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새로운 연구에 따르면 북극 영구동토층이 해빙되면서 수천 년 동안 갇혀 있던 탄소가 방출되고 있다. 매사추세츠대 어머스트 캠퍼스의 지구과학자 마이클 롤린스가 이끄는 연구팀은 알래스카 노스슬로프 지역, 약 위스콘신 크기의 지역을 분석했다. 44년간 1km 해상도의 모델 데이터를 활용한 결과, 강과 하천의 유출량 증가, 탄소 운반 증가, 해빙 시즌이 늦가을까지 연장되는 현상이 확인되었다.

북극 강은 전 세계 강 유출량의 약 11%를 북극해로 운반하며, 북극해는 전 세계 해양의 1%만 차지하기 때문에 변화에 민감하다. 영구동토층의 ‘활성층’이 깊어지면서 하천으로 더 많은 용존 유기탄소(DOC)가 흘러 들어가고, 이 탄소는 연간 2억 7,500만 톤 이상이 이산화탄소로 전환되어 기후 변화에 영향을 미친다.

직접 관측이 제한적이어서 롤린스는 지난 25년간 영구동토층 수문 모델을 개발했고, 2021년부터 DOC 시뮬레이션을 포함하여 2024년에는 2,245만 km²의 북극 지역을 분석했다. 모델은 향후 80년간 유출량 25%, 지하수 흐름 30% 증가를 예측했다.

특히 북서 알래스카에서 탄소 방출이 가장 크게 증가했으며, 해빙 시즌 연장으로 북극 강과 해안 생태계의 염도, 영양분 순환, 먹이망에도 변화가 나타나고 있다. 연구는 NSF와 NASA의 지원을 받았다.