[수요일엔 바다톡톡] [기후변화와 해수면 상승 포항공과대학교 국종성 교수] 안녕하세요 포항공과대학교의 국종성입니다 오늘 제가 말씀드릴 내용은 기후변화와 해수면 상승입니다 요새 기후위기라고 하는데 여러 가지 기후변화와 관련해서 여러 가지 문제들이 생기는데요 오늘은 바다톡톡이니까 기후변화 문제 중에 심각한 문제 중에 하나인 해수면 상승에 대해서 말씀드리고자 합니다 그래서 이 강의의 첫 번째 파트는 기후변화가 어떻게 발생하는지에 대한 설명을 드리고요 후반부에는 해수면 상승이 어떻게 진행이 되고 앞으로 어떻게 될지에 대해서 말씀드리고자 합니다 [2021년 노벨 물리학상 : 기후학자들이 수상 !! 지구 기후를 물리적으로 모델링하고, 기후 변동성을 정량화 하여, 신뢰할 수 있는 지구온난화예측에 기여] 먼저 이 말씀을 드려야 될 것 같은데요 재작년이죠 2021년에 노벨 물리학상에 두 기후학자들이 수상하였습니다 굉장히 특별한 수상이라고 할 수 있는데요 왜냐하면 보통 기후변화라고 하는 것은 학문체계가 지구과학에 속해 있거든요 물론 지구과학이 응용 물리와 응용 수학이긴 하지만 물리와 지구학이라는 다른 학문 체계에 있음에도 불구하고 노벨 물리학상에 지구학을 하시는 기후학자들이 수상했다는 것은 노벨 재단이 우리들에게 뭔가 메시지를 전달하려고 하는 게 아닌가 싶습니다 그래서 그만큼 최근 들여서 기후 위기 문제가 심각해지고 거기에 대한 경각심을 일으키기 위해서 노벨 재단이 기후학자들한테 노벨 물리학상을 수여했다고 생각을 합니다 그리고 이 그림은 세계 경제 포럼에서 뽑은 향후 위기 순인데요 보시면 앞으로 2년 동안 가장 위기가 될 거를 보면 1번이 물가가 상승하는 거고요 두 번째가 자연재해, 그다음에 네 번째가 기후변화에 대해서 미티게이션을 실패하는 경우, 대규모의 환경파괴, 초록색으로 되어 있는 것들이 기후변화와 관련된 거고요 이건 단기간의 위기고요 이걸 10년으로 해보면 기후변화의 완화에 실패하는 것, 적응을 실패하는 것, 자연재해, 1, 2, 3, 4등, 6등까지 모두가 다 기후변화와 관련된 것을 알 수 있습니다 그만큼 우리 인류에게 지금 가장 큰 위기는 기후변화 라는 것을 많은 전문가나 시민들이 인식하고 있다 이렇게 이야기할 수가 있을 것 같습니다 이 그림은 기후나선이라는 건데요 미국의 NASA에서 만든 건데요 이 그림은 아주 어려운 그림은 아니고요 각 월에 전 지구에 기온이 있을 텐데 그 기온을 선으로 이어서 만든 건데요 그래서 여기에 원에 반지름이 있는데 반지름이 크다는 얘기는 온도가 높다는 얘기고 반지름이 작다는 얘기는 온도가 낮다는 얘기입니다 그리고 그걸 또 색깔까지 입혔는데요 빨간색은 온도가 높은 거, 파란색은 온도가 낮은 겁니다 보시는 바와 같이 1880년부터 2021년까지 보시면 지구의 기온이 꾸준히 이렇게 올라가고 있다는 걸 알 수가 있습니다 특히 1980년대 이후에 지구의 온도 상승이 굉장히 두드러지게 나타나고 있음을 알 수 있습니다 그만큼 우리의 지구가 점점 따뜻해지고 있다는 것입니다 그렇다면 이러한 지구의 기온 상승은 무엇 때문일까요? 