2023년 11월 10일, 아이슬란드 기상청 화산 연구 부서장인 Kristín Jónsdóttir는 보기 드문 휴가를 보내고 있었습니다. 그녀는 “내 50번째 생일이었다”고 말했다. 그러자 모든 것이 흔들리기 시작했습니다. 그녀는 하루 종일 휴대폰을 바라보며 아이슬란드의 레이캬네스 반도 지도에서 일어나는 지진을 지켜보곤 했습니다.
반도에서는 땅이 갈라지고 용암이 쏟아지는 균열 폭발이 발생합니다. 10월 말부터 인기 있는 블루 라군 스파, 지열 발전소, 해안 마을인 그린다비크(Grindavík)가 있는 반도의 스바르첸기(Svartsengi) 지역에 관심이 집중되었습니다. 반도의 마지막 세 번의 균열 폭발은 고립된 계곡을 불로 가득 채웠습니다. 하지만 이제 마을은 위협을 받고 있었습니다.
11월 10일에 발생한 폭풍의 소용돌이로 인해 묻혀 있던 마그마 강이 그린다비크와 그 주민 3,600명을 향해 굽이쳐 흘러가고 있음이 드러났습니다. 더욱 고통스러운 것은, 액체 불의 장막과 유사한 수직 마그마 덩어리인 제방이 지하 강에서 솟아올라 지표면 바로 앞에서 멈춰 섰다는 것입니다.
당국은 재빨리 마을을 대피시켰습니다. 그리고 모두가 기다렸습니다.
12월 18일, 화산 균열로 인해 마을 북동쪽 땅이 갈라지고 겨울 땅이 녹은 암석으로 뒤덮였습니다. 강렬한 폭발은 며칠 동안 지속되었으며 그린다비크 외곽에 머물렀습니다.
그러다가 1월 14일 오전 3시, 집으로 돌아온 소수의 주민들이 경보음과 대피하라는 문자 메시지에 잠에서 깨어났습니다. 또 다른 폭발이 마을을 침범했습니다. 60시간여가 흐른 뒤 사건이 끝났을 때 집 여러 채가 전소됐지만 사망자는 없었다.
Grindavík 주민들은 적극적인 지역 당국, 비상 관리자, 지구 내부 연구 덕분에 생명을 얻었습니다. 과학자들은 지진파와 행성 지각의 왜곡을 해독하여 마그마의 움직임을 추적해 왔습니다. 한반도의 화산 배관 지도를 작성함으로써 화산 활동이 일반적으로 어떻게 작용하는지 더 잘 이해하는 동시에 앞으로 더욱 정확한 지역 예측을 제공하는 것을 목표로 하고 있습니다.
작업이 진행 중입니다. 이번 화산 위기는 아직 끝나지 않았습니다. 800년 동안 폭발을 보지 못했던 반도가 이제 깨어났습니다. 지질학적 증거에 따르면 폭발은 수년, 수십 년, 심지어 수백 년 동안 계속될 수 있습니다.
Jónsdóttir는 “우리는 용암이 솟아오르는 것을 극히 일부만 보았습니다.”라고 말했습니다. “자연은 암울합니다.”
지구물리학의 힘
아이슬란드, 하와이, (수천년 전) 아이다호, 뉴멕시코, 캘리포니아 등 다른 곳에서도 발생하는 균열 폭발은 예측하기 어렵습니다. 산악 지형을 특징으로 하는 전형적인 화산 폭발과 달리 균열이 어디에서 나타날지 정확히 예측하기는 어렵습니다.
Merril Sherman/Quanta 매거진
레이캬네스 반도의 균열 화산 활동은 특히 독특합니다. 현재는 그 자리에 얼어붙은 고대 용암류를 보면 폭발이 수년 동안 이 지역을 괴롭혔지만, 이 사건의 양쪽에서는 수세기 동안 화산 활동이 없었다는 사실이 드러납니다. 마지막 폭발 기간은 1240년에 끝났으며, 이는 지난 4,000년 동안 한반도에서 세 번째 폭발이었으며, 각 성단은 대략 8세기 간격으로 분리되었습니다. 그런데 왜 대략 800년이라는 주기가 존재하는 걸까요? 아이슬란드 대학의 지질학자인 알베르토 카라치올로(Alberto Caracciolo)는 "솔직히 말해서 우리는 아직도 모른다"고 말했습니다.
화산 활동이 있다는 사실은 전혀 충격적이지 않습니다. 반도는 지구의 핵-맨틀 경계에서 솟아오르는 열의 샘인 맨틀 기둥 꼭대기에 자리잡고 있습니다. 그리고 그것은 유라시아판과 북아메리카판 사이의 분출되기 쉬운 봉합부인 대서양 중앙 해령에 걸쳐 있습니다. 레이캬네스의 불안정한 구조로 인해 이 지역은 세계에서 가장 정밀한 화산 지역 중 하나가 되었습니다.
따라서 2020년에 수만 건의 지진이 반도를 흔들기 시작하고 땅이 부풀어오르기 시작했을 때 과학자들은 이 소동이 8세기에 걸쳐 진행 중인 화산 활동의 전주곡일 수 있다고 의심했습니다. 그들은 어디에 있는지 알아내기만 하면 되었습니다.
마그마 사냥
마그마가 지각 깊은 곳의 암석을 깨뜨릴 때 뚜렷한 특징을 지닌 지진이 발생합니다. 이러한 지진파와 그 특성은 과학자들에게 마그마의 존재와 이동에 대한 가장 즉각적이고 가장 모호하지 않은 단서를 제공합니다. 브리스톨 대학의 화산학자인 샘 미첼(Sam Mitchell)은 화산 위기 동안 "단 한 가지만 가질 수 있다면 그것은 바로 그것일 것"이라고 말했습니다.
이동 중인 마그마가 충분히 얕으면 땅도 눈에 띄게 변형됩니다. 위성은 레이더를 사용하여 몇 시간, 며칠 또는 몇 주 동안의 고도 변화를 식별합니다. 지상 GPS 관측소는 고도 변화에 대한 고해상도 실시간 정보도 제공합니다.
Jónsdóttir는 2020년에 시작된 지진의 불협화음이 마그마 이동과 지각판의 움직임에 의한 것이라고 의심합니다. 아이슬란드에서는 유라시아판과 북미판이 완전히 분리되지 않고 이동하면서 서로 긁히고 있습니다. 폭발적인 주기 사이에는 많은 구조적 스트레스가 축적됩니다. 그런 다음 마그마가 이 경계를 따라 지하의 크레바스로 흘러들어가면 강력하고 빈번한 지진의 형태로 긴장이 풀리게 됩니다.
