice sheets are immense, powerful machines that operate on long timescales.

빙상은 광대하고 여기에는 강력한 기작이 오랜 세월 작동하고 있습니다.

In the next 80 years, global sea levels will rise at least 20 centimeters,

향후 80년 동안 전세계 해수면은 적어도 20cm에서

perhaps as much as one meter,

어쩌면 1m 또는

and maybe more.

더 높이 상승할 지도 모릅니다.

Our understanding of future sea level rise is good,

미래 해수면의 상승 수준이 어떨지에 대해서는 잘 알고 있지만

but our projections have a wide range.

그 예상치는 불확실성에 따른 폭이 넓습니다.

It's our role as glaciologists and scientists

저희 빙하학자와 과학자들의 역할은

to narrow these uncertainties.

이 불확실성을 줄이는 것입니다.

How much sea level rise is coming,

해수면은 얼마까지 상승할까?

and how fast will it get here?

얼마나 빨리 그렇게 될까?

We need to know how much and how fast,

우리는 그 정도와 속도를 알아야 합니다.

so the world and its communities can plan for the sea level rise that's coming.

전세계와 공동체가 해수면 상승에 미리 대비할 수 있게 말이죠.

Thank you.

감사합니다.

(Applause)

(박수)