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인도의 천체 물리학자 츠루타니 박사는 태양 플레어에 인해 중성미자가 지구 중심부의 온도를 급격하게 상승시킨다는 사실을 발견하고, 40만 명의 사람들만이 탈 수 있는 일명 ‘노아의 방주’ 비밀 프로젝트 건설을 시작한다.


이 이야기는 영화 2012의 한 부분이다. 지진과 쓰나미로 인해 거대한 해일이 전 세계를 덮친다는 내용이다. 다행인건 실제로 빙하가 전부 녹아도 물의 부피가 커지지 않는 이상 영화 2012처럼 도시가 바닷물에 잠기는 일은 없다.


지구 온난화의 원인을 두고 여러 의견이 많다. 심지어 음모론까지 나오기도 한다. 사실 대기를 이루는 기체 중에서 이산화탄소가 차지하는 비중이 가장 적어 의혹이 끊이지 않는 것 같다.


우리는 “이상기후 현상에 대해 전적으로 인간에게만 책임이 있는가“ 또는, “지구 평균 온도가 상승하는 원인이 이산화탄소 때문인가” 라고 의구심이 생길 수 있다. 당연히 동물이나 식물도 이산화탄소를 배출하지만 인간의 활동에 비해 적고, 심각한 수준이 아니라고 한다.


이제부터 이런 의문들을 놓고 하나씩 살펴보도록 하자.



이산화탄소가 증가하는 요인은 무엇일까?

자주 거론되는 이산화탄소는 산업화이후 가파른 상승세를 보이면서 관심이 집중되고 있지만 실은 이산화탄소 한 가지 문제로만 치부하는 것은 모순이 될 수 있다. 온실가스에는 이산화탄소만 있는 게 아니기 때문이다.


인간의 활동으로 목축업이 발달하여 이산화탄소 보다 21배에 해당하는 메탄을 대기로 방출하는 것이며 자동차의 연료인 석유를 태워 연소시키는 과정에서 문제가 발생한다.


동물이 식물을 먹거나 죽어서 이산화탄소를 배출하면 식물이 다시 이산화탄소를 흡수하면서 순환의 연속성을 가진다. 그러나 인간이 인위적으로 산림을 파괴하거나 화석연료를 태움으로써 자연적 순환보다 빠르게 방출시키고 있기 때문에 증가세를 보이는 것이다.


하지만 인간의 잘못으로만 하기에는 복합적인 원인이 있을 수 있다. 이를테면 화산폭발이나 태양의 변화, 지진 등 자연적 요인에 의해 방출되는 유해한 가스는 무시할 수 없을 정도로 막대한 양을 방출하고 있기 때문이다.



이상기후의 주범은 누구일까?

기후 변화 요인에는 자연적인 요인과 인위적인 요인으로 구분할 수 있다. 자연적인 요인에는 궤도 변화, 화산폭발, 태양의 변화 등 자연적 재해가 있고, 인위적인 요인에는 인간의 활동에 의한 온실가스 증가, 에어로졸, 산림파괴의 영향으로 구분할 수 있다.


여기서 원인 제공자가 인간일 수 있고, 그 반대가 될 수도 있다. 만약, 자연적인 요인에 의해 이상기후가 발생한 것이라도 인간은 부차적으로 원인을 제공하고 있는 셈이다.


전 세계 온실가스 배출량 중 약 24%가 산림파괴의 영향이라고 한다. 기상청 자료에 의하면 한국 평균 폭염 일수 7.5일에서 온실가스를 감축하지 않을 경우 21세기 후반부에 들어 31.9일로 늘어날 것으로 전망하고 있다.


벌채한 목재를 목제품으로 활용할 경우 이산화탄소가 목제에 일부 저장된다고 한다. 기후변화협약에 의해 탄소 저장고로 인정받을 정도다.


이 말을 바꿔 생각하면 산림을 어떻게 관리하느냐에 따라 더 많은 이산화탄소를 토양이나 나무에 저장할 수 있게 된다.


현재 산림, 바닷물, 빙하 등 곳곳에 많은 이산화탄소가 저장되어 있다. 하지만 기온이 상승하면서 용해되어 있던 이산화탄소가 빠르게 배출되고 있어 이슈가 되고 있다.


인간에 의해 건설된 도로, 농업 확장, 도시화 및 산업화로 무분별한 산림 제거가 물 순환에 장애가 되고 농업이나 산림의 성장에 심각한 영향을 끼치고 있다.


빗물은 대지 표면에 떨어지면 토양이 흡수해서 지하수를 따라 강이나 호수로 흘러 보낸다. 이 과정에서 지형을 유지해 주고, 생태계는 물론 대지의 적정 온도를 유지해 준다. 하지만 대규모 도시 개발로 인해 아스팔트나 시멘트 바닥으로 토양을 덮어 버렸고, 그 결과 지표면이 건조해지고 빛의 반사율에 영향을 끼쳐 온도를 상승시키는 원인이 되었다. 결국 기후변화에도 영향을 미치게 한다.


특히 아스팔트는 흙에 비해 반사율이 매우 낮아 열 받은 아스팔트는 밤이 되어서도 열기가 쉽게 가라앉지 않는다. 한여름이 되면 뜨거운 열기 때문에 악취와 함께 온실가스를 배출한다. 깊은 산속뿐만 아니라 주거지역 대부분이 아스팔트로 되어 있다.


