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미친 기후를 이해하는 짧지만 충분한 보고서

과학자들은 지구의 기후변화를 알아내기 위해 여러 가설을 세우고 거기에 맞는 연구방법을 동원하고 있다. 기후 변화를 알기 위한 가장 대표적인 예로는 빙하코어가 있다. 빙하를 채취하고 동위원소 분별법을 사용하여 오래 전 지구의 온도변화와 대기 중 이산화탄소 함유량에 대한 정확한 정보를 얻을 수 있다고 한다.

기후는 무엇을 말 하는가? 기후란 간단히 말해서 에너지 평형의 경과물이다. 지구에서 방출되는 열선은 흡수한 태양광선을 통해 그 균형을 유지한다. 그렇지 못할 경우에는 기후가 변동한다. 기후 변동의 원인은 첫째, 태양주변의 공전궤도 변화 또는 태양 내부의 변화로 태양광선이 지구의 기후 변동을 야기했다는 설. 둘째, 우주로 반사된 빛 에너지가 주원인이라는 가설. 셋째, 대기 중에 흡수된 주로 온실기체와 에어로솔로 이루어진 가스가 복사열선에 영향을 미친다는 것인데 이를 통해 볼 때 태양 또는 이산화탄소가 기후변동을 일으킨 주원인이라고 획일적으로 말하는 것은 옳지 않다.

지금부터 45억 년 전 태양계의 가장자리에 분포되어 있던 성운에서 지구가 탄생했다. 이산화탄소와 메탄은 지구에 온실효과를 일으키는 원인이었고 지구는 매우 추워 눈덩이 지구라 불리는 시기와 달궈진 오븐처럼 뜨거워지는 시기를 지내기도 했다.

지금부터 5500백만 년 전, ‘팔레오세-에오세 최고온기’라 불리는 극적인 온난화현상이 나타났다. 신생대 제3기를 다섯으로 나눠 두 번째에 해당하는 시기인 에오세기의 지층에는 많은 석탄층이 퇴적되어 있다. 이 석탄층들은 우선은 짧은 시간 동안 다량의 탄소가 대기로 방출했다는 것과 온도가 4~5도 상승했다는 사실이다. 팔레오세-에오세기의 고온기는 다량의 탄소가 유입할 때 벌어진 상황이었으며 인간들이 방출하는 탄소도 과거 지각에서 탄소가 배출되었던 상황처럼 급격한 온도 상승을 일으킬 것이라고 전망하고 있다.

대기 중 이산화탄소 함유량이 증가하면 기온은 높아지는데 그 이유는 바로 온실 효과 때문이다. 온실효과를 일으키는 주요 기체는 수증기, 이산화탄소, 메탄이다. 온실효과는 매우 자연스러운 현상으로 생명체가 살아가는 데 꼭 필요한 현상이기도 하다. 온실 효과가 없다면 아마 지구는 꽁꽁 얼어붙었을 것이다. 그러나 지구온난화를 우려하는 이유는 인간이 인위적으로 강력한 온실효과를 만들고 있기 때문이다. 인간 때문에 이산화탄소가 급증한다는 사실에는 한 치도 의심할 여지가 없다. 우리는 인류가 얼마나 많은 화석연료를 사용하며 이로 인해 발생한 이산화탄소가 대기에 얼마나 많이 유입되고 있는지 알고 있다. 우리가 배출한 이산화탄소는 절반만이 대기에 흡수되었으며 나머지는 해양과 생태계로 흡수되었다. 온실 기체 중 가장 중요한 것은 수증기이다. 그러나 배출량을 줄이려는 노력이 가능한 이산화탄소와 달리 수증기의 농도는 인류가 변경할 수 없는 것이다. 수증기 농도는 온도와 상관관계가 깊으며 따뜻한 공기가 분포할 경우 좀 더 많은 양의 수증기가 발생한다. 따라서 인간에 의해 기온이 상승한다는 것은 결국 인간이 간접적으로 대기 중 수증기 농도를 증가시킨 것이 된다. 상승한 수증기 농도는 다시 기후의 온난화현상에 강력한 영향을 미친다.

기후 시나리오를 계산하구하는 과학자들은 최악의 경우 2100년까지 이산화탄소 방출양이 네 배로 증가할 것으로 보았다. 그러나 낙관적으로 살펴봤을 때 방출 가스양은 지속적으로 많아지겠지만 다른 요소 때문에 그 수치는 내려갈 것이며 결국 오늘날과 비슷한 상황이 될 것으로 예측했다. 그러나 비관적인 견해는 지구의 평균 온도가 약 15도에서 25도가량 상승하리라는 것이다. 예전의 강력한 온난화 현상은 약 1만 5천년발생하면서 마지막 빙하시대를 종결지었다. 당시 지구의 평균 온도는 5도가량 상승했다. 그러나 이러한 온난화 현상은 5000년에 걸쳐 이루어진 것임에 비해 현대의 인류는 단 100년 만에 그와 비슷한 기후변동을 야기하며 지구 전체를 위협하고 있다.

