빙하
1. 지형
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1.1. 개요
氷河 / Glacier
지구의 특정 지방[1]에서는 눈이 녹지 않고 쌓여서 오랜 시간에 걸쳐 단단한 얼음층을 형성하는데, 이것이 중력에 의해 마치 강처럼 흐르는 현상 및 그런 현상이 관측되는 얼음 지형 자체를 뜻한다. 사람들이 흔히 말할 때는, 높은 산지에 있는 만년설도 빙하의 일종으로 보기도 한다.
지구 담수의 약 68%는 이 형태로 존재한다. 덧붙이자면 약 30%는 지하수이며, 오직 0.3%정도만이 호수나 강으로 되어 있다. 출처.
1.2. 형성 원리
눈이 내리는 양보다 공기 중으로 다시 돌아가는[2] 양이 더 적은 지역에서 차츰 얼음 층이 누적되는 것이다. 눈이 쌓이면 처음에야 얼기설기 엮인 가볍고 약한 눈 퇴적층이지만, 이게 미터 단위가 아니라 수백 미터에서 수 킬로미터 단위로 쌓이면 얘기가 달라진다. 눈 사이의 빈 공간은 재빨리 메워지며 눈송이 결정은 모두 으스러지고 새롭게 결정을 이루게 된다. 마침내는 밀리미터 내지는 센티미터 단위의 얼음 결정으로 구성된 단단하고 치밀한 얼음층이 된다. 그 속에 갇혀 있던 많은 공기 방울은 압착되거나 빠져나가게 되므로, 얼음층은 빛을 상당히 투과시킬 수 있다. 바닷물이 파랗듯이 이 두껍고 큰 얼음 역시 파랗게 보이며, 이를 블루-아이스(Blue-ice)라고 한다. 바닷물처럼 새파랗고 거무튀튀하게 되는 건 아니고 밝고 화사한 하늘색에 가까운데, 그 청명한 색이 보통 아름다운 게 아니다.
1.3. 움직이는 과정 및 원리
산 상층부나 극지방에서 두껍게 얼음층이 쌓이면, 이 얼음층은 곧 '불안정'해진다. 그 이유는 중력 때문이다. 결국 얼음이지만 하루에 수 m씩 흐르고 있다.[3] 많은 사람들이 오해하지만 빙하는 얼음 그 자체가 물처럼 흘러 내려가는 현상이다. 굴곡진 땅을 만나면 얼음이 물과 똑같이 변형되면서 "흐른다." 얼음이 식탁에서 미끄러지는 것과는 전혀 다른 원리이다[4].
고체가 흐르지 않는다는 것은 사람의 인식이 빚어낸 편견일 뿐이다. 얼음은 물론이고 암석 덩어리도 흐를 수 있다. 이를 결정하는 데 중요한 것은 (1) 고체를 흐르게 할 만큼 충분한 전단응력(shear)이 작용하는지, 그리고 (2) 그 전단응력에 고체가 "깨지는 것(brittle deformation)"보다 "흐르는 것(ductile deformation)"이 더 유리한 환경인지이다. 두꺼운 얼음층으로 인해 얼음 하부는 강한 압력에 눌린 상태이며 이 상태에서 중력 때문에 꾸준한 전단응력이 작용하게 된다. 얼음은 그 조건에서는 깨지는 것보다 흐르는 게 더 '편하다'. 결국 얼음층은 마치 물엿처럼 천천히, 그러나 꾸준히 땅 위를 흐르게 된다. 더 이상 압력이 가해지지 않아 흐르는 것보다 깨지는 것이 유리해지면 얼음은 더 이상 흐르지 않는데, 이는 보통 바다나 호수에 닿아서 하부 압력이 제거됐을 때이다. 실제로 빙하 지형을 관찰하거나 인공위성으로 빙하의 변형 모양을 보면, 정말 액체처럼 흐르고 있음을 쉽게 깨달을 수 있다.
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▲ 넓은 지면을 만나 얼음층이 넓게 퍼지는 모습. 말라스피나(Malaspina) 빙하의 모습이다.
한편, 사람들의 생각대로 물이 빙하를 미끄러지게 하는 것도 가능하다. 빙하와 지표 사이에 물 혹은 물을 포함하는 수포 등이 들어있는 경우가 있는데, 이는 보통 빙하 하부의 온도가 비교적 높을 때 형성된다. 이 때 하부에 들어있는 물은 해당 빙하 혹은 빙하의 국부적인 영역의 움직임을 더 빠르게 만들어주는 효과가 있다. 즉 윤활제 역할을 하는 셈이다.
빙하는 계곡을 따라 흐르면서 더 이상 흐를 수 없는 곳까지 이른다. 보통 너무 환경이 따뜻해져 빙하가 녹아버리는 곳이나 바다나 큰 호수를 만나 더 이상 흐르지 않고 깨지는 곳까지 흐른다.
1.4. 침식 지형
지면과의 마찰이 물보다 강하기에 계곡의 침식이 물과는 다른 양상을 보이며, 대표적인 지형이 U자곡 및 피오르이다. 기체나 액체, 작은 입자의 먼지가 아닌 대규모의 고체로 인한 침식작용인만큼 지구상에서 가장 강한 침식 작용을 일으킨다.[5]
그 과정에서 기저에 품고 있는 바위와 흙 등이 바닥을 사포로 밀듯이 쓱 밀고 지나가는지라 빙하가 흐른 자리는 마치 사포로 긁어낸 자국 같은 느낌의 흔적이 남는다.
빙하와 빙하 사이에 벌어진 틈을 크레바스라고 하는데 위에 눈이 살짝 얼어 있어서 빠지기 쉽기에 빙하를 지나는 탐험가들을 위협하는 요소 중 하나이기도 하다. 자세한 내용은 크레바스 항목 참조.
1.5. 퇴적 지형
빙하는 산에서 흘러 내려오는 동안 지면을 깎아 암설을 운반한다. 이렇게 운반되는 암설들은 빙하의 말단부 및 측부에 퇴적되게 되는데 이를 빙퇴석이라고 한다. 빙하의 침식력이 워낙 강해서, 집채만한 바위부터 모래나 점토까지 모두 운반하여 퇴적시키는 양상을 보인다.
빙하 퇴적 지형의 대표적인 예로 미국 동부 뉴욕주 남부의 롱아일랜드가 있다. 두 번의 빙하기에 걸쳐 북극에서 밀고 내려온 거대한 빙하가 퇴적물을 밀어내 형성된 섬.
1.6. 여담
여담으로, 아기공룡 둘리의 주인공인 둘리는 작품 속에서 빙하가 아니라 빙산 속에서 얼어붙은 상태로 강에 흘러 내려왔다. TVA 주제가인 '빙하 타고 내려와~'는 원작 내용과는 완전히 다른 부분. 그나마 '타고' 온 것도 아니다.
1.7. 관련 문서
2. 필살염의 대지의 7속성 중 하나
필살염/속성 참고.
[1] 고위도 극지방 및 고산지대 등.[2] 승화되거나 녹아 없어져서[3] 그린란드 서쪽 해안의 Jakobshavn Isbræ 라는 빙하는 최대 하루에 40 미터 이상 움직이기도 한다.[4] 초등학교 시절을 보낸 위키러라면, 얼음 위에다가 양 끝에 추를 매단 실을 놓으면, 실이 얼음을 서서히 통과해서 내려가는 것을 관찰하는 실험을 해본 적이 있을 것이다. 이것과 같은 원리다.[5] BBC, '살아있는 지구' 참조.