과학2026. 11. 14. 오전 1:55 UTC·2 분 소요

핵실험 '밤 펄스', 캐나다 설탕단풍에 60년 남았다

냉전 핵실험으로 늘어난 탄소-14가 오타와 인근 설탕단풍 잎에는 대기보다 약 2년 더 남아 있었습니다. 오타와대 연구팀이 그 이유를 밝혔습니다.

Sugar maple leaves in autumn colours in a forest in Gatineau Park, Quebec. — 이미지: Gizmodo

냉전 시대 핵실험의 흔적이 캐나다 설탕단풍 잎에는 대기보다 더 오래 남아 있었습니다. 과학자들이 '밤 펄스'라고 부르는 현상입니다. 오타와 인근 가티노 공원의 단풍나무는 탄소-14 비율이 핵실험 이전 수준으로 돌아오는 데 60년 넘게 걸렸고, 대기가 정상으로 돌아온 시점보다 약 2년 늦었습니다.

밤 펄스란 무엇인가

미국과 소련, 그리고 동맹국들은 냉전 중 지상 핵실험을 수없이 했습니다. 폭발에서 나온 중성자가 질소와 부딪혀 일부가 탄소-14로 바뀌었고, 정점에서는 대기 중 탄소-14가 거의 두 배가 됐습니다.

퀘벡주 가티노 공원의 단풍잎에서는 1964년 탄소-14가 기준치보다 천분율로 842 높은 최고치를 기록했습니다. 1963년 부분적 핵실험 금지 조약으로 지상 실험이 끝난 지 약 1년 뒤입니다. 2025년에는 추정 -13.9까지 내려갔습니다.

나무는 왜 늦었나

대기의 탄소-14는 2021~~2022년에 폭발 이전 수준으로 돌아왔지만, 단풍나무는 2024년쯤 도달했습니다. 차이는 약 2.2년이고 오차는 3~~4개월입니다.

오타와대 지구과학자 레너드 와세나르는 식물이 새잎을 만들 때 이전 해에 저장한 오래된 탄소를 자주 쓴다고 설명합니다. 연구팀은 1990~2019년에 평균 7.4 정도의 작은 양의 편차도 확인했습니다. 학술지 Scientific Reports 논문은 이것이 대기 현상이 아니라 오래된 탄소의 생물학적 재활용을 반영한다고 밝혔습니다.

잎이나 나이테의 탄소-14로 과거 대기를 복원하는 기후 연구는 시료가 그해 대기를 거의 그대로 반영한다고 가정해 왔습니다. 연구팀은 앞으로 식물 종별로 명시적인 보정이 필요하다고 말합니다.

밤 펄스가 옅어진 데는 화석연료도 한몫했습니다. 석탄, 석유, 천연가스가 내놓는 이산화탄소에는 탄소-14가 거의 없어 1960년대부터 계속 희석해 왔습니다. 바다도 일부를 흡수했습니다. 와세나르는 이 잎들을 '65년 치 대기 일기'라고 표현했습니다.