기후변화의 결과로 일어나는 현상 중 가장 두드러진 것은 바로 산맥의 빙하 감소이다. 알프스 산맥의 빙하는 산업혁명 이래로 이미 절반 이상이 사라졌으며 최근에 그 속도가 더 빨라졌다. 만약 온난화로 온도가 몇 도 오른다면 열대 산악지역 빙하는 대부분 사라질 것이다. 산악지역의 빙하는 물을 저장하는 장소로, 강우량이 많은 계절에도 수분을 공급하며, 하천에 물을 흘려보낸다. 여러 산악지역의 농촌과 도시는 이 물을 주된 수자원으로 이용한다. 따라서 산 위의 빙하가 사라질 경우 지역적으로 심각한 물 부족이 발생해 수백만 명의 사람이 생존에 위협을 받을 것이다.

남극과 달리 북극에는 대륙이 존재하지 않는다. 그 대신 북극해에는 2미터 두께의 빙하 층이 있어 일종의 대륙을 형성한다. 지난 10년 동안 북극해 빙하의 감소가 시작되었고 시간이 흐를수록 빙하의 두께가 빠르게 감소하는 것으로 나타났다. 북극해 빙하가 쇠퇴하는 현상은 여러 결과를 동반한다. 태양복사를 반사하던 빙하 표면의 밝은 부분이 바다의 어두운 영역으로 대체되면서 극지 주변의 에너지수지가 극적으로 변동하고 그 결과 온난화가 심해져 결국 대기와 해양 순환에 강력한 영향력을 행사한다. 북극곰과 해마, 일부 바다표범, 바닷새 등은 삶의 터전을 잃어버리거나 생명 자체를 위협받는다. 수 천 년 동안 이어온 에스키모의 사냥문화도 위협을 받고 있다.

산악지역뿐만 아니라 극지방의 지표면은 항상 빙하로 덮여있다. 이와 같은 현상을 만년설이라 부른다. 현자 만년설은 온난화로 녹아내리고 있으며, 실제로 그 광경을 목격 할 수 있다고 한다. 극지방의 건물과 여러 기반 시설은 만년설 위에 세워졌다. 따라서 만년설이 녹으면 지표면이 약해지고, 빙하가 녹아 질퍽해진다. 이미 도로와 석유파이프 그리고 집들이 점점 아래로 가라앉고 있다. 또한 지속되는 온난화 때문에 좀 더 북쪽에 위치한 마을로 향하는 도로가 녹아내려 사람들이 이동하는 데 불편을 겪고 있다. 일부지역에서는 지표면이 얇아지면서 들판의 나무들이 지탱하지 못하고 쓰러졌으며 여름이 되면 만년설의 일부분이 녹아 동물에게 식수 공급원이 되었던 호수가 빙하 아래로 스며들어 없어지기도 한다.

그린란드의 빙하도 급격히 녹아내리면서 빠른 속도로 움직이는 등 매우 역동적인 광경을 보여주고 있으며 남극의 여러 곳에서도 빙하의 역동적인 반응이 감지되고 있다고 한다. 남극 빙하의 경우 해수면을 표류하기 때문에 해수면에 직접적인 영향을 미치지는 않으나 빙상 붕괴 후 대륙빙상에서 생성되는 착빙성 폭풍우의 속도가 무려 여덟 배까지 가속되었다고 한다. 현재의 과학으로는 빙하의 생성과 쇠퇴주기를 예측하기 힘들다고 한다. 온난화 강도가 강력하게 나타날수록 급작스러운 빙하 붕괴의 위험성이 높은데 빙하가 일단 붕괴되면 이를 막기란 거의 불가능하다고 한다.

지구 온난화로 발생한 중요한 결과 중 하나는 해수면 상승이다. 대규모의 해수면 변화는 지구 빙하의 질량변화와 연관이 깊다. 그린란드 빙하가 완전히 녹을 경우 지구의 해수면은 7미터가량 상승한다. 그 밖에 해수면 상승을 야기하는 다른 현상으로는 온도 상승에 따른 해양팽창과 산악지역의 소규모 빙하융해가 있다. 산악지역의 빙하가 온난화를 즉각적으로 알려주는 1차경보라면 해수면 상승은 온난화가 진행되고 한참 뒤에 나타난다. 해수면 상승은 천천히 진행되지만 그 여파는 매우 오랫동안 지속된다. 빙하융해와 해양팽창이 발생한 지 100년이 흐른 시점에서야 변화가 감지될 정도다. 이것은 지구온난화가 멈춘 시점에서도 향후 100년 동안 해수면이 지속적으로 상승한다는 것을 뜻한다.

