기본 콘텐츠로 건너뛰기

그린란드 빙상이 녹는 이유는 자연과 인간의 합작품 ?


​
 지난 20 세기에 지구 평균 기온은 산업 시대 이전과 비교해서 섭씨 0.74 도 정도 상승한 것으로 보고 있습니다. 하지만 이것이 지구 모든 곳에서 온도가 그만큼 상승했다는 것을 의미하지는 않습니다. 극지방은 저위도 지방에 비해서 온도가 더 가파르게 상승해 어떤 지역은 섭씨 3 도 이상 높은 온도 상승을 보이는 지역이 있는가 하면 거의 온도변화가 없거나 심지어는 하락한 지역조차 존재합니다.
​
​
 이렇게 지역별로 온도 상승의 정도가 다르고 또 같은 지역에서도 계절적인 분포 (예를 들어 여름도 길고 더워졌지만 겨울도 더 추워지는) 가 매우 다양한 데는 여러가지 이유가 존재합니다. 예를 들면 엘니뇨와 라니냐는 4-5 년 정도 주기의 지구 기온 변화만 가져오는 것이 아니라 수많은 기상 이변을 동반합니다. 아무튼 지구는 역동적인 행성이고 평균 기온이 올라간다는 것이 모든 지역에서 같은 수준으로 조금 기온이 오른다는 것을 의미하지는 않습니다. 
​
​
그런데 사실 이런 점이 과학자들에게는 더 큰 우려로 다가오고 있습니다. 특히 그린란드를 포함한 북극권은 지난 수십년간 평균 기온이 가능 크게 상승한 지역 가운데 하나인데 그린란드 지역에는 지구상에서 남극 다음으로 큰 대륙 빙하가 있습니다. 만약 이 빙하가 다 녹게 되면 해수면이 지금보다 최대 7 미터 상승해서 해안가에 위치한 도시와 토지가 물에 잠기는 등 엄청난 결과가 초래될 수 있기에 현재 기후 변화와 빙하를 연구하는 과학자들의 시선이 그린란드에 집중되어 있습니다.
​
​
 지난 30 년간 그린란드 일부 지역의 ​기온은 100 년이 아니라 10 년만에 평균 섭씨 1 도가 상승했습니다. 이는 다른 지역에서는 보기 힘든 수준의 가파른 기온 상승입니다. 그에 따라 최근 그린란드의 육지 빙하가 계속 질량을 잃고 (본래는 녹는 얼음과 쌓이는 눈에 의해 균형을 이루게 되어 있는데) 있습니다. 앞서 언급한 이유 때문에 현재 그린란드의 기온 상승은 큰 주목을 받고 있는데 최근 워싱턴 대학 (University of Washington) 의 과학자들은 이렇게 가파른 기온 상승의 이유가 인간과 자연의 합작품이라는 내용의 연구 결과를 네이처에 발표했습니다. 
​
​
​

(1981 년에서 2007 년 사이 북극권의 온도 상승 정도   Arctic temperatures from Satellite Data 1981-2007.  Public domain image. )
​
​
 워싱턴 대학의 대기 과학자인 씽화딩 (Qinghua Ding, a UW research scientist in atmospheric sciences) 및 그의 동료들은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 그린란드와 캐나다 북동부의 비 정상적인 기온 상승의 이유를 연구했습니다. 이에 의하면 그린란드에서 캐나다 북동부 북극권에 이르는 지역의 가파른 기온 상승의 원인 중 절반은 놀랍게도 태평양의 열대 지역과 관련이 있는 것으로 드러났다고 합니다. 
​
​
 이들의 연구에 의하면 그린란드와 캐나다 북동부 지역의 연간 기온 변동은 파푸아 뉴기니의와 인접한 서부 열대 태평양 (western tropical pacific) 지역의 기온과 관련이 있었습니다. 이런 일이 일어나는 이유는 나비효과 때문이 아니라 Rossby wave-train  라고 부르는 공기의 연속된 흐름에 의한 것으로 이것이 북극 진동과 더불어 공기를 끌어당기거나 밀어내므로써 일종의 더 더워지는 지역인 핫스폿 (hot spot) 과 콜드 스폿 (cold spot) 을 만들기 때문이라는 게 연구자들의 설명입니다. 
​

