“태평양 대형 해저 화산 올해 말 분출”

연안에서 700마일, 샌프란시스코 북서쪽 심해 1마일

1980년대 발견된 이후 세 차례 분출한 액셜 시마운트

2024년 들어서 분출 전조현상 팽창 속도 선형적 증가

폭발성 분출이 아닌, 용암이 천천히 흘러나오는 유형

원문은 LA타임스 5월20일자 “Undersea volcano off the Northwest may erupt soon” 기사입니다.

이 화산은 1980년대에야 처음 존재가 알려졌으며, 이후 꾸준히 연구 대상이 되어 왔다. 오리건 주립대 지질학자 빌 채드윅(Bill Chadwick)에 따르면, 액셜 시마운트는 1998년, 2011년, 2015년 총 세 차례 분출했다. 다행히도 이 화산은 폭발성 분출이 아닌 용암이 천천히 흘러나오는 형태로, 캘리포니아나 오리건, 워싱턴 주민들에게 해일 위험은 없다.

채드윅은 “세인트헬렌스산, 레이니어산, 후드산, 크레이터레이크 같은 화산들은 가스 함량이 높고 폭발성이 강하지만, 액셜은 하와이나 아이슬란드의 화산처럼 점성이 낮은 마그마가 천천히 흘러나오는 유형이라 위험성이 적다”고 설명했다.

해양 생태계에 미치는 영향은

육지에서는 감지되지 않을 정도로 조용히 분출하지만, 해저에서는 다른 이야기가 펼쳐진다. 분출 시 바닷속에서는 최대 약 800미터 높이로 열기 기둥이 솟아오르지만, 수면까지 도달하지는 않는다. 표면에서는 급속히 식은 용암이 껍질을 형성하지만, 내부는 오랜 시간 동안 용암 상태로 남아 있다.

워싱턴대 해양학 교수 윌리엄 윌콕(William Wilcock)은 “용암이 천천히 흘러 나오는 일부 지역에서는 열이 오랫동안 유지되며, 미생물 군락이 자라 마치 해저에 눈이 쌓인 듯한 풍경을 만들어낸다”고 말했다.

화산 주변에 설치된 과학 장비는 용암에 의해 파손될 위험이 있으며, 바닷속 생물 일부도 피해를 입을 수 있다. 하지만 고래 같은 해양 포유류는 수면 가까이 서식하기 때문에 분출로 인한 직접 피해는 없을 것으로 보인다.

규모 9.0 지진과의 연관성은

일부 우려처럼 액셜 시마운트의 분출이 카스카디아 섭입대(Cascadia Subduction Zone)에서 발생할 수 있는 규모 9.0의 대지진을 유발할 가능성은 없다고 전문가들은 설명한다. 그 이유는 액셜 시마운트가 해당 지각 단층대와 물리적으로 아주 멀리 떨어져 있기 때문이다.

지구 전체 화산 활동의 80%는 해저에서 일어난다. 그 중에서도 액셜 시마운트는 현재 세계에서 가장 잘 관측되고 있는 해저 화산이다. 이는 이곳이 후안 데 푸카 판(Juan de Fuca Plate)과 태평양 판(Pacific Plate)이 벌어지는 지점에 위치할 뿐만 아니라, 지하에서 뜨거운 마그마가 치솟는 '지질학적 핫스팟(hot spot)' 위에 놓여 있기 때문이다.

예측 가능한 해저 화산, 드문 기회

채드윅과 동료 과학자들에게 액셜 시마운트는 지진 및 화산 예측 실험의 완벽한 무대다. 그는 “다른 많은 화산들이 수십 년에서 수백 년 동안 잠잠하다가 갑자기 활동을 시작하는 것과 달리, 액셜은 연구를 시작한 이후 항상 활발한 상태였다”고 말했다.

분출 사이 화산은 천천히 팽창하며 해저가 융기하고, 마그마가 분출되는 순간에는 해저가 다시 가라앉는 ‘팽창-수축’ 주기를 보인다. 이 패턴을 활용해 과학자들은 분출을 수개월 전 예측할 수 있는 기회를 얻게 된 것이다.

실제로 채드윅과 스콧 누너(Scott Nooner) 박사는 해저 팽창 속도가 선형적으로 증가하는 것을 보고 2015년 분출을 7개월 전에 예측한 바 있다.

하지만 이후 예측은 쉽지 않았다. 2019년부터 예측 창을 시도했지만, 해저 융기 속도는 점점 느려졌고, 2023년 여름에는 거의 멈췄다. 그러다 2023년 말부터 다시 융기가 시작됐고, 2024년 들어서는 일정한 속도로 팽창 중이다. 이에 따라 두 과학자는 2024년 7월 블로그를 통해 올해 말까지 분출이 일어날 것이라는 예측을 내놨으며, 해당 전망은 아직 변경되지 않았다.

다만 현재까지 지진 활동 수치는 낮은 상태다. 채드윅은 “2015년 분출 전과 비교해 보면 현재는 지진 발생 빈도가 높지 않다”며 “내일 당장 분출해도 이상할 건 없지만, 당장 급박하게 일어날 것 같지는 않다”고 덧붙였다.

그는 또 “이번 예측은 하나의 공개 실험”이라며, 과거 데이터에 근거해 사후적으로 분석하는 것이 아니라 실시간으로 예측을 시도한다는 점에서 의미가 있다고 강조했다.

다른 화산에도 적용될까

채드윅은 “이번 예측이 적중할 경우, 더 위험한 육상 화산에 적용 가능한 모델이 될 수 있다”고 말했다. 다만 육상 화산은 반복 가능한 패턴이 드물어 예측이 훨씬 더 어렵다고 밝혔다.

한편, 해저 화산 예측을 위한 다양한 시도도 진행되고 있다. 동태평양 해저에서 특정 지점의 열수 분출구 온도 상승과 세 차례의 분출 간 시간 간격 사이에 반복적 패턴이 관찰됐으며, 해당 지역에서는 실제로 분출 당시 촬영이 이루어졌다.

하지만 액셜 시마운트의 분출을 촬영할 기회는 적을 것으로 보인다. 미국과학재단(NSF)이 지원하는 해양관측네트워크(Ocean Observatories Initiative)에서 설치한 센서로 분출은 감지할 수 있지만, 촬영을 위해서는 원격조종 수중 탐사선이나 잠수정을 준비해야 한다.

채드윅은 “분출은 길어야 일주일에서 한 달 정도 지속되기 때문에, 적절한 시점에 배와 장비가 현장에 있어야 한다. 그러나 이런 장비들은 1년에서 1년 반 전에 미리 예약돼 있어, 분출 장면을 직접 촬영하는 건 거의 불가능하다”고 말했다.

그는 마지막으로 액셜 시마운트 현장을 다녀온 것이 2024년이며, 다음 탐사는 2026년 여름 예정이라고 밝혔다. 만약 예측이 적중한다면, 그는 그 전에 이 수수께끼 같은 해저 화산이 이미 조용히 분출했을 것으로 보고 있다.

글=롱공 린 2세