여러분이 다 아시겠지만 지구온난화 온실효과에 의한 것입니다 온실효과를 제가 간단히 설명드리면요 우리의 대기 중에는 온실기체라는 게 있습니다 수증기, 이산화탄소, 메탄, 엔투오 같은 이런 온실기체가 있는데요 사실 이 온실기체는 지구의 지표면에서 나오는 장파 에너지를, 장파 복사 에너지를 흡수해서 다시 지면의 복사 에너지를 방출시켜가지고 지면의 온도를 유지시키는 데 역할을 합니다 마치 우리가 따뜻한 바닥에 담요를 깔아 두면 온도가 높이 유지되는 것처럼 바닥에 나오는 열이 밖으로 식지 않도록 담요를 깔아주면 온도가 유지되듯이 온실기체들이 그러한 역할을 하는 것입니다 그런데 사실은 우리가 이런 온실기체의 온실 효과를 굉장히 안 좋은 것으로만 우리가 판단하고 있는데 사실 이 온실기체는 우리 지구에 굉장히 소중한 존재입니다 예를 들면 우리 지구에 온실기체가 전혀 없다면 즉 온실효과가 전혀 없다면 지구의 온도는 영하 마이너스 18도입니다 영하 18도이기 때문에 굉장히 우리가 살아가기 힘든 조건이죠 그런데 이러한 온실기체가 지구의 표면을 따뜻하게 하기 때문에 33도가 올라간 영상 15도를 지금 유지하고 있는 것입니다 영상 15도가 지구에 유지되기 때문에 이렇게 많은 생태계들이 지금 살아갈 수 있는 것입니다 즉 지금 현재의 온실효과가 33도를 올리고 있습니다 그런데 지금 문제가 되는 것은 이러한 온실효과가 너무 과도하게 작용한다는 거죠 그래서 여러분이 생각을 해보시면 현재 온실효과가 33도를 올리고 있는데 이게 10 %만 증가해도 3도 이상 증가하는 것입니다 현재 과거 100년 동안 우리 지구는 1도가 올라갔거든요 그 1도가 올라가는데 이렇게 기후위기라고 우리가 지금 위기를 느끼는데 그만큼 이 작은 온실효과의 변화가 큰 기후위기를 야기시킬 수 있다는 것을 의미합니다 그러면 온실기체 농도는 어떻게 증가했을까요? 보시는 그림은 각각 대표적인 온실기체인 이산화탄소와 메탄, 아산화질소의 과거 2000년부터의 변화를 나타낸 것입니다 보시면 아시겠지만 과거 한 1700년, 1800년까지는 이산화탄소와 메탄, 이산화질소가 거의 일정한 수준을 유지하고 있었습니다 하지만 1750년 이후, 산업혁명 이후에 이산화탄소와 메탄화, 아산화질소가 모든 온실기체가 기하급수적으로 이렇게 증가하고 있는 것을 알 수 있습니다 그렇기 때문에 인간 활동에 의해서 이러한 온실기체가 증가한다고 이야기할 수 있습니다 이 그림을 좀 더 극명하게 보여주는 그림이 있는데요 보시는 바와 같이 2000년 동안 일정하다가 온도가 이렇게 증가했습니다 이와 굉장히 유사한 그림이 세계 인구의 변화입니다 보시는 바와 같이 산업혁명 이전까지는 인류의 세계 인구가 천천히 증가했지만 400명만 이후에 인구가 증가하면서 온실기체도 증가하는 것을 알 수 있습니다 그리고 이산화탄소의 증가가 과연 인류의 인간 활동에 의해서 만들어지는 것인지를 과학적으로 좀 서포트하는 그림이 이 그림입니다 보시는 그림은 이산화탄소 농도를 나타낸 그림인데요 이 빨간색은 하와이에 있는 이산화탄소 농도고요 그 다음에 파란색은 남극에 있는 농도입니다 보시는 바와 같이 이산화탄소 농도가 매년마다 증가했다 감소했다 증가했다 감소했다 했습니다 왜 이산화탄소 농도가 여름에는 감소하고요 겨울에는 증가의 영향이 있습니다 왜 그럴까요? 가장 큰 이유는 여름철에는 식물들이 광합성을 하기 때문에 이산화탄소를 많이 흡수합니다 그래서 여름철에는 전 지구의 이산화탄소 양이 줄고요 겨울철에는 광합성을 덜하기 때문에 증가하게 됩니다 어쨌든 이런 연 변동 외에도 이산화탄소가 꾸준히 증가하고 있는 것을 알 수 있습니다 그런데 여기 지금 짧은 그래프가 산소 농도입니다 보시는 바와 같이 산소 농도가 굉장히 가파르게 감소를 하고 있는 것을 알 수가 있습니다 이 산소 농도가 감소한다는 것은 이산화탄소 농도가 인간 활동에 