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“기후 연합(ClimateUnited)이 뽑은 기후 변화에 관한 최고의 책”
“미래를 위한 재단’ 월터 P. 키슬러상 수상”
“호주 최우수 도서 선정”

5억 년 지구의 과거와 현재를 들여다보며 미래의 기후 변화를 밝혀낸다
지구 온난화는 새로운 현상이 아니다. 과거에도 일어났고 미래에도 일어날 가능성이 짙다. 그럼에도 우리가 현재 지구 온난화를 주목해야 하는 까닭은 화석 연료에서 나온 이산화탄소가 긴 꼬리를 남기며 적어도 수백 년간 기후에 영향을 끼치기 때문이다. 그러나 기후 변화에 관한 대부분의 예측은 2100년에 한정되어 있다. 시카고대학교 지구물리학과 교수이자 세계적인 기후학자인 데이비드 아처는 《얼음에 남은 지문》을 통해 근시안적인 지구 온난화 예측을 진단한다. 언론과 학계에서 주목한 이 책은 과거, 현재, 미래로 구성되며, 지질학적 측면에서 기후가 어떠한 주기로 변화했고 현재의 온난화가 얼마나 이례적이며 미래에는 어떠한 기후 변화가 닥칠지를 밝혀낸다. 지구 기후를 알기 쉽게 설명하며 기후 문제에 대한 폭넓은 시각을 제공한다.

대기 중 이산화탄소의 끈질긴 영향력, 이제 기후 예측도 달라져야 한다!
IPCC(기후 변화에 관한 정부간 협의체)는 주로 2100년을 기준으로 지구 온난화를 예측한다. 이러한 작은 규모의 예측은 인간 수명을 고려하면 이해하기 쉬울지 몰라도, 대기 중 이산화탄소의 강력한 영향력이 경시될 위험이 있다. 저자는 이산화탄소 배출을 지금 줄인다 하더라도 그 영향력은 오랫동안 이어져 2100년은 그저 시작에 불과하다고 경고한다. 그리고 IPCC의 예측이 어떠한 불운한 이변을 포함하지 않는 최선의 시나리오라고 주장한다. 이를 증명하고자 최대 수백만 년에 이르는 빙하 주기, 해양 순환, 지구 궤도 등을 추적하여 지구의 먼 미래를 예측한다.

관점을 넓힐수록 기후 위기는 더욱 생생하게 다가온다!
서기 800년부터 1300년까지 ‘중세 온난기’가 이어지며, 유럽은 오늘날처럼 전반적으로 따뜻했다. 안정된 기후로 수확물이 풍성했고 바이킹이 이 시기에 활약했다. 그러나 같은 시기에 북아메리카에서는 가뭄이 이어졌다. 고대 마야 문명이 이 시기에 사라진 것으로 추정된다. 과거의 기후는 지금의 기후와 크게 달라 보이지 않는다. 그러나 중세 온난기가 더 따뜻했던 태양 때문이라면, 현재 온난화의 원인은 온실 기체의 농도 증가다. 또한 과거와는 달리 현재의 온난화는 매우 가파르다. 먼 옛날의 기후 변동을 알아가다 보면 이산화탄소 배출을 비롯한 인간의 영향이 지구 기후에 치명적이라는 사실을 더욱 실감할 수 있다.

2100년은 빙산의 일각, 장기적인 기후 예측만이 지구를 바꾼다!
지구에는 먼 옛날부터 온난기와 빙하기가 주기를 띠며 반복되었다. 그러나 과거에는 지구 환경이 최대 수십만 년의 간격을 두고 천천히 바뀌었지만, 현재는 인류가 전혀 겪어 보지 않은 수준으로 빠르게 다가오고 있다. 저자는 이산화탄소를 얼마큼 줄이느냐에 따라 미래 기후가 얼마나 달라지는지를 분석하며, 이를 위한 다양한 방안도 소개한다. 2100년의 지구 온난화는 빙산의 일각일 뿐이며, 앞으로의 지구는 인간이 살기에 더욱 척박해질 수 있다. 이 책은 과거, 현재, 미래를 이으며 전례 없는 전 지구적인 협력만이 미래를 살리는 방법임을 설득력 있게 제시한다. 그리고 장기적인 예측만이 기후 변화에 관한 꾸준한 관심을 불러일으킬 수 있음을 알려준다.

퍼블리셔스 위클리(Publisher’s Weekly)
“이 책은 인류가 향후 수천 년간 심각한 온난화로 인한 환경적 결과를 버텨내지 못할 것을 암시하지만 암울하거나 비관적인 시각은 아니다. 중대한 문제가 무엇이고 재앙을 피하기 위해 무엇을 해야 할지를 단도직입적으로 이야기한다.”

