기본 콘텐츠로 건너뛰기

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


댓글

이 블로그의 인기 게시물

100 테슬라급 자기장 도달

 미국의 로스 알라모스 국립 연구소 (Los Alamos National Laboratory) 에서 과학자들이 지금까지 인간이 개발한 가장 강력한 자기장을 발생시키는 장치 개발에 도전하고 있습니다. 자기장의 세기를 나타내는 방법으로 자기력선의 밀도를 나타내기 위해 단위 면적당 자기력선의 수를 표시하는 단위인 테슬라 (T) 가 있습니다. (1T = 1Wb/㎡  웨버 (Wb) 는 자속의 단위)   의료용으로 사용되는 초전도체를 이용한 MRI 의 경우 1.5 - 3 테슬라급의 강력한 자기장으로 인체 내부를 볼 수 있게 만들지만 과학 연구용으로 이보다 더 강력한 자기장이 필요할 수 있습니다. 최근에 등장한 90 테슬라급 자기장에 이어 이번에 로스 알라모스 국립 연구소에서는 100 테슬라급인 100.75 T 를 실현 했다고 합니다.   이를 구현한 것은 18000 파운드 (8.16 톤 정도) 의 코일과 여기에 에너지를 공급할 1200 메가줄 (Megajoule) 급 모터 제네레이터등의 설비입니다.  (   The 1,200-megajoule motor generator that powers the magnetic pulse.  )  이와 같은 연구를 통해 알아내고자 하는 것은  Quantum Phase transitions and new ultra high field magnetic states Electronic Structure determination Topologically protected states of matter  로 요약할 수 있다고 합니다.   아무튼 수 T 급 MRI 만 해도 자기장의 힘이 엄청난데 100 T 라니 엄청난 자기장이네요. 이는 지구 자기장 세기보다 200만배 강력한 (물론 좁은 범위에서 작용하는 자기장이라 지구 전체...

고대 양서류 이야기 (2) - 악어를 닮은 거대 양서류들

  페름기에는 다양한 양막류가 진화해서 앞서 소개한 육상형 템노스폰딜리는 점차 설 자리를 잃게 됩니다. 하지만 양서류는 본래 자신의 서식지인 물과 습지에서 여전히 번성을 누렸습니다. 당시에는 악어류 같은 대형 양서형 파충류도 없던 시절이었기 때문에 이와 비슷한 생태학적 지위는 여전히 양서류의 몫이었습니다. 이들에 대한 이야기는 제 책인 포식자에서 비교적 간단히 다뤘는데, 오늘은 여기에 대한 보충 설명입니다.  책 정보:  http://book.naver.com/bookdb/book_detail.nhn?bid=13347200 Yes 24:  http://www.yes24.com/24/goods/58772859 11번가:  http://books.11st.co.kr/product/SellerProductDetail.tmall?method=getSellerProductDetail&prdNo=1977867160 알라딘:  http://www.aladin.co.kr/shop/wproduct.aspx?ItemId=134877825 교보문고:  http://www.kyobobook.co.kr/product/detailViewKor.laf?ejkGb=KOR&mallGb=KOR&barcode=9788970447988&orderClick=LAG&Kc= 인터파크 :  http://book.interpark.com/product/BookDisplay.do?_method=detail&sc.prdNo=279593764&sc.saNo=003002003&bid1=search_auto&bid2=detail&bid3=prd_img&bid4=001 영풍문고:  http://www.ypbooks.co.kr/book.yp?bookcd=100843205&gubun=NV ...

이빨이 다시 진화한 개구리

  ( CT scans of Gastrotheca guentheri skulls revealed what appeared to be identical rows of teeth on both the upper and lower jaws, which researchers later confirmed through dissection. Credit: Florida Museum/Daniel Paluh )  개구리는 2억년 전 진화 과정에서 이빨을 잃어버리고 큰 턱과 혀를 이용해 곤충 같은 작은 먹이를 잡아 먹는 방향으로 진화했습니다. 파충류나 포유류 같은 다른 사지류와의 경쟁에서 밀려 양서류가 쇠퇴하고 멸종하던 시기에도 개구리는 여전히 생존할 수 있었던 비결입니다.   이빨이 없는 덕분에 큰 혀를 발사하기 편해졌을지는 모르지만, 이빨이 없으면 종종 불편할 때가 있습니다. 씹는 대신 삼키기 때문에 음식을 씹을 수 없다는 점은 문제되지 않지만, 필사적으로 달아나려는 먹이를 잡기 힘들기 때문입니다. 이런 이유 때문에 일부 개구리는 이빨 같이 보이는 엄니 (fang)을 지니고 있으나 이는 사라진 이빨이 다시 난 것이 아니라 다른 부분이 진화한 것입니다.   이는 돌로의 법칙 ( Dollo's Law )으로 알려져 있습니다. 진화 과정에서 퇴화한 부분이 다시 생겨나지 않으며 대신 필요하면 다른 부분이 진화해 그 역할을 대신한다는 것입니다. 예를 들어 아가미가 사라진 사지 동물은 다시 물에 들어온다고 해도 아가미가 다시 생기진 않습니다. 대신 고래처럼 폐가 커져서 그 기능을 대신하게 됩니다.   하지만 모든 법칙엔 예외가 있기 마련입니다. 남미에서 발견된 멸종 위기 개구리 중 하나인 구엔터 유대류 개구리 ( Gastrotheca guentheri, Guenther's marsupial frog, dentate marsupial frog)는 완전한 형태의 이빨을 지니고 있습니다. 참고로 유대류 개구리라는 명칭은...