의해서 만들어지는 것을 뒷받침하고 있는데요 왜냐하면 과거 고기후일 때도 이산화탄소 농도가 증가하고 감소하고 했습니다 고기후일 때는 인간이 없었음에도 불구하고 이산화탄소가 농도가 감소하고 증가했습니다 그때는 바다의 온도가 높아지고 낮아짐에 따라서 바다 온도가 높아지면 이산화탄소를 덜 흡수하고 바다 온도가 낮아지면 이산화탄소를 많이 흡수하기 때문에 그래서 이산화탄소가 변했습니다 이것은 인간 활동과 관련이 없죠 그런데 인간 활동에 의해서 이산화탄소가 나온 경우에는 화석연료를 태우기 때문입니다 여러분, 화석연료를 태우게 되면 그러면 이산화탄소는 방출이 되지만 연소를 시켜야 되기 때문에 산소를 태우게 됩니다 그래서 화석연료를 태운 만큼 산소 농도가 줄어들게 되는 것입니다 두 번째로 이산화탄소 농도가 증가한 이유가 열대우림이 인간활동에 의해서 파괴되었기 때문입니다 열대우림은 아까 제가 말씀드렸다시피 광합성이 이산화탄소를 조절하는 굉장히 중요한 역할을 하는데 그중에 열대우림이 가장 중요합니다 열대우림이 파괴되면 이산화탄소를 덜 흡수하지만 그만큼 산소도 덜 만들게 됩니다 그렇기 때문에 산소 농도가 줄어들게 되는 것입니다 즉 화석연료의 사용, 열대우림의 파괴, 인간활동의 두 가지 효과가 이산화탄소 농도는 늘리고 산소 농도는 감소시키는 것입니다 그것을 이야기하는 것입니다 [엠(Eemain) 간빙기 -13만년 전 -현재보다 온도 2도 높았음 -해수면 고도 5-8 높았음 -호모사피엔스 아프라키 거주 / 최근 빙하기(LGM) -2만2천년 전 -현재보다 온도 6도 낮았음 -해수면도 고도 120m 낮았음 -북반부 고위도 대부분이 빙하로 뒤덮였음] 그러면 우리가 현재 기후 위기라고 하는데요 그런데 제가 말씀드렸지만 과거의 지구는 기후가 한 번도 변하지 않는 적이 없습니다 과거의 기후는 굉장히 많이 변해 왔습니다 우리가 100년 동안 현재 지구 기후군이 1도 올랐다고 하는데요 과거의 지구를 보면 지금보다 훨씬 더 온도가 낮았을 때도 있고 지금보다 훨씬 온도가 높았을 때도 있었습니다 그런데 왜 우리는 지금을 기후 위기라고 이야기하는 걸까요? 거기에 대해서 좀 생각해 보는 시간이 있었으면 좋겠습니다 이 그림을 보시면 과거의 기후인데요 온도가 이렇게 바뀌고 있었습니다 그중에 엠간빙기라는 게 있었습니다 엠간빙기는 13만 년 전에 발생했었고요 현재보다 온도가 무려 2도가 높았습니다 그래서 해수면 고도도 5~8M 높았고요 그때 당시에 호모 사피엔스가 아프리카에는 거주하고 있었습니다 그리고 최근 빙하기에는 2만 2천 년 전이었습니다 현재보다 온도가 6도나 낮았습니다 해수면 고도는 현재보다 120M가 낮았고요 북방구 고위도 대부분이 빙하로 되어버렸습니다 그러니까 지금보다 온도가 2도가 높았고 6도가 높았으면 지금 상황을 보면 우리가 지금 기후위기라고 하는 게 너무 호들갑 떠는 게 아닌가? 이렇게 생각할 수도 있을 것 같습니다 그런데 우리가 생각해 봐야 할 것은 기후변화의 속도입니다 예를 들어서 M감빈기에서 최근 빙하기가 한 데는 8도가 변했어요 8도가 변했으니까 어마어마하게 변한 거지만 이걸 100년 단위로 얼마만큼 변했냐고 보면 100년 동안 0 .007도 굉장히 천천히 변한 걸 알 수가 있습니다 또한 최근 빙하기가 마이너스 6도였고 홀로세가 6천 년 전에 홀로세가 지금 현재 기온이 비슷한데 있었는데요 그때 6도가 바뀌었는데 그때는 100년 동안 0 .05도가 바뀌었습니다 현재 우리가 인류세라고 