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2017년 4월 7일 금요일

지구 기온이 4억 2000만년 간 최고 수준에 도달할 수 있다?



(A living Ginkgo leaf (left) and fossil (right). Density of stomata in such leaves is proxy of atmospheric CO2 in past. Credit: Dana Royer)


 현재 지구 대기 중 이산화탄소의 농도는 계속해서 증가 중에 있습니다. 2016년에는 대략 평균 405ppm에 도달한 것으로 추정되며 한동안 계속 증가하는 양상을 보일 것입니다. 이와 같은 추세가 계속 진행되고 만약 이산화탄소 배출이 감소하지 않을 경우 앞으로 100-200년 후에는 이산화탄소 수준이 트라이아이스기 이후 최고 수준에 도달할 것이며 지구 기온 역시 4억 2000만년 이내 최고 수준에 도달할지 모른다는 연구 결과가 발표되었습니다. 


 사우스햄프턴 대학의 연구자들은 과거 대기 중 이산화탄소 농도를 추정한 1200여 개의 연구 결과를 분석해서 저널 네이처 커뮤니케이션스에 발표했습니다. 흥미로운 사실은 대기 중 이산화탄소 농도가 시간이 지나면서 점차 감소한다는 사실입니다. 


 이산화탄소 자체는 온실효과를 매우 강력하게 일으키는 기체는 아니지만, 양이 다른 온실 가스 보다 많고 안정적으로 대기에 오래 존재할 수 있어서 가장 중요한 온실 가스로 작용합니다. 그런데 우리가 간과하는 사실 중 하나는 태양이 시간이 지남에 따라서 점차 밝아진다는 것입니다. 따라서 지구로 유입되는 태양 에너지 역시 시간이 지남에 따라 조금씩 증가합니다. 


 그럼에도 불구하고 지구가 시간에 따라 점점 더 뜨거워지지 않는 이유는 지구의 온도 조절 기능 때문입니다. 예를 들어 이산화탄소 농도가 지금보다 당시 더 높았기 때문에 온실 효과 덕분에 지구의 온도가 과거에도 따뜻하게 유지되었던 것입니다. 


 물론 당시의 지구 대기 중 이산화탄소 농도를 직접 측정하기는 어렵지만, 연구팀은 여러 가지 간접적인 방법 - 동위 원소 측정 등 - 을 이용해서 추정한 자료를 토대로 100만년마다 이산화탄소 농도가 평균 3-4ppm 정도 낮아지는 경향이 있다는 것을 알아냈습니다. 이는 많지 않아보이지만, 이 추세대로면 1억년 후에는 대기 중 이산화탄소가 거의 남지 않을 것입니다. 


 다만 초기엔 감소폭이 크고 현재로 올수록 그 정도는 감소하게 됩니다. 그래도 결국 미래에는 지구 대기 중 이산화탄소가 거의 사라져도 온도가 계속 상승해 현재의 생태계가 유지되지 못할 것으로 예상됩니다. 결국 박테리아 정도만 좀 더 버티다가 생명체가 살기 힘든 행성이 될 가능성이 큽니다. 


 하지만 수억 년 후에 이런 일이 생기기 전에 인류가 대기 중 이산화탄소 농도를 크게 올려놓으면서 지구 기온을 크게 올려놓고 있습니다. 연구팀은 현재 추세대로면 앞서 말한 것처럼 지구 대기 중 이산화탄소 농도가 중생대 이후 최고 수준까지도 오를 수 있다고 경고하고 있습니다. 


 다만 이와 같은 상황은 우리가 가지고 있는 모든 화석 연료를 다 태우지 않고서는 불가능합니다. 아마도 인류가 그 정도로 어리석을 것 같지는 않지만, 그래도 더 극단적인 온도 상승을 피하기 위해서는 지금 행동이 더 적극적으로 필요할 것입니다. 


 참고  


More information: Future climate forcing potentially without precedent in the last 420 million years, Nature Communications (2017). DOI: 10.1038/NCOMMS14845


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