장기 금세기 중반쯤에는 해류의 변동으로 심각한 위험수의 밀도를 낮추고 강우량을 증가시킨다. 또한 담수가 유입되면서 해수를 희석하기도 한다. 특히 그린란드에서는 빙하에서 녹아내린 해빙수가 같은 역할을 하게 되며 실제로 북대서양 해류와 대서양 난류가 크게 줄고 있다. 북대서양 해류의 소멸은 기후시스템에서 심각하고 부정적인 결과를 동반할 것으로 예측된다. 온난화로 인한 심각하고 부정적인 기후변화는 폭풍, 홍수, 가뭄 등 과격하고 극단적인 자연재해로도 나타나는데 대풍의 에너지와 파괴력은 수온과 밀접한 관계가 있는 것으로 밝혀졌다.

온난화가 생태계에 미치는 영향도 심각한데 많은 학자들은 금세기 내에 여러 동식물 종이 멸종할 것을 우려하고 있다. 1~2도의 지구 온난화는 북극과 고산성지역을 제외한 생태계 전체에 심각한 손상을 입힌다. 지중해 지역은 심각한 화재와 곤충 떼의 공격이 발생할 것이며, 중국에서는 많은 산림지역이 파괴될 것이다. 2~3도의 온난화가 진행되면 고원에서 서식하는 2800여 종의 식물은 모두 멸종 위기에 놓일 것이다. 온난화는 아마존 우림지대에도 되돌릴 수 없는 손상 또는 붕괴를 야기할 것이다. 온난화가 3도 이상으로 나타나면 북극 빙하의 소멸로 북극곰을 포함한 여러 동물이 생존의 위협을 받으며 남아프리카 크뤼거 국립공원에서 서식하는 동물의 3분의 2가 사라질 것이다.

그렇다면 기후변동이 농업과 식량 공급의 안전성엔 어떤 영향을 미치게 될 런지도 궁금하다. 현재 캐나다와 같은 추운 지역에서는 지구 온난화로 농업 제반시설이 한 단계 증진되었다. 반면에 아열대지역과 매우 건조한 지역에서는 폭염과 물 부족으로 경작물이 감소하고 있다. 이 문제는 선진국과 개발도상국의 차이를 심화시킨다. 가난한 국가는 식량부족으로 굶주림에 처할 위험이 갈수록 커진다. 이러한 관점에서 볼 때 인류가 초래한 온난화의 도덕적 문제도 피할 수 없다. 온난화를 일으킬 능력조차 없는 가난한 나라가 인류가 일으킨 기후변동으로 자신들의 목숨을 내놓아야 할 상황에 놓이기 때문이다.

기후변동은 인류의 건강에 매우 다양한 영향을 미친다. 세계보건기구는 2002년까지 진행한 연구를 통합하여 기후변동의 여파를 조사했다. 그 결과 현재 해마다 최소 15만 명의 인구가 기후변동의 영향으로 사망하는 것으로 나타났다. 희생자는 대부분 개발도상국에서 발생했으며 사망 원인은 심장병과 이질 그리고 말라리아 등 곤충에 의해 학산 되는 전염병 또는 식량결핍으로 밝혀졌다. 온난화가 계속된다면 이에 따른 위험은 심각한 수준이 될 것이다.

여기까지 대략의 기후 변천사와 세계적으로 나타나고 있는 온난화 현상과 기후 변화의 결과로 초래되고 있는 현상들에 대해서 요약해보았다. 다음 장에서 논의하고 있는 기후변화를 둘러싼 논쟁과 향후 기후 문제의 해결 방안에 대한 언급은 생략하기로 하겠다. 앞의 부분만 보아도 지구 온난화가 얼마나 심각하게 우리를 위협할 수 있는 것인지 알 수 있기 때문이다.

저자는 온난화 해결방안으로 개인적인 실천방법보다는 좀 더 넓은 안목에서의 사회 시민단체의 역할과 무엇보다도 정부의 대처에 대해 목청을 높이고 있다. 미국의 기후 논쟁 부분의 경우 다소 어렵고 난해하다는 느낌이 들지만 막상 미국이 교토의정서 체결에서 빠지게 된 배경을 잘 설명하고 있어서 그동안 막연히 알았던 사실을 좀 더 선명하게 수정할 수 있었다.

근래에 들어서 지구와 관련 된 몇 권의 책을 읽을 기회가 있었다. 지구 온난화니 환경보호니 언제부터인지 우리에게 퍽이나 익숙한 단어가 되었다는 것은 부인할 수 없을 것이다. 그럼에도 불구하고 막상 체계적인 지식과 해결방법에 대한 공부는 부족하지 않았던가 하는 생각을 해보았다.

[미친 기후를 이해하는 짧지만 충분한 보고서]라는 제목답게 지구 온난화의 전반에 대하여 일목요연하게 그리고 충분하게 학습할 수 있는 좋은 안내서였다.