하는 이 시기에는 최근 지구온난화 시기에는 100년 동안 1 .1도 바뀌었습니다 그러니까 최근 빙하계에서 홀로세로 바뀐 이 속도에 비해서 무려 20배나 빠른 지구온난화가 진행됐던 것입니다 그리고 앞으로 100년 동안은 지구 온도 상승을 1도에서 5도로 지금 예측하고 있습니다 그만큼 더 급격하게 기후변화가 발생할 가능성을 얘기하고 있는 거죠 대부분의 기후 위기는 어떤 기후 재난 같은 것은 에너지를 해소하기 위한 것으로 만들어집니다 그래서 대기나 해양의 순환은 각 지역마다의 불균형을 에너지를 해소하기 위해서 만들어지는데요 예를 들어서 육지가 바다보다 더 빨리 따뜻해지면 그 과잉된 잉여 에너지를 해소하기 위해서 바람이 만들어지고 그런 와중에서 태풍이나 여러 가지 바람이 불면서 기후재난이 발생할 수 있는 것입니다 그런데 지구의 온도가 천천히 상승하게 되면 이 균형을 이루는 과정이 천천히 잡아가기 때문에 기후위기 또는 기후재난이 발생하는 규리를 상대적으로 줄어듭니다 그런데 기후가 급격하게 불안하게 되면 이러한 불균형을 급격하게 해소해야 되기 때문에 여러 가지 급격한 또 강한 대기순환이나 해양순환이 만들어지고 이걸 통해서 위기가 발생할 수 있다는 것을 이야기하는 것입니다 [지구온난화의 공범:기후피드백?] 그러면 지구온난화에 우리가 공범이라고 할 수 있는 것은 물론 여러분 아시겠지만 지구온난화는 기후 피드백에 의해서 만든다고 이야기하는데 보통 지구온난화는 지구온난화에 의해서 기후가 바뀌는데요 그런데 제가 말씀드리고 싶은 것은 단순히 이산화탄소가 증가해서 온도가 증가하는 것이 아니고 우리가 살고 있는 기후 시스템이 이산화탄소의 효과를 증폭시키는 이런 기후 피드백이 있어가지고 약간의 이산화탄소 증가에도 온도가 많이 상승할 수 있다 이런 거를 제가 말씀드리고자 합니다 이 피드백이라는 거는 어떤 일로 인한 결과가 다시 원인에 영향을 미치는 건데요 이걸 증폭시키면 양의 피드백, 또는 그걸 감소시키면 음의 피드백이라고 합니다 예를 들어서 기후 피드백이라는 게 뭐냐면요 이산화탄소가 증가하게 되면 우리 기후가 반응할 텐데요 이 반응이 다시 온도를 상승시키면 이게 양의 피드백이고 그다음에 온도 상승을 완화시키면 음의 피드백이라고 합니다 그런데 지금까지 연구에 의하면 양의 피드백이 음의 피드백보다 훨씬 강하다 그렇기 때문에 우리 지구 시스템 자체가 이산화탄소 증가에서 온도 상승을 증폭시키는 효과가 있다는 것입니다 그래서 가장 대표적인 예가 이런 경우인데요 보시면 우리가 이산화탄소가 복사가 안 되는 이산화탄소만 증가시켰을 때는 우리가 지금 현재보다 이산화탄소가 2배 증가한다고 하면 불과 1도 정도밖에 증가 안 할 것입니다 그런데 지구가 가지고 있는 양의 피드백 때문에 이게 3도가 증가할 수도 있고 4도가 증가할 수도 있고 아니면 8도가 증가할 수 있다는 것입니다 그래서 이러한 이산화탄소의 복사 강제력을 증폭을 시켜주는데요 우리가 지금 저 같은 사람이 하는 것은 이 양의 피드백이 얼마만큼 크게 증폭시킬지를 잘 모릅니다 그래서 얼마나 정확하게 이 양의 피드백을 우리가 이해할 수 있는지 그리고 기후변화를 예측할 수 있는지가 굉장히 중요합니다 그래서 이 양의 피드백을 이해하는 게 굉장히 중요하다 그래서 이 양의 피드백이 기후변화의 공범이다라고 말씀드릴 수도 있습니다 그러면 대표적으로 어떤 것들이 양의 피드백일까요? 