기후변화를 넘어 기후위기로

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기후변화를 넘어 기후위기로

최근 '미국 캘리포니아에서 1913년 이래 지구 최고 기온 54.4도가 기록됐다(2020.08.18.)'는 뉴스를 보셨나요? 미국 캘리포니아주 데스밸리 국립공원에서 측정한 결과라고 하는데요, 정말로 이상기후로 지구에 위기가 오나? 라는 불안감을 가지게 됩니다. 

또한, 이웃나라 일본은 8월 10일 전국 169개 지역서 35도 넘는 고온 이 연일 관측 되기도 했다고 합니다. 세계적으로 뜨거운 이상기후가 올 여름에도 기사화되고 있으며 이에 대해 많은 사람들이 기후변화를 그 원인으로 지목하고 있습니다. 

도대체 기후변화는 무엇이며, 

최근 우리들은 '기후변화'와 관련해서 기후를 어떻게 전망하고 있으며 그 영향은 무엇이라고 예상하고 있는지 한 번 알아보도록 하겠습니다. 

 

▶ 기후변화의 원리 및 메커니즘

먼저, 기후변화를 이해하기 위해서는 적외선 복사와 복사평형에 대해서 정확히 이해할 필요가 있습니다. 

즉, 지구는 태양에너지로부터 받은 열을 지표면에서 적외선 복사의 형태로 내놓으면서 평형을 이루고자 합니다. 

적외선 복사 평형. NASA illustrations by Robert Simmon.

하지만 위와 같은 간단한 복사평형은 지구상에 존재하지 않습니다. 왜냐하면 이산화탄소와 같은 온실기체가 적외선을 분자 내에 흡수하면서 대기 상층의 복사평형을 미세하게 깨뜨리고 이어서 지구를 식히는 적외선 복사량이 지구를 덥히는 햇빛의 열량과 균형을 이룰때까지 대기의 온도 상승을 일으키기 때문입니다(이순희 역, 2008). 

다양한 온실기체들에 의한 온실효과. by A loose necktie CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

 

이산화탄소와 같은 메테인, PFC 등 온실기체들과 수증기, 오존은 이러한 지구의 적외선 복사열을 잘 흡수하는 기체들입니다. 

그 중 이산화탄소의 온실효과에 대한 메커니즘은 Arrhenius, S.(1896)에 의해 오래 전부터 밝혀졌으며 현재, 과학적 법칙처럼 받아들여지고 있습니다. 즉, 이산화탄소가 적외선을 흡수하는 것은 명백한 사실이라는 것이죠. 

다만, 이산화탄소를 1로 정하고 측정한 상대적인 지구 온난화에 대한 영향력 값인 온난화지수는 기체마다 다르며, 실제 대기에 존재하는 기체들의 양도 시간이나 장소에 따라 다릅니다.

지구온난화지수(GWP, Global Warming Potential). wiki commons by Wjfox2005

위 그래프는 대표되는 기체들의 GWP(Global Warming Potential) 즉, 지구온난화지수를 잘 보여주고 있습니다. 이산화탄소 '1'을 기준으로 N2O는 298배, PFTBA는 무려 7100배의 온실효과를 지님을 알 수 있습니다. 

한 가지 특이한 점은 대기에 많은 양이 존재하고 강력한 온난화지수 값을 보이는 수증기(H2O)는 IPCC가 정한 온실기체에서 제외되었다는 점입니다. IPCC에서는 수증기의 온실효과를 인정하지만 결정적인 요인은 아니며 되먹임 시스템에 의한 단순한 에이전트로 간주하고 있습니다(IPCC, 2013). 오히려 온실기체 중 GWP는 1이지만, 대기 중 많은 양이 존재하고 결정적 기여를 하는 이산화탄소가 온실효과의 주된 원인임을 주장하며 전 지구의 평균 이산화탄소 농도가 꾸준히 증가하고 있다고 밝혔습니다. 

