지난 수십 년 동안 지구 자전축의 북쪽 끝 지점이 북극에서 캐나다 방향으로 서서히 이동하다가 갑자기 동쪽으로 방향을 틀었습니다.

이와 같이 지구 자전축의 급격한 변화가 나타나고 있지만 과학자들이 정확한 원인을 파악하지 못하고 있다고 미 뉴욕타임스가 28일(현지 시간) 보도했습니다.

20세기에 들어올 즈음 지구 자전축이 급변했습니다. 과학자들은 연구를 통해 북극 얼음층과 산악 빙하가 녹으면서 지구 질량 배분이 변화한 것이 자전축 이동의 원인이라는 점을 알아냈습니다.

빙하가 녹으며 거대한 얼음층이 얇아지면 지각과 맨틀이 불거지고 지구 질량 배분이 변화하게 됩니다. 온난화로 얼음층이 녹고 토양의 수분이 증발하며 댐으로 물을 가둬 놓는 것도 영향을 줍니다.

하지만 최근 다른 요인들도 영향을 미친다는 사실이 드러나고 있습니다. 대표적인 예로 지하수가 있는데요. 서울대학교 지구과학교육과 서기원 교수와 연구팀은 인류가 지하수를 대량으로 뽑아 올리면서 지구 질량 배분이 달라졌다는 것을 밝혔습니다. 서 교수팀의 연구는 ‘지구물리연구레터(Geophysical Research Letter)’에도 실렸습니다.

수자원 전문가들은 오래전부터 지하수가 과도하게 인출된 뒤 다시 채워지지 않으면 땅이 가라앉으면서 주택과 건물, 도로 등이 피해를 입고 지하수가 차지할 수 있는 공간이 사라진다고 경고해 왔습니다.

1993년부터 2010년까지 인류는 약 2조 1500톤의 지하수를 퍼 올렸다고 합니다. 땅 밑에 있던 물이 바다로 흘러 들어가면 해수면 상승의 원인이 됩니다. 실제로 지하수 개발이 활발한 인도와 미국 북서부는 해수면 상승 속도가 더 빠릅니다.

서 교수팀은 위 기간 동안 일어난 지구 자전축 변화에 지하수 고갈이 미치는 영향이 빙하기 이후 지각 변화에 이어 두 번째로 크다는 사실을 알아냈습니다. 이때 지구 자전축이 동경 64도 방향으로 80cm 이동했습니다.

지구 자전축의 변화는 계절을 바꿀 정도는 아니지만 지역별로 태양에 노출되는 정도가 달라지고 강우량도 바뀔 수 있습니다. 위성항법장치에는 큰 영향을 줍니다. 항공기, 미사일, 지도 앱 등에 오류가 발생할 수 있습니다. 그래서 과학자들은 지구 자전축 이동의 원인을 파악하고 변화를 예측하고자 했습니다.

20세기 대부분은 지구 자전축 변화가 아주 정확하게 측정됐기 때문에 이를 바탕으로 지하수 사용에 따른 자전축 변화도 정밀한 계산이 가능했습니다. 그러나 서 교수팀에 따르면 지하수 요인이 배제되면 자전축 변화 예측값의 정확성이 떨어집니다.

해빙과 지하수 외에도 지구 자전축 이동에 관여하는 요인이 있을 수 있으나 아직 충분히 규명되지 못했습니다. 텍사스대학교 지구물리학자 클라크 윌슨 박사는 “지구 내부의 액체에 변화가 생겨 자전축이 바뀔 수 있다.”라고 말했습니다.