최근에는 아스팔트에 작은 숨구멍을 내어 토양에 배수가 잘되게 하고, 열을 방출해 온도를 낮출 수 있는 제품이 나왔다. 하지만 비용 문제로 적극적으로 추진하지는 않고 있다.



온도 상승 원인이 자연적 요인 때문일까?

사진=픽사베이

어떤 과학자는 온도 상승이 태양의 흑점에 있다고 한다. 실제로 유럽, 북미 지역의 경우 흑점이 많은 기간에는 온도가 낮았고, 흑점이 적은 기간에는 오히려 온도가 높았다고 기록하고 있다.


하지만 장기적인 면에서 보면 다소 설명이 부족해 보인다. 한국의 경우 소빙하기가 찾아왔던 1,700 년경에는 태양의 흑점이 발견되지 않았다고 한다.


지구 자전축은 41,000년을 주기로 22.1°~24.5° 사이 궤도가 변한다고 한다. 궤도 변화 과정에서 각 위도의 일사량, 다시 말해 지표에 닿는 태양 에너지 양이 달라질 수 있다고 한다. 여기서 궤도 변화로 북극의 기온 상승을 의심할 수 있지만 41,000년 주기에 비해 온도가 단기간에 빠르게 상승하고 있다는 점에서 부정적인 반응이다.


사진=픽사베이

그럼, 화산 폭발은 어떨까? 2014년에 보도된 기사에서 지난 15년 동안 발생한 화산 분출이 온난화를 부분적으로 상쇄했다고 한다.


1815년 인도네시아 탐보라 화산폭발로 여름이 없던 해로 기록되고 있고, 1991년 필리핀 피나투보 화산폭발 때문에 오히려 기온이 떨어졌다.


미국 매사추세츠공과대학 연구진이 발표한 논문에 의하면 기온이 떨어진 원인에 대해 화산이 분출할 때 방출된 황산염 입자가 온도를 낮춰준 것이라고 밝혔다. 물론, 화산이 폭발하면 많은 양의 이산화탄소를 배출하지만 인류의 활동에 비하면 적은 양이라고 한다.


일부는 이것에 아이디어를 얻어 제트기를 이용해 성층권에서 황산을 살포해 화산폭발과 같은 효과로 온난화를 막아 보자는 의견이 나왔다. 과학자의 말에 따르면 황산 몇g만 있으면 이산화탄소 1톤을 상쇄시킬 수 있다고 한다. 하지만 저렴한 비용에 비해서 오존층을 파괴하고 대기오염을 유발시킬 수 있다는 점에서 실현되지 못했다.



온난화가 선진국에 의한 음모?

2015년 NASA 기상분야에 근무했던 존 씨온 박사의 말에 따르면 이산화탄소에 의해 지구 기온이 상승하여 도시가 물에 잠기고, 기상이변이 속출하는 원인에 과학적 근거가 없다고 말한다.


씨온 박사가 주장하는 근거는 무엇일까? 멸종 위기에 처한 북극곰이 사냥 중단으로 개체 수가 오히려 증가하고 있다는 것, 또 기온이 오르면서 바다에 용해되어 있던 이산화탄소가 방출하고 있다는 점을 근거로 내세운다.


하지만 사실과는 다르게 에스키모에 의해 사냥되어온 북극곰 증가는 단 한 곳의 서식지를 빼고는 개체 수가 크게 변하지 않았다고 한다.


사진=나무위키

그림에서 보여주듯 이산화탄소 보다 기온이 살짝 앞서 있음을 알 수 있다. 이 자료는 사실 남극 보스토크 기지에서 채취한 빙하 코어를 추출하여 분석한 결과인데, 문제는 지역마다 온도 차이가 있는 것처럼 남극의 온도가 지구의 평균 온도를 대표하지는 않는다는 것이다.


때마침 기후변화위원회(IPCC) 보고서에 과학적 오류가 있다는 지적이 나왔다. 지구온난화 보고서에서 네델란드 국토 면적의 65%가 해수면보다 낮아 침수위험이 있다는 것, 하지만 네델란드 측은 26%정도만 해수면 아래에 있다고 해명을 요구해 온 것이다.


전 세계에 퍼져있는 기상관측소가 수집한 자료에서도 문제가 있다는 지적이 나왔다. 일부 특수한 장소에 설치된 관측소는 냉방시설이나 폐기물 처리시설 부근, 또는 도시개발 지역 등 특수한 상황 때문에 온도가 상승한 것일 뿐 온난화와는 관계가 없다는 것이다.


남극 지역과 아프리카 지역의 온도 차이는 분명 존재한다. 기상관측소에서 수집한 자료역시 그런 차이로 해석할 수 있을 것 같다. 과거의 환경을 수집할 수 있는 곳은 현재로선 유일하게 빙하 코어를 추출하여 분석하는 것뿐이다.


만약, 따뜻한 지역의 지하에 빙하가 묻혀 있고, 그것을 분석할 수 있다면 지금의 논쟁이 달라질 수도 있지 않을까?




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WRITTEN BY
코코넛 팜스
과학 오피니언 블로그

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