크리스 무니(Chris Mooney)(언론인이자《똑똑한 바보들》《과학전쟁》의 작가)
“이 책은 우리가 불과 수백 년간 탄소 잔치를 벌여서 기후 변화가 야기되었고, 이러한 기후 변화에 대해 훨씬 장대한 시간에 걸쳐 전 지구 차원에서만 대응할 수 있음을 보여준다. 우리가 얼마나 제정신이 아닌지를 깨닫기 위해 필요한 관점이다.”

제프리 키엘(Jeffrey T. Kiehl)(미국 국립대기연구센터 기후변화 연구 책임자)
“대부분의 기후 변화 도서가 금세기에 일어날 일에 초점을 맞추는 편이다. 금세기의 변화도 분명 크겠지만, 향후 수 세기에 걸쳐 벌어질 더 큰 변화는 등한시되곤 한다. 이 책은 21세기 너머의 기후 영향을 들여다보며, 독특하게도 단순한 기후 변화보다는 장기적인 탄소 주기에 주력한다.”

제임스 한센(James Hansen)(NASA 고다드 연구소)
“내가 읽어 본 이산화탄소와 기후 변화에 관한 책 가운데 최고다.”

프레드 T. 맥켄지(지구화학자, <네이처 지오사이언스 (Nature Geoscience)>)
“《얼음에 남은 지문》은 현대의 지구 온난화 문제와 이것이 지구 및 지역의 기온, 강우량, 해수면, 북극해 빙하 면적, 대륙 빙하 해빙, 저기압성 폭풍 빈도와 강도, 해양 산성화, 대기 화학 경로에 미치는 영향에 관한 최첨단 과학의 지식을 알고자 하는 이들을 위한 책이다.”

플렌티 매거진 (Plenty)
“화석 연료가 다하자마자 지구 온난화가 멈출 것이라고 생각한다면 오산이다. 점점 강력해지는 허리케인, 대가뭄, 종들의 대량 멸종은 시작일 뿐이라고 저자는 말한다. 그는 우리에게 기후 변화의 최악을 피할 시간이 아직 있지만 탄소 배출로 인한 여파는 (해수면이 3미터나 상승하는 상황을 상상해 보라) 우리의 손자 세대를 훨씬 넘어서 지속될 것이라고 말한다.”

에반 해딩햄(Evan Hadingham)(PBS 프로듀서)
“데이비드 아처는 우리가 알아야 할 거의 모든 것을 구체적이면서도 명확하고 간결하게 들려준다. 이 책은 우리를 우울하게 만들기보다는 정신이 번쩍 나게 만들며 깨우침을 준다.”

피터 J. 포셋(Peter J. Fawcett)(뉴멕시코대학교)
“이 책을 다른 책과 차별화하는 것은 지구 온난화의 영향에 대한 논의를 다음 세기 넘어서까지 확장하고, 앞으로 수천 년 동안 예상되는 영향을 설득력 있게 설명한다는 것이다. 또한 일반 독자들이 지구 온난화의 과학적 문제에 깊이 빠져들게 하는 것이다.”

강성호(극지연구소 소장)
“이 책은 미래 기후의 결정에 중요한 해양과 빙상의 관계를 구체적으로 살핌으로써 지구의 단기적인 기후 변화에 대한 분석과 전망을 뛰어넘고 있다. 남극과 북극의 환경 변화를 아울러 고찰하는 결정판이자 전 지구적인 기후 변화를 이해하는 좋은 텍스트이다.”

장유순(공주대학교 사범대학 지구과학교육과 교수)
‘해양기후변화’를 연구하고 강의하는 입장에서 좋은 책이 번역되어 반갑다. 기후 위기의 ‘현재’를 살아가며, ‘과거’를 이해하고, ‘미래’를 준비하는 ‘지구인’들의 필독서가 되기를 감히 기대해 본다.’

한국 독자 여러분께 ㆍ 003
서문 ㆍ 005
감사의 말 ㆍ 007

들어가며│지구 온난화의 역사를 들여다보다 ㆍ 011
과거와 미래라는 맥락에서, 인간이 유발한 기후 변화란 무엇인가?

1부 현재
1장│온실 효과에서 지구 온난화까지 ㆍ 025
온실 이론이란?│초기에는 이산화탄소를 어떻게 측정했을까?│아레니우스는 기후 변화를 어떻게 예측했을까?│기후과학의 미래는?
2장│지구 온난화를 일으키는 수많은 요인 ㆍ 041
실험으로 지구 온난화를 예측할 수 있을까?│기후 변화의 충격은 이미 시작되었을까?
3장│다음 세기의 기후를 예측하다 ㆍ 056
100년 단위의 기후 변화란?│기온, 강우, 해수면, 폭풍의 관계는 어떠한가?