 따라서 그린란드의 가파른 기온 상승은 온실 가스 증가에 의한 기온 상승과 이와 같은 자연적인 기온 변동이 절반씩 작용한 것으로 보인다고 연구자들은 주장했습니다. 하지만 이것이 인간의 잘못이 적다는 의미는 아니라고 연구자들은 지적 했습니다. 사실 이 연구가 의미하는 내용은 인위적으로 배출된 온실가스에 의한 지구 온난화와 자연적인 요인이 결합되어 더 위험한 상황이 초래되고 있다는 것입니다.
​

 연구의 공저자인 존 마이크 월레스 교수 (John "Mike" Wallace, a UW professor of atmospheric sciences) 는 온도가 가장 빠르게 올라가는 지역에서 자연적인 변동과 인위적인 온난화가 더해져 완벽한 폭풍 (In many of the fastest-warming areas on Earth, global warming and natural variations both contribute to create a "perfect storm" for warming) 을 만들고 있다고 지적했습니다.
​
​
 이것이 의미하는 바는 일부 지구 온난화 부정론자들의 생각과는 달리 자연적인 변동 (natural variation) 이 지구 온난화를 부정하는 개념이 아니라 오히려 둘이 합쳐져 더 심각한 문제를 만들 수 있다는 것을 의미합니다. 다만 현재의 추세대로라면 결국은 인위적인 요인에 의한 기온 상승이 자연적인 변동에 의한 기온 상승을 훨씬 넘어서게 될 것이라고 월레스 교수는 지적했습니다. 
​
​
 이 연구에서 특히 흥미로운 부분은 일반적으로 기온 상승이 자연적인 변동에 의한 것이라는 게 지구 온난화 부정론자들이 즐겨쓰는 표현인데, 자연적인 변동은 당연히 존재하지만 그것이 인위적인 온실 가스에 의한 지구 온난화를 부정하지도 않고 더 나아가 협력해서 더 큰 문제를 만들 수도 있다는 부분입니다. 또 우리는 흔히 자연의 치유력 같은 추상적 개념을 좋아하지만 사실 자연 현상은 인간이 원하는 방향이나 인간에게 유리한 방향으로만 일어나는 건 아니라는 점도 음미해 볼 만 합니다.
​
​
 참고
​
​
​
​

댓글

이 블로그의 인기 게시물

중등도 코로나 19 환자에서 제한적인 효과만을 확인한 렘데시비르

   현재 렘데시비르는 인공 호흡기 치료가 필요한 환자 등 중증 코로나 19 환자의 치료제로 사용되고 있습니다. 다만 공급이 부족해서 갑자가 중증 코로나 19 환자가 늘어날 경우 수급 문제가 불거질 수밖에 없습니다. 따라서 이를 중등도 코로나 19 환자 (경증이나 무증상은 당연히 치료가 필요없거나 대증 요법 정도) 사용한다는 것은 지금 당장에 급한 연구는 아니지만, 나중에 수급량이 많아지고 가격이 낮아질 때를 생각하면 의미 있는 연구 결과입니다.   렘데시비르 제조사인 길리어드 사이언스의 다아애나 브레이너드 박사 ( Dr. Diana Brainard of Gilead Sciences )는 병원에 입원이 필요했던 중등도 코로나 19 환자 584명을 렘데시비르 5일, 10일 투여 실험군과 위약을 투여한 대조군으로 나눠 임상 경과, 사망 등 중요한 합병증 발생 등에서 차이를 보이는지 조사했습니다. 연구 대상자의 40% 이상은 당뇨 같은 만성 질환이 있었으며 평균 연령은 57세였습니다.   연구 결과 대조군의 2%, 5일 투여군의 2%, 10일 투여군의 1%가 사망했으나 사망자 수가 4명, 3명, 2명 정도로 통계적 차이를 판단하기에는 사망자 수가 적어 결론을 내리기 어려웠습니다. 연구팀은 5일 투여군에서 임상 경과가 다소 호전되는 것을 판단했으나 10일 투여군에서는 통계적 차이를 검증할 수 없었습니다. 결론적으로 말해 중등도 코로나 19 환자에서 렘데시비르 투여는 확실한 임상적 이득이 없었습니다.     5일 투여량만 해도 가격이 3120달러라는 점을 감안할 때 중등도 환자에서 렘데시비르 투여는 설령 공급이 원활하다고 해도 적절한 치료법이 아닌 것으로 판단됩니다. 더구나 지금처럼 공급이 불안해 중증 환자 투여 물량 확보가 아쉬운 상황에서는 말할 것도 없습니다.  이번 연구는 렘데시비르보다 효과가 뛰어나면서 저렴한 차세대 항바이러스 치료제의 필요성을 다시 보여준 것으로 생각됩니다....