화석연료 등으로 배출된 이산화탄소는 생태와 해양에서 약 60%가 흡수되고 흡수되지 못한 이산화탄소는 대기에 누적되며, 대기 중 체류 기간은 100~300년 정도 된다고 추정하고 있습니다(IPCC, 2013).

 

▶ 기후변화의 최근 상황

우리나라의 안면도는 국제적인 기후변화감시소(북위 36˚2', 동경 126˚19', 해발고도 45.7m)를 가지고 있습니다. 세계 여러 나라들은 외딴 섬이나 높은 산 위와 같은 청정지역에 기후변화감시소를 운영해 기후변화 원인물질의 분포와 장거리이동을 감시하고 있습니다("울릉도와...세운다", 2011). 

안면도에서 측정한 이산화탄소의 연평균 값은 매년 꾸준히 증가하는 경향을 보이고 있으며, 가장 최근 측정한 이산화탄소 평균 농도 값은 2018년 415.2ppm으로, 북반구 대표 기후변화 감시소가 있는 미국 하와이 마우나로아에서 2018년에 측정한 이산화탄소 평균 농도인 408.5ppm보다 높은 수치입니다("안면도 이산화탄소 농도 415ppm”, 2019). 

하와이 마우나로아에서 관측한 이산화탄소 농도. by Delorme / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

북반구에 위치한 안면도와 마우나로아 모두 봄철에 가장 높은 값과 여름철에 가장 낮은 값을 보이며 계절에 따른 등락을 가짐을 알 수 있습니다. 그리고 이 두 지역은 전 지구의 이산화탄소 평균 농도보다 높습니다("안면도 이산화탄소 농도 415ppm”, 2019). 이는 북반구가 남반구에 비해 많은 인구가 분포하고 육상생태계가 발달하여 이산화 탄소 농도가 높고 계절변동이 크기 때문인 것으로 설명되어진 바 있습니다(Nevison et al., 2008). 어찌되었건, IPCC를 비롯한 거의 대부분의 나라에서는 온실기체 중 이산화탄소의 양이 증가할수록 지구의 온도가 상승해 기후변화를 일으킨다는 주장을 기후변화감시소의 이산화탄소 측정 자료들을 근거로 펼치고 있습니다. 

▶ 기후변화의 영향 

- IPCC가 2도 보고서에서 1.5도 보고서로 급히 변경한 이유를 중심으로 - 

그렇다면, 기후변화로 인한 어떠한 위험이 예상되길래 전 세계가 함께 모여서 머리를 맞대고 있는 것일까요? 

이는 지구 평균 온도가 1.5도 오를 경우와 2도 오를 경우를 대비해 기후변화에서 기후위기로 진단한 현재 상황을 살펴보면 좋은 해답이 될 것 같습니다. 여기에 대한 자세한 내용은 IPCC의 보고서에서 자세하게 다루고 있습니다. 

보고서에 따르면, 1.5도 오를 경우와 2도 오를 경우 모두 해수면이 상승하는 것은 맞지만 1.5도 오를 경우에는 2도 오를 경우에 비해 해수면 상승은 10㎝ 낮아지고 이 덕분에 1천만 명의 인간이 해수면 상승의 위험에서 벗어난다고 합니다(IPCC, 2018).

상승하는 해수면. flickr by go_greener_oz

그리고 2도 상승할 때에는 육지의 동·식물이 서식지를 잃을 확률이 1.5도 상승 시의 2배에 이르며 '2도 온난화'에서는 10년에 한 번 빈도로 여름에 북극 얼음이 완전히 녹을 수 있지만, '1.5도 온난화'에서는 100년에 한 번 빈도로 완전히 녹을 것으로 분석되었습니다(“2100년까지 1.5도 이내로”, 2018).

남극: 해빙에 있는 거대한 용융지. flickr by Eli Duke.

