[특별기고] 기후 변화(1) 갈수록 뜨거워지는 '온실' 지구

알래스카에서 일어나고 있는 기후 및 환경변화를 한마디로 설명하기란 쉬운 것은 아닙니다. 우선, 몇가지 질문을 해 보기로 하겠습니다. 첫째, 온난화란 것이 무엇인가? 둘째 환경변화는 무엇인가, 마지막으로 기후변화가 일어나면 어떤 영향이 나타날까?

온난화(溫暖化:warming)라 함은 알래스카가 따뜻해지는 것만 생각하게 됩니다. 그러나 실제로는 온도변화, 즉 온도가 가장 낮을 때와 높을 때의 온도차가 크다는 것을 의미합니다. 여름철과 겨울철의 기온차이가 크다는 뜻입니다. 그 반대되는 개념은 한랭화(寒冷化: cooling)입니다.

환경변화에는 협의적 의미로 오염(pollution)을, 광의적 의미로는 기후변화를 생각할 수 있습니다. 1970년 때부터 한국은 중화학공업을 중심으로 산업성장을 이루기 시작합니다.

산업이 고도 성장의 길로 가는 반면, 그 부산물인 오염물질이 강으로 흘러 먹이사슬로 인해 생선에 축척되고, 이 생선을 섭식한 인간이 피해를 입게 됩니다. 일본에서 일어난 사례로, 수은(Hg) 중독에 의한 미나마타병과 카드뮴(Cd)에 의한 이타이이타이병을 들 수 있습니다. 이렇듯, 환경오염은 좁은 지역에서, 대체적으로 오염물질을 배출하는 곳이 한정된 기업이라는 사실입니다.

더욱이 인간의 생명과 직결되어 있기 때문에 1970년 대부터 환경오염에 대한 규제 및 법이 제정되었습니다. 한편 기후변화에 따른 환경변화는 환경오염보다 넓은 지역에서 일어나고 있습니다. 예를 들면, 화석연료인 석탄과 석유를 난방재로 사용한 적이 있을 겁니다.

이때, 연소작용을 통해 굴뚝을 통해서 대기로 방출되는 것이 이산화탄소(CO2)입니다.

이산화탄소가 대기 중으로 방출되면, 대부분은 식물의 광합성으로 흡수되지만, 대기로 방출되는 양이 많아지면, 식물의 광합성 능력 한계를 초월하여 더 이상 이산화탄소를 흡수할 수 없다는 사실입니다. 즉, 인간을 제외한 생물들은 먹고 싶은 양만 먹는다는 것입니다. 과식이란 생각할 수 없지요. 그런데, 대기 중으로 과잉방출한 이산화탄소가 햇빛을 받으면 이산화탄소의 분자가 운동(병진 운동)을 하여, 열을 내게 됩니다. 이 열이 지구표면을 덮으면서 온도를 상승시키는 현상을 온실효과 (greenhouse effect)라고 말합니다. 즉, 온실 안에 들어가 있으면 온실밖과 온도차를 직감할 수 있을 겁니다. 그래서, 이산화탄소, 메탄(CH4)과 아산화질소(N2O)가 대표적인 온실효과 기체입니다.

현재 대기 중 이산화탄소의 농도는 약 400 ppm이며, 메탄은 2.0 ppm, 아산화질소는 0.350 ppm입니다. 이들 기체들의 농도가 매년 상승하고 있다는 사실을 주목해야 합니다. 하와이 마우나 로아에서는 1958년부터 현재까지 대기 중 이산화탄소 농도가 꾸준히 높아졌습니다. 제가 초등학교 다닐 때, 사회시간에 배운 이산화탄소 농도가 325 ppm이었습니다. 즉 44년 동안 매년 이산화탄소 방출속도는 매년 1.7 ppm 높아졌습니다. 그러나, 최근에는 그 방출속도가 연간 2.3 ppm으로 약 1.4배가 빨라졌다는 사실입니다.

기후변화에 따른 영향은 도미노처럼 한번 움직이면 그 방향으로 계속 진행하는 특성이 있습니다. 온난화를 가속할 경우 정(正, positive)의 방향으로 움직이며, 한랭화일 경우는 부(負: negative)의 방향으로 작용합니다. 한국의 예를 들면, 겨울생선인 명태가 동해에서 어획되지 않는다고 합니다. 명태 대신 아열대성 생선이 많이 포획된다는 것과, 개나리나 벚꽃이 피는 시기가 빨라지며 북상하고 있다는 사실을 알고 계실 겁니다. 이것이 바로 장기간에 걸쳐 광의의 지역에 영향을 미치는 결과입니다.

알래스카에서는 기온상승으로 인해, 지상에 있는 얼음, 즉 육상의 빙하(glacier)와 바다의 해빙(sea ice), 지하에 있는 얼음인 동토(permafrost)가 점차 녹아져 과거에 비해 면적이 많이 줄어든 사실이 말해 주고 있습니다. 얼음은 온도에 가장 민간한 물질이기에 알래스카에서 기후변화를 연구하는 학자들이 빙하, 해빙 및 동토연구에 집중하고 있습니다. 알래스카는 지구상에서 환경연구의 최적지입니다.

(*필자는 앞으로 미세먼지, 동토, 해빙, 온난화를 주제로 주 1회 특별 기고 합니다.)


김용원 / 국제북극권연구소 교수