극지연구소, 국제 연구진과 공동연구 ‘Nature Geoscience’ 논문 게재
아라온호 남극 중앙해령 탐사에서 신규 맨틀 존재 확인

지질환경과학과 김승섭 교수와 최학겸 박사가 극지연구소, 미국 하버드 대학 등과 함께 ‘질란디아-남극 맨틀’로 명명된 새로운 타입의 맨틀이 존재한다는 사실을 세계 최초로 발견했다.

1월 28일, 극지연구소(소장 : 윤호일)에 따르면 공동연구팀은 쇄빙연구선 아라온호를 이용해 남극해에 위치한 ‘호주-남극 중앙해령’을 탐사해 남극-뉴질랜드-호주 동편 영역 아래에 분포하는 ‘질란디아-남극 맨틀’을 발견했다.

이번 성과는 박숭현 극지연구소 책임연구원이 충남대, 미국 하버드 대학, 와이오밍 대학, 우즈홀 해양연구소 등과 공동연구를 통해 이뤄냈으며, 국제 학술지인 ‘Nature Geoscience’ 2월 호에 게재될 예정이다.

이번 ‘질란디아-남극 맨틀‘의 발견은 상부 맨틀이 태평양형과 인도양형으로 구분되어 있으며 이 두 맨틀이 호주와 남극 사이에 위치한 호주-남극 부정합(Auatralian-Antarctic Discordance) 아래에서 맞닿아 있다는 기존의 학설을 뒤집은 것이다.

태평양형 맨틀이 호주-남극 부정합 아래에서 인도양형 맨틀과 접하면서 인도양을 향해 흘러 들어가고 있다는 것이 30년 동안 통용되던 학설이었다. 그러나 극지연구소의 연구결과 태평양형과 인도양형 맨틀 사이에는 이 두 맨틀과 기원이 다른 ‘질란디아-남극 맨틀’이 존재하며 호주-남극 부정합도 더 이상 태평양형과 인도양형 맨틀의 경계가 아니라는 사실을 확인한 것이다. 인도양형 맨틀과 경계를 이룬 맨틀은 태평양형 맨틀이 아니라 ‘질란디아-남극 맨틀’인 것으로 이번 연구 결과 확인되었기 때문이다.

질란디아-남극 맨틀은 원래 곤드와나라는 이름을 가진 거대한 하나의 대륙을 구성하고 있었던 호주, 뉴질랜드, 남극 대륙을 쪼개고 분리시킨 하부 맨틀의 상승 작용(맨틀 플룸)에서 기원한 것으로 보인다. 이 맨틀 플룸은 약 구천만 년 전 하부 맨틀로부터 상승하여 곤드와나 대륙 아래에 도달, 대륙의 균열을 일으킨 후 남극대륙 아래에서 현재까지도 지속적으로 상승하고 있는 것으로 보인다. 지표 가까이 상승한 맨틀은 북쪽 뉴질랜드를 향해 흘러 호주-남극 중앙해령에도 영향을 미치고 있는 것으로 보인다.

이번 연구에 참여한 김승섭 교수는 “이번 논문 발표에 이어 충남대 연구진이 참여한 관련 연구를 추가로 진행하고 있어 추후 발전된 연구 결과를 발표할 것”이라고 말했다.