기후변화: 바다는 '예측보다 더 많은 열을 흡수한다'

새로운 연구 결과에 따르면 바다는 현재 집계된 것보다 훨씬 더 많은 열을 흡수했다 Image copyright Getty Images
이미지 캡션 새로운 연구 결과에 따르면 바다는 현재 집계된 것보다 훨씬 더 많은 열을 흡수했다

세계가 지난 25년 동안 해양에 흡수된 열의 양을 심각하게 과소평가했다는 것이 새로운 연구를 통해 밝혀졌다.

연구진은 바다가 이전 예상치보다 60% 더 많은 열을 흡수했다며, 이는 지구가 화석 연료의 배출에 예상보다 훨씬 더 민감하다는 것을 의미한다고 말했다.

이는 지구 온난화를 안전한 수준으로 유지하는 것이 매우 어렵다는 뜻이기도 하다.

연구진이 발견한 것

국제기후변화협의회(IPCC)의 최근 평가에 따르면, 세계의 해양은 온실가스로 인해 갇힌 열의 90% 이상을 흡수했다.

하지만 새로운 연구에 따르면, 지난 25년간 매년 전 세계적으로 전기를 생산하는 데 사용되는 에너지의 약 150배가 바다에 투입됐고, 이는 현재 집계보다 60% 더 많은 양이다.

이는 심각한 문제다.

과학자들은 지구의 온도가 얼마나 많이 올라가는지 계산할 때 인간의 활동으로 배출된 온실가스로 생성된 모든 열을 합산해 계산한다.

이 계산법은 우리가 생각했던 것보다 훨씬 더 많은 열이 해양으로 가고 있다는 것을 보여준다. 이에 더해 우리가 배출한 온난화 가스가 생각 이상의 열을 발생시켰다는 것을 의미하기도 한다.

따라서 같은 양의 가스에서 나오는 열이 더 많다는 것은 지구가 이산화탄소에 더 민감하다는 것을 뜻한다.

새로운 연구가 갖는 의미

연구진은 이번 연구 결과로 파리 기후 협정이 정한 온도 상승폭 목표를 유지하는 것이 훨씬 더 어려운 과제가 될 것이라고 말한다.

최근 국제기후변화협의회는 산업화 이전 수준에 비해 낮은 목표인 1.5도 이하로 유지하는 것의 장점을 명백히 밝힌 바 있다.

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이미지 캡션 연구원들은 해수면이 이전에 예상했던 것보다 더 빨리 상승할 수 있다고 말한다

제1 저자인 프린스턴 대학 로렐 레스플랜디 박사는 "큰 걱정이다"라며 "국제기후변화협의회가 지금과 같은 목표를 유지하는 것이 매우 어려울 것"이라고 말했다.

연구는 2도 이상으로 온도가 상승하는 것을 막기 위해 인간 활동에서 배출되는 탄소 배출량을 이전에 예상했던 것보다 25% 더 줄여야 한다고 제안한다.

바다에 미치는 영향

이번 연구 결과가 바다에 의미하는 것은 무엇일까?

추가적인 열은 이번 세기에 지구 온도 상승폭을 1.5도에서 2도 이하로 유지하는 것을 더 어렵게 만든다. 또 바다로 유입되는 열은 수면에 중요한 변화를 일으키게 될 가능성이 높다.

레스플랜디 박사는 "더 따뜻한 바다는 산소를 적게 저장하고, 이는 해양 생태계에 영향을 준다. 또한 더 많은 열팽창이 일어날 것이고, 해수면이 상승할 것"이라고 말했다.

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지구의 온도가 1.5도 상승하면 벌어지는 일

이번 연구는 과거의 연구와 어떻게 다를까

과학자들은 2007년부터 전 세계 해양의 온도와 염도를 기록하기 위해 약 4,000개의 아르고 플로트(Argo flot)에 의존했다. 아르고 플로트는 해양 기상과 기후를 관측하는 무인관측기다.

하지만 해양의 열을 측정하는 방식에는 많은 불확실성이 있다.

연구진은 보다 정확한 탐지를 위해 공기 중의 산소와 이산화탄소의 양을 측정하는 방법을 개발했다. 이 방식의 원리는 물의 온도가 상승하면 더 많은 이산화탄소와 산소를 공기 중으로 방출한다는 것이다.

이로 인해 1991년 이후 전 세계 해양 온도를 정확하게 측정할 수 있게 됐다.

레스플랜디 박사는 "바다가 따뜻해지면, 바다가 견딜 수 있는 가스의 양은 줄어든다. 그래서 우리가 측정하는 것은 해양이 방출한 양이고, 이것으로 온난화를 측정할 수 있다"고 말했다.

해양 열은 방출될 수 없나

연구진은 해양 열도 방출할 수 있다고 말한다. 하지만 이를 위해서는 많은 시간이 소요된다.

레스플랜디 박사는 "만약 우리가 온실 효과를 줄임으로써 대기를 냉각시키기 시작하면 바다에 저장된 열은 결국 다시 나올 것"이라며 "해양이 대기로 다시 이동할 수 있는 많은 열을 갖고 있다는 건 지구 표면 온도를 특정 목표 이하로 유지하는 것이 더 어렵다는 뜻이다"라고 말했다.

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이미지 캡션 더 많은 열은 물속의 산소가 줄어든다는 것을 의미한다

그는 "해양 열 흡수와 방출을 제어하는 해양 순환은 수 세기 동안 시간 척도로 작동하는데, 이는 해양 열이 방출되는 데는 수 세기가 걸린다는 것의 의미한다"고 설명했다.

다른 과학자들의 평가는?

영국 국립해양센터의 사이브렌 드리프후트 교수는 "이 연구에 참여한 연구진은 매우 뛰어난 연구 실적과 평판을 갖고 있다. 이는 신뢰성을 높여준다"며 "새로 발표된 집계는 (해양 열이) 기후에 훨씬 민감하다는 것을 알려준다. 또 (현재의 목표인) 1.5도나 2도를 얼마나 달성할 수 있을지가 심히 우려된다"고 말했다.

하지만 추가 연구가 더 필요하다는 지적도 있다.

스위스 베른 대학 토마스 프로엘리셔 교수는 "새로운 방식을 사용해도 해양 열량 변화 측정의 불확실성은 여전히 크다"고 지적했다.

그는 "2도 이하로 유지될 수 있는 기후 민감도가 더 높다는 것과 탄소 배출량이 잠재적으로 더 낮다는 것의 결론은 추가적인 연구를 필요로 한다"고 덧붙였다.

이번 연구는 네이처지(Nature)에 실렸다.

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