탄소중립을 달성하더라도 시행 시기가 늦어질 경우, 지구 기후 시스템의 핵심 요소인 대서양 해양순환이 돌이킬 수 없는 붕괴 상태로 진입할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 기후 완화 정책의 '성공 여부'뿐 아니라 '얼마나 조기에 실행하느냐'가 미래 기후 안정성을 좌우하는 핵심 변수라는 점을 과학적으로 제시한 것이다.
이번 연구는 국종성 서울대학교 교수 연구팀과 오지훈 스크립스 해양연구소 박사 연구팀이 수행했으며, 연구 성과는 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 지난해 12월 13일 온라
바다이야기사이트 인 게재됐다.
탄소농도 안정화 시기에 따른 대서양 해양순환 (AMOC)의 강도 변화. (a) 대기 중 이산화탄소 농도 변화, (b) 앙상블 평균 AMOC 강도변화, (c) 탄소농도 안정화를 각각 2070, 2080, 2090, 2100년에 성공한 시나리오
바다이야기꽁머니 에서 AMOC 강도변화, (d) 탄소농도 안정화를 각각 2105, 2110, 2115년에 성공한 시나리오에서 AMOC 강도변화. 연구진 제공
대서양 해양순환(AMOC)은 전 지구의 열과 염분을 순환시키며 기후 시스템의 '엔진' 역할을 하는 거대 순환 구조다. 고기후 기록에 따르면 마지막 빙하기 동안
야마토게임다운로드 반복적으로 발생한 급격한 기후 변화 사례들 역시 대부분 이 순환의 갑작스러운 변화와 맞물려 나타났다.
최근 연구들은 지속적인 지구 온난화로 해양순환의 강도가 점차 약화되며 붕괴가 발생할 수 있는 임계점에 근접하고 있음을 경고해 왔다.
연구진은 대규모 기후모델 앙상블 시뮬레이션을 분석한 결과, 동일하거나 유사한 탄소 완화
바다신2릴게임 시나리오에서도 대서양 해양순환의 미래가 회복 경로와 붕괴 경로로 갈라질 수 있음을 확인했다. 이는 해양순환이 '임계점(tipping point)'에 가까워질 경우, 아주 작은 추가 변화만으로도 시스템이 돌이킬 수 없는 상태로 급변할 수 있음을 의미한다.
특히 임계점 부근에서는 기후시스템 내부에서 자연스럽게 발생하는
무료릴게임 예측 불가능한 무작위 변동, 이른바 '확률적 노이즈(stochastic noise)'가 해양순환의 운명을 좌우하는 핵심 요인으로 작용하는 것으로 나타났다.
대서양 해양순환 (AMOC) 붕괴에 의한 전 지구적 기후변화 패턴. (a) 온도변화, (b) 강수량 변화, (c) 해수면 변화. 연구진 제공
연구진은 해양순환이 불안정한 상태에 들어서면, 그린란드 남쪽 해역 상공에 형성되는 지속적인 고기압 이상과 같은 대기 내부 변동이 촉발 요인으로 작용해 순환 붕괴를 가속할 수 있음을 밝혔다. 이는 외부의 탄소 농도 변화가 크지 않더라도, 시스템 내부의 작은 변동성이 해양순환을 붕괴 경로로 밀어 넣을 수 있음을 보여준다.
이번 연구는 탄소중립 달성 시점의 중요성도 정량적으로 제시했다. 분석 결과, 기후 완화 조치가 단 5~10년만 지연돼도 해양순환이 임계점을 넘어 붕괴할 확률이 비선형적으로 급격히 증가하는 것으로 나타났다. 일단 임계점을 넘으면 이후 탄소 배출을 중단하더라도 해양순환의 붕괴를 되돌리기 어렵다는 점도 확인됐다.
국종성 교수는 "이번 연구는 대서양 해양순환이 기후 시스템에서 얼마나 비선형적으로 반응하는지를 보여준다"며 "탄소 농도를 안정화하더라도 임계점 근처에서 대응이 늦어질 경우 되돌릴 수 없는 기후 붕괴로 이어질 수 있음을 처음으로 과학적으로 규명했다"고 말했다.
오지훈 박사는 "현재 기후 모델들이 해양순환의 안정성을 과대평가하고 있을 가능성이 크다"며 "실제 임계점은 예상보다 훨씬 가까울 수 있는 만큼, 보다 강력하고 즉각적인 국제적 탄소중립 정책 수립이 시급하다"고 강조했다. 연구진은 이번 결과가 탄소중립 이후의 기후 예측에서도 해양순환과 같은 임계 요소의 비선형적 거동과 내부 변동성을 핵심 변수로 고려해야 함을 시사한다고 설명했다.
김종화 기자 justin@asiae.co.kr
