지진과 기후변화

새해 첫날 이웃나라 일본의 이시카와현에 진도 7.6의 지진이 발생하여 오늘 오후 3시 30분 기준 사망자가 48명에 달한다는 안타까운 소식이 전해졌다. 모쪼록 추가적인 인명사고 발생이 없기를 바라고 조속한 피해 복구가 취해지길 바래 보며 오늘 글을 시작해 본다. 

이틀에 한번 핵폭발이 일어난다. 

기상청에서 국외 지진조회(여진 포함)를 통해 2023년 1월 1일부터 어제까지 규모 5.0이상의 지진에 대해 검색해 보니 170건(하루 0.47건)이 확인된다. 국내는 규모를 좀 낮추어 2 이상의 지진이 105건(하루 0.29건)이 발생한 것으로 기록되어 있다. 살펴보지 않았을 땐 몰랐으나 생각보다 아주 많은 지진이 발생하고 있는 것이다. 

쉽게 구글에서 최근 지진으로 검색을 하여도 미 지질조사국(US.Geological Survey) Data 기준으로 작년 12월 28일부터 오늘까지 11건의 지진 기록을 쉽게 찾을 수 있다.

구글 검색: 최근 지진

지진의 규모 5.0이라면 나가사키에 떨어진 핵폭탄과 같은 규모인 TNT 3.2만 톤의 폭발에너지에 상응하는 영향이 있다 하니 이틀에 한번 핵폭발이 일어난다고 볼 수 있는 것이다. 

지진의 규모와 에너지와의 관계, 출처: 지진연구센터

 

기후변화와 지진의 상호 관계

지진의 빈도와 규모에 대해서는 이만하고 이제 본격적으로 오늘 다루고자 하는 지진과 기후 변화의 상호 관계에 대해 얘기를 풀어나가고자 한다. 

일반적으로 기후변화로 인한 기상 이변으로 우린 폭염, 가뭄, 홍수, 혹한, 폭설, 태풍 등을 떠 올리고 좀 더 관심이 있다면 엘리뇨, 라니냐 등의 해수 변화까지 언급할 수 있을 것이다. 하지만 언뜻 연결될 것 같지 않은 지진과 같은 자연재해도 기후변화의 영향을 받는다고 한다. 

지진은 여러 가지 복잡한 원인과 과정으로 발생하게 되는데 지구를 둘러싸고 있는 10개의 판이 움직이며 판 경계부에 발생하는 압축력이 내부로 전달되어 지각속 단층에 작용하는 힘이 점점 응축되어 있다 균형이 무너지며 외부로 표출될 때 단층이 붕괴되어 발생하는 것이다.

지하수가 지진을 촉진한다.

풍선이 공기에 팽팽해져 있을 때는 자그마한 자극 하나로도 풍선이 터지는 것과 마찬가지로 단층에 쌓여 있는 에너지도 작은 자극에 붕괴될 수 있으며 그 자그마한 자극 중 하나가 지하수라 한다.  

2017년 11월 발생한 우리나라로선 상당히 드문 규모 5.4의 포항지진의 원인으로 인근 지역의 지열발전을 위해 지열정을 굴착하고 유체를 주입하며 발생한 미소지진에 의한 힘의 누적이라는 최종 연구결과를 접했었기에 지하수가 지진의 원인이라는 점에 크게 놀랍진 않다. 

지하수가 지진의 원인이 될 수 있다는 것까지 왔다면 다 온 것이다. 앞서 나열한 기상 이변으로 지역마다 비가 오는 양상이 과거와 달라지고 이러한 변화는 지하수 형성에 영향을 미치게 된다. 지하수가 늘어 압력이 증가하게 되면 암석에 생긴 미세한 균열 틈으로 스며들어 암석을 약화시킬 뿐만 아니라 단층면들 사이에 윤활작용을 해 지진을 촉발한다는 것이 이미 1969년~1973년 미국지질조사국의 지하수 주입 실험을 통해 확인되었다고 한다.  

극지대 해빙이 지진을 촉발한다.

2021년 영국 런던대학의 빌 맥과이어(Bill McGuire) 교수는 "북대서양에서 그린란드 빙하 두께가 얇아지면서 중대한 위험이 커지고 있다"며 "그로 인해 수십 년 안에 그린란드 해저 부근 수중에서 거대한 지진이 일어나면서 북미와 유럽에 재앙적인 결과를 초래하는 쓰나미가 발생할 수 있다"라고 경고했다. (ESG 경제지 2021년 9월 10일 자 기사 옮김) 

그는 8,200년전 발생하여 스칸디나비아와 역국을 초토화시킨 '스토레가(Storegga)' 쓰나미를 예로 들고 있다. 스토레가 쓰나미는 북유럽의 빙하가 녹으며 방출된 압력으로 연안지진이 발생하고 노르웨이 해 아래에서 대형 해저 산사태가 일어나며 발생하며 15~20m 규모였다는 지질학적 증거를 보여주고 있는데 지금의 급격한 해빙 현상이 이러한 지진과 쓰나미를 유발할 수 있다는 것이다. 

지난 20년간 그린란드 빙하가 녹으면서 무려 4조 톤의 얼음이 사라졌고 해수면 높이가 1cm 상승했다고 하는데 4조톤의 무게가 사라진 아래의 지각은 어떠한 변화가 있을지 쉽게 상상이 가지 않는가? 힘의 균형은 무너져 어딘가에 힘이 응축되어 표출되기 위해 웅크리며 딱 알맞는 작은 자극 하나를 기다리고 있다라고 표현해도 과언이 아닐까 싶다.

지금까진 3km의 두께에 달하는 그린란드의 빙하가 녹아 7~8m의 해수면 상승 우려만이 기후 변화의 지대한 영향으로 보았는데 해빙에 따른 지진 및 해일 우려도 하나 더하게 되는 씁슬한 하루이다. 

 

이번 글을 정리하며, 실제 본인도 지진 발생 현황을 이렇게 살펴 본 것은 처음인데, 실제 우리가 인지하는 것 보다 훨씬 많은 지진이 발생하고 있다는 것에 놀라게 되었다. 이는 육지와 거리가 있는 바다에서 발생하는 지진이 많아 커다란 인명 및 재산 피해가 연결되는 것들만 뉴스로 나오기 때문으로 보인다. 여러분들로 이번 기회에 직접 기상청 방문하여 data를 한번 살펴보길 권하고 싶다.