또한, '2도 온난화'가 현실화하면 전 세계 산호의 99% 이상이 소멸할 전망이지만, '1.5도 온난화'의 경우 70∼90% 소멸할 것으로 예상됩니다(IPCC, 2018).

지구온난화가 진행됨에 따라 또 다른 예상되는 피해는 극심한 물 부족이라고 할 수 있습니다. 히말라야나 힌두쿠시 산맥과 같은 산악지역에서 사는 전 세계 인구의 1/6 이상의 사람들은 높은 산의 얼음이 녹음으로써 마실 음용수가 줄어들게 되고 증발량이 증가함에 따라 아프리카 지역의 사막화로 인해 식량난이 발생할 수 있습니다(김수병 외 4인, 2018).

히말라야 산. Pixabay로부터 입수된 Pashminu Mansukhani님의 이미지 입니다. 

또한, 극지방의 얼음이 녹거나 동토층 속 온실기체인 메테인이 해방되거나 전 지구적인 해수순환의 스위치가 꺼져버리는 티핑포인트를 지나면 돌이킬 수 없는 재난적 상황이 인류에게 다가올 수 있다고 합니다(김수병 외 4인, 2018). 이는 전 세계의 가난한 나라와 극빈층들에게 더욱 큰 영향을 미칠 수 있다는 점에서 IPCC를 비롯해 많은 당사국들은 심각하게 판단하고 있는 상황입니다.

판마오 자이 의장은 "전 지구적으로 산악지대에 영구 동토층이 많은데, 그 밑에 많은 온실가스가 매장돼 있다"며 "기온이 2도 오르면 영구 동토층이 녹아 온실가스가 대기에 방출될 수 있다"고 전했습니다(IPCC, 2018). 2018년 갑자기 1.5도에 맞추어 이산화탄소 농도를 줄이자는 주장이 나올 수 밖에 없었던 것은 바로 이와 같은 티핑포인트를 막아야 된다는 위기의식에 바탕을 두었기 때문이라고 할 수 있습니다.

이상으로 기후변화와 그 영향들에 대한 예측들을 자세하게 살펴보았는데요, 기후변화와 관련해 IPCC에 반박하는 주장들도 많이 있습니다. 환경에 대한 균형잡힌 시야를 가지려면 그러한 관점들도 포용할 수 있어야 되겠죠? 차차 한 번 포스팅을 진행하면서 살펴보도록 하겠습니다.  

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[참 고]

.김수병 외 4인(2018). 지구를 생각한다. 해나무.

.김승욱(2018. Oct 08). "'지구온난화 2100년까지 1.5도 이내로 억제'…195개국 승인". Retrieved from https://www.yna.co.kr/view/AKR2018100836100004

.김승욱(2019. Sep 09). "안면도 이산화탄소 농도 415ppm… 하와이보다 높아". Retrieved from : https://www.yna.co.kr/view/AKR201909090397

.이순희 역(2008). 기후 커넥션. 비아북.

.조선비즈(2011.08.03.). 울릉도와 독도에 기후변화감시소 세운다. Retrieved from : https://biz.chosun.com/site/data/html_dir/2011/08/03/2011080301474.html

.HUFFPOST(2020.08.18.). 미국 캘리포니아에서 1913년 이래 지구 최고 기온 54.4도가 기록됐다. Retrieved from : https://www.huffingtonpost.kr/entry/death-valley-hot-weather-record_kr_5f3b1c38c5b6e054c3fdc834

.IPCC(2013). Climate Change 2013: The Physical Science Basis. 

.IPCC(2018). Special Report on Global Warming of 1.5 °C. 

.Newsis(2020.08.10.). 폭우·코로나19 덮친 일본…'폭염'까지 '삼중고'. Retrieved from : https://newsis.com/view/?id=NISX20200810_0001124508

.Nevision et al.(2008). Contribution of ocean, fossil fuel, land biosphere, and biomass burning carbon fluxes to seasonal and interannual variability in atmospheric CO2. doi.org/10.1029/2007JG000408