인류는 매년 막대한 이산화탄소를 대기중으로 내뿜고 있습니다. 만약 이렇게 배출된 이산화탄소가 그대로 대기중에 쌓인다면 벌써 대기 중 이산화탄소 농도는 500 - 600 ppm 까지 치솟았을 것입니다. 이는 신생대에 가장 더웠던 시기에 근접하는 엄청난 수치입니다. 그러나 실제로 대기 중 이산화탄소 농도는 2014 년 현재 400 ppm (물론 이것도 1750 년 대 이전의 280 ppm 대비 엄청나게 올라간 수치) 수준에 머물고 있습니다.
실제 배출한 이산화탄소양과 대기 중 이산화탄소의 농도가 차이가 나는 중요한 이유는 많은 양이 바다로 흡수되기 때문입니다. 그리고 그외에도 식물이나 토양에서 흡수하는 양도 적지 않습니다. 다만 그렇게 해도 여전히 많은 양의 이산화탄소가 대기중에 남아서 대기 중 이산화탄소 농도를 증가시키고 있습니다. 그리고 앞으로 이산화탄소 배출량이 급격히 감소하지 않는 이상 이산화탄소 농도는 지속적으로 증가하게 될 것으로 보입니다.
(이산화탄소 농도의 분포. 지역과 계절에 따른 차이가 발생하는 중요한 이유는 인구와 식생의 분포, 광합성의 계절적 차이 때문임. AIRS 2011 annual mean carbon dioxide concentration in the free troposphere - vertical format. Data source:http://mirador.gsfc.nasa.gov/ Timeseries: NOAA global surface carbon dioxide concentration(1980-jan2012):http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/global.html and AIRS global tropospheric co2 sep2002-jan2012. )
앞으로 얼마나 빠른 속도로 이산화탄소 농도가 증가할 것인지는 지구 온난화와 관련해서 매우 중요한 이슈입니다. 하지만 이 문제에 있어서 다소간의 이견은 존재합니다. 배출량은 앞으로 한동안 증가하던지 아니면 최소한 감소하지는 않을 것이라는 공감대가 형성되어 있으나 얼마나 많은 양이 흡수될 수 있는지에 대해서는 이견이 존재하기 때문입니다.
텍사스 대학의 잉 순 (Ying Sun, Department of Geological Sciences, University of Texas at Austin) 과 그의 동료들은 PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences) 발표된 논문에서 이전 시뮬레이션 데이터들이 식물이 흡수하는 CO2 의 양을 최대 17% 까지 적게 평가했다고 주장했습니다. 연구팀은 식물들이 이전보다 더 높은 농도의 이산화탄소 농도에 적응해서 더 효과적으로 광합성을 하고 질량을 축적했다고 지적했습니다.
이산화탄소 비료 효과 (CO2 fertilization effect (CFE)) 는 대기중의 이산화탄소 농도가 올라감에 따라 식물들이 더 활발하게 광합성을 하게 된다는 것으로 바다와 함께 대기 중 이산화탄소 농도의 급격한 상승을 막는 지구 자체의 완충 작용이라고 할 수 있습니다. 연구팀의 주장은 이와 같은 이산화탄소 비료 효과에 의한 1 차 생산량 ( global gross primary production (GPP)) 가 다소 과소 평가되었다는 것입니다.
이들의 연구 결과가 옳다면 앞으로 기후 시뮬레이션을 할 때 수치를 조정해야 하는 만큼 상당히 논란의 여지가 있어 보입니다. 또 향후 기후 변화를 위한 정책 조정에 있어서도 중요한 데이터가 될 것입니다. 물론 우리에게는 옳다고 가정했을 때 희소식이라고 할 수 있습니다. 왜냐하면 대기 중 이산화탄소 농도 증가가 예상보다 덜 급격할 것이라는 점을 시사하기 때문이죠. 현재 배출량을 급격히 줄이기 힘든 상태에서 이는 희소식입니다.
다른 한편으로 이 연구는 급격한 기후 변화에서 식물들의 중요성을 설명한 연구일 수도 있습니다. 예를 들어 나무들은 이산화탄소 농도가 증가한 상태에서 더 활발한 광합성을 하고 더 많은 질량을 목재의 형태로 보존할 것입니다. 그런데 문제는 전세계적으로 산림이 감소하고 있다는 것입니다. 따라서 회전식 화전 같은 생산성 낮은 농업을 위해서 산림을 불태우는 등의 산림 파괴 행위는 더 엄격히 금지할 필요가 있습니다. 아마도 산림 보호의 중요성은 이 연구와 별개로 절대적인 진실이겠죠.
참고
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