지구온난화와 지진은 아무 관련이 없는데 지진이 왜 자주 발생해?
지구온난화와 지진은 언뜻 아무 관련이 없을 것 같습니다. 지진은 지구 내부의 판 구조 운동, 마그마 활동, 단층 파열 등 지각 내부에서 발생하는 물리적 현상이기 때문입니다. 따라서 지구온난화가 모든 지진을 증가시키거나 직접적으로 유발한다고 보기는 어렵다는 게 전문가들의 중론입니다. 하지만 지구온난화는 이렇게 지진에게 영향을 주고 있는 것도 사실입니다.
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1. 빙하 감소와 지각 변동
지구온난화로 빙하가 녹으면서, 빙하가 덮고 있던 지역의 지표면에 대한 압력이 감소합니다. 이로 인해 지각이 다시 상승하는 "빙하 반발(isostatic rebound)"이 발생하고 있습니다. 빙하가 지표를 덮고 있을 때는 지구의 지각을 아래로 눌러 잡아두고 있습니다. 하지만 빙하가 녹으면, 지각에 가해지던 압력이 줄어들어 지각이 원래 위치로 복원되는 현상이 발생합니다. 이를 빙하 반발이라고 합니다. 지각이 상승하는 과정에서 기존의 단층선이나 지각 구조에 스트레스를 가할 수 있습니다. 이러한 스트레스는 단층선을 따라 작용하여 작은 규모의 지진을 유발합니다.
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세상에 대하여 우리가 더 잘 알아야 할 교양 33: 해양석유시추 문제는 없는 걸까? | 닉 헌터 - 교보
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빙하가 빠르게 녹는 그린란드, 알래스카, 캐나다 북부 지역에서는 빙하 반발로 인한 지각 이동이 관찰되고 있으며, 이와 관련된 미소 지진이 관찰된 바 있습니다. 빙하 반발은 매우 느린 과정으로, 지각이 안정화되기까지 수천 년이 걸릴 수 있습니다.
최근 관찰에서는 그린란드의 빙하가 녹으면서 지각 상승이 보고되고 있고, 이로 인한 작은 규모의 지진이 발생했다는 관찰이 있었습니다. 알래스카에서도 빙하 감소와 관련된 미소 지진이 관찰되었습니다.
하지만 이러한 빙하 감소로 인한 지진은 작은 규모로 발생하며, 대규모 지진과는 직접적인 연관이 없다고 보는 것이 일반적입니다.
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2. 저수지와 지진
지구온난화로 강수 패턴이 변하면서 인간이 물을 저장하기 위해 대규모로 저수지를 건설하는 경우가 늘어나고 있습니다. 이러한 저수지는 지표면에 추가적인 압력을 가해 지진을 유발할 수 있습니다. 이를 "저수지 유발 지진(Reservoir-Induced Seismicity)"이라고 하죠. 대규모 저수지가 건설되면, 저수지에 저장된 어마어마한 물의 무게가 지표면에 큰 압력을 가합니다. 이 압력은 지각 내부의 단층이나 암석 구조에 영향을 미쳐 기존의 응력(외부에서 암석이나 지각에 가해지는 힘을 면적 단위로 나타낸 것) 상태를 약화시키고, 이로 인해 지진이 발생할 수 있습니다. 또한, 물이 지각 내부로 스며들면서 암석의 마찰력을 약화시키고 단층선을 따라 지각의 미끄러짐을 일으킬 수 있습니다. 이런 현상은 일반적으로 저수지가 물로 채워진 후 몇 년 내에 발생하는 경우가 많습니다.
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대부분의 저수지 유발 지진은 작은 규모(M 2~4)로 발생하지만, 드물게 규모 6 이상의 지진이 일어나기도 합니다. 중국 싼샤댐(Three Gorges Dam)은 현존 세계 최대 규모의 댐으로, 저수지 건설 이후 수백 건의 미소 지진이 보고되었습니다. 1967년, 인도 코이나 저수지에서는 규모 6.3의 지진이 발생했습니다. 이는 저수지 유발 지진 중 가장 큰 규모로 기록된 사례입니다. 브라질 발레 그란데(Valle Grande)에서도 대규모 저수지 건설 이후 지진 활동이 증가했다고 합니다.
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세상에 대하여 우리가 더 잘 알아야 할 교양 85: 자연 서식지와 자연 개발, 무엇이 우선일까? | 필
세상에 대하여 우리가 더 잘 알아야 할 교양 85: 자연 서식지와 자연 개발, 무엇이 우선일까? | 자연보호에 반대하는 사람이 어디 있어? 자원을 이용하지 않으면 먹고살 수 없으니, 어쩔 수 없이
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3. 메탄 하이드레이트의 메탄 방출과 지각 불안정
메탄 하이드레이트의 메탄 방출과 지각 불안정은 지구온난화가 해저 환경에 어떻게 영향을 미치는지 보여주는 중요한 현상입니다. "메탄 하이드레이트(Methane Hydrate)"는 저온과 고압 환경에서 형성된 고체 형태의 메탄을 말합니다. 주로 해저 퇴적층이나 영구 동토층에서 발견되고 있습니다. 이 물질은 특정 온도와 압력 조건이 있어야 안정된 상태를 유지할 수 있습니다. 그런데 지구온난화로 인해 해수 온도가 상승하거나 해저 환경이 변형되면 메탄 하이드레이트가 녹아 메탄가스를 방출하게 됩니다. 메탄 하이드레이트가 녹으면, 고체 상태에서 기체 상태로 되기 때문에 부피가 크게 증가합니다. 그래서 해저 퇴적층 내부의 압력을 상승시키게 되고 해저 지각의 구조적 균열이 일어납니다. 또한, 메탄 하이드레이트가 녹으면서 퇴적층의 밀도와 강도가 감소해 해저 지각 구조가 약화될 수 있습니다. 그렇게 되면 해저 퇴적층이 붕괴되면서 해저에서 대규모 산사태가 발생합니다. 산사태와 퇴적층 붕괴는 주변 단층선에 영향을 미쳐 지진을 유발하는 거죠.
세상에 대하여 우리가 더 잘 알아야 할 교양(세더잘) 세트 | 내인생의책 편집부 외 - 교보문고
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