178Tb/s - 광섬유 통신 신기록 수립

  ( Lidia Galdino, lead researcher on the study. Credit: James Tye / UCL )  현재 가정에 들어오는 초고속 광통신은 10Gb/s 정도가 가장 빠른 편입니다. 그러나 사실 광섬유를 통해서 보낼 수 있는 정보량은 이것보다 훨씬 많습니다. 현재 개발 중인 기술 가운데서는 이미 1Tb/s 이상이 속도를 지닌 것들이 많아 미래에는 테라 인터넷 시대가 가능할 것으로 예상됩니다. 그런 가운데 영국 유니버시티 칼리지 런던 (UCL)의 리디아 갈디노( Lidia Galdino )가 이끄는 연구팀이 178Tb/s라는 신기록을 세웠다는 소식입니다.   광섬유 통신을 위한 주파수는 4.5THz까지 높일 수 있습니다. 최근에 개발된 신기술은 9THz 벽도 돌파했습니다. 그러나 연구팀은 16.8THz라는 새로운 영역에 도달했습니다. 주파수가 높을 수록 더 많은 정보를 전송할 수 있습니다. 하지만 16.8THz의 주파수로도 178Tb/s의 데이터 전송 속도는 사실 불가능합니다. 연구팀은  Geometric Shaping (GS) 방식으로 레이저 신호의 페이즈, 밝기, 편광 수준을 조절해 여러 신호가 서로 간섭 없이 전달되게 만들어 이런 신기록을 수립했습니다.   물론 새로운 기술이 항상 그렇듯이 바로 상용화가 가능한 것은 아닙니다. 특히 광섬유는 장거리 정보 전송이 가능해야 할 뿐 아니라 오류 없이 장시간 작동이 가능해야 합니다. 자꾸 에러가 생기거나 고장난다면 아무리 속도가 빨라도 무용지물입니다. 이 단계를 극복하고 경제성까지 갖춰 실용화 되는 경우는 사실 소수에 지나지 않습니다.   하지만 경쟁적으로 Tb 급 대역폭을 지닌 광통신 기술이 개발되고 있어 테라바이트 급 정보도 순식간에 전송할 수 있는 시대가 올 것은 분명합니다. 과거 전화선을 이용한 56K 모뎀에서 지금의 광섬유 기반 초고속 인터넷이 온 것처럼 속도는 계속 빨라질 수밖에 없기 때문입니다...

코로나 19 감염 위험성이 큰 동물은?

  ( A new genomic study ranks the potential of the SARS-CoV-2 spike protein to bind to the ACE2 receptor site in 410 vertebrate animals. Old World primates and great apes, which have identical amino acids at the binding site as humans, are predicted to have a very high propensity for binding ACE2 and are likely susceptible to SARS-CoV-2 infection. Credit: Matt Verdolivo/UC Davis )    코로나 19를 일으키는  SARS-CoV-2는 사스 및 메르스와 마찬가지로 박쥐를 자연 숙주로 삼는 베타 코로나바이러스 계통입니다. 따라서 본래 박쥐에 살던 바이러스가 중간 단계를 거쳐 사람으로 넘어온 것으로 추정됩니다. 그런데 이 이야기는 SARS-CoV-2 역시 사람에만 감염되는 것이 아니라 종을 넘어 다른 포유류나 조류, 혹은 척추동물에 감염될 수 있음을 시사합니다. 코로나 바이러스가 침투하는 경로인 ACE2 수용체는 다른 척추동물에서도 볼 수 있기 때문입니다. 다만 SARS-CoV-2와 ACE2 수용체의 결합 수준은 동물마다 큰 차이가 있어 감염 위험도는 모두 다를 수밖에 없습니다.   캘리포니아 대학 데이비스 캠퍼스 (UC Davis)의 조안나 다마스 (Joana Damas)와 그 동료들은 410종의 척추동물에서 ACE2 수용체 유전자를 조사해 코로나 19 감염 위험도를 조사했습니다. 연구팀에 따르면 ACE2 수용체 전체가 아니라 25개의 아미노산 배열이 특히 결합력에 큰 영향을 미쳐 감염 가능성을 결정합니다.   연구 결과 쉽게 예상할 수 있듯이 사람과 가까운 침팬치, 고릴라, 보노보...