2부 과거
4장│과거의 기후를 알아야 하는 이유 ㆍ 069
갑작스러운 기후 전환이란?│천 년 단위의 기후 주기란?│근세 소빙기와 중세 온난기란?
5장│빙하 주기의 발견으로 밝혀낸 사실 ㆍ 082
빙하 주기는 어떻게 발견했을까?│얼음은 왜 녹으면서 흐를까?│공전 궤도 강제력과 이산화탄소 강제력 중 무엇이 더 강할까?
6장│지구에 나타난 여러 기후의 특징 ㆍ 092
빙하기는 비정상인가?│지구는 정말 호흡할까?
7장│과거를 통해 현재를 짚어 내다 ㆍ 106
지금까지의 기후 변화와 다음 세기의 기후 변화는 어떻게 다를까?│팔레오세-에오세 극열기와 백악기│제3기 경계란?

3부 미래
8장│화석 연료 이산화탄소의 운명 ㆍ 117
가장 큰 탄소 저장고는?│화석 연료에서 나오는 이산화탄소는 어디로 갈까?
9장│해양 산성화가 불러오는 영향 ㆍ 131
이산화탄소는 산, 탄산칼슘은 염기라고?│이산화탄소는 얼마나 오래 남아 있을까?
10장│탄소 순환은 기후 변화를 재촉할까? ㆍ 143
이산화탄소 증가를 촉발하는 요인은?
11장│먼 미래의 해수면 변화 ㆍ 157
과거가 미래의 열쇠라면?│해수면이 50m나 높아진다고?
12장│공전 궤도와 북반구의 여름 ㆍ 170
기후 강제력끼리 상호 작용할 수 있을까?│다음 빙하기는 올 수 있을까?

맺으며│탄소 경제에서 탄소를 줄이는 방법 ㆍ 180
우리에게 주어진 선택은?│어떤 결정을 내려야 할까?

번역 후기 ㆍ 197
참고문헌 ㆍ 200

2100년이면 화석 연료 중 기름과 가스는 사라질 것이다. 그러나 석탄을 전부 태우는 데는 수백 년이 걸릴 수 있으며, 대부분의 탄소는 석탄으로 존재한다. 대기 중 이산화탄소는 올라갔다가 다시 내려와 수백 년 이내에 바다에 흡수된다. 따라서 가장 큰 기후 변화는 2100년을 기점으로 한 예측보다 훨씬 심하고, 수백 년 동안 이어졌다가 긴 꼬리를 남기며 사라질 것이다. _ (16쪽)

1950년 이후 지구 표면은 0.7℃가량 따뜻해졌는데, 만약 대기 중 이산화탄소의 상승이 오늘 멈춘다면 지금부터 수 세기 동안 약 1℃의 온난화가 지속될 것이다. _ (46~47쪽)

빙하가 사라지는 5~6℃ 정도의 기후 변화는 인류 문명에 치명적일 수 있다. 앞으로 3~5℃ 정도의 온난화는 빙하 소멸 온도에는 미치지 못하지만, 지구를 지난 수백만 년과는 전혀 다른 기후에 놓이게 한다. 이 정도의 기후 변화로도 지구 경관이 바뀌고 인간 사회가 재편될 것이다. _ (110쪽)

화석 연료의 이산화탄소 방출량은 해양과 대기 사이에서 일어나는 탄소의 자연적 교환보다는 작다. 대기와 육지 생물권 사이, 대기와 바다 사이의 탄소 교환량은 연간 100기가톤 정도이며, 화석 연료의 이산화탄소 배출량보다 12배나 많다. 인류의 이산화탄소 배출이 자연적인 이산화탄소 배출보다 느리다는 것이 그나마 위안이 된다. 그러나 화석 연료에서 나오는 이산화탄소는 특이하게도 대기, 해양, 육지 표면의 빠른 탄소 순환에 새로 끼어든다. _ (119쪽)

해양 산성화는 탄산칼슘으로 껍질 또는 다른 하부 조직을 만드는 생물체에 치명적인 영향을 끼친다. 이산화탄소 농도가 너무 높아지면 탄산칼슘은 화학적으로 불안정해진다. 5,500만 년 전 팔레오세-에오세 최대온난기 동안 바다의 산성화로 탄산염으로 이루어진 해양 생물이 멸종한 바 있다. _ (134쪽)

이용 가능한 화석 연료 탄소의 양, 대기 중에 방출된 이산화탄소의 긴 수명, 장기간에 걸친 지구 기후에 대한 빙상의 민감도를 모두 합치면, 인간의 활동으로 해수면이 수십 미터 높아질 수 있다는 결론이 나온다. 최소한의 영향만 고려하더라도 적어도 10m의 해수면 상승은 피하기는 어렵다. 대기 중 이산화탄소를 제거하는 방법밖에는 없다. _ (167쪽)

따라서 지구 온난화를 피하는 간단한 개념은 석유와 가스는 계속 태우지만, 석탄 연소는 멈추는 것이다. 석탄 연소는 현재 탄소 배출량의 3분의 1을 차지하며, 석유와 천연가스가 각각 3분의 1이다. 장기적으로 볼 때 사용 가능한 석탄의 양은 석유와 가스의 10배가 넘는다. 궁극적으로 지구 기후의 미래는 석탄에 대해 어떤 결정을 내리느냐에 달려 있다. _ (184쪽)