제가 대표적인 세 가지만 말씀드리도록 하겠습니다 첫 번째가 수증기 피드백인데요 그래서 이산화탄소가 증가하게 되면 전 지구 온도가 증가하게 됩니다 온도가 증가하게 되면 대기 중에 온도가 증가하고요 대기의 온도가 증가하게 되면 각각의 대기들이 수증기를 더 많이 먹을 수 있습니다 그러니까 공기 중에 수증기 양이 많아집니다 제가 앞서 말씀드렸지만 수증기는 대표적인 온실기체거든요 그러니까 온실기체 때문에 다시 온실효과가 증가하게 된다 온실효과가 증가하게 되면 전 지구 온도가 증가하게 되고 그러면 공기 중에 수증기가 증가하게 되고 온실효과 증가하게 되고 이렇게 무한루프를 돌면서 지구의 온실효과를 증폭시키게 되는 것입니다 두 번째로는 알베도 피드백인데요 알베도라는 것은 태양에너지가 있으면 태양에너지를 얼마나 반사시키는지가 알베도입니다 그래서 알베도가 가장 강한 데가 눈이나 얼음이 있는 지역입니다 여러분 스키장에 가면 눈이 반짝반짝하잖아요 그 말은 태양 복사 에너지를 많이 반사시킨다는 것입니다 그런데 기후변화가 되면 당연히 얼음이나 또는 눈의 양이 감소할 것입니다 눈 높임이 빨리 높기 때문에 감소하는데요 그렇게 되면 알베도가 감소하게 됩니다 그러니까 반사율이 감소하게 되는 거죠 그렇게 되면 태양 에너지를 많이 흡수하게 되고요 태양 에너지를 많이 흡수하게 되면 더 온도가 증가해서 해빙이나 눈이 더 감소하겠죠 그러면 알베도가 감소하고 다시 태양이 나게 됩니다 이런 무한루프가 돌게 됩니다 이러한 양의 피드백은 특히 고위도 지역에서 활발하게 작용할 수 있습니다 그렇기 때문에 지구 온도가 됐을 때 고위도죠 북극 지역의 온도가 더 빨리 상승을 할 수 있다는 것입니다 어쨌든 이런 피드백에 대해서 지구의 온도 상승이 증폭이 되는 것입니다 다음으로는 해안 탄소순환 피드백인데요 이산화탄소가 증가하게 되면 바닷물의 온도가 증가하게 됩니다 아까 말씀드렸지만 바닷물의 온도가 증가하게 되면 콜라나 사이다를 보면 시원할 때 더 청량감을 느끼시죠 그런데 콜라나 사이다가 미지근하면 청량감을 덜 느낄 겁니다 그 이유는 뭐냐면 이산화탄소가 찬 물에 더 많이 녹을 수가 있고 따뜻한 물에는 덜 높기 때문입니다 바다에서 마찬가지인데요 바다가 차면 대기 중에 있는 이산화탄소를 많이 흡수할 수가 있습니다 사실 인류가 배출하는 이산화탄소의 약 25 % 정도는 지금 바다가 흡수하기 때문에 그래서 지금 현재 이산화탄소 농도가 현재를 유지하고 있다는 것입니다 바다가 흡수하지 않는다면 지금보다 이산화탄소가 훨씬 더 높았을 것입니다 그런데 지구온난화가 진행이 되면은 바닷물의 온도가 증가하겠죠 바닷물의 온도가 증가하게 되면 이산화탄소의 흡수를 줄어들게 됩니다 대기 중에 이산화탄소를 덜 흡수한다는 얘기죠 그러면 대기 중에 이산화탄소가 증가하게 되고 온도가 다시 증가하게 돼서 바닷물 온도가 더 증가하게 되고 이산화탄소를 덜 흡수하게 돼서 이런 무한루프에 의해서 다시 지구온난화 효과가 증폭되는 것입니다 이러한 피드백에 의해서 과거 빙하기와 간빙기 때 온도와 이산화탄소 농도가 같이 움직였습니다 그래서 파란 선이 과거 지구의 온도고요 빨간 선이 과거 지구의 이산화탄소 농도입니다 그래서 이런 바다의 효과 때문에 이게 같이 움직이는 걸 알 수 있습니다 이러한 효과가 지구온난화에서 증폭되면서 지구온난화 효과를 더 강하게 만들어준다고 말씀드릴 수 있습니다 이런 걸 통해서 이런 기후 피드백이 증폭이 되는데요 이런 것들은 우리가 이런 기후 피드백을 이해하는 게 굉장히 중요한데요 그런 기후 피드백을 이해하는 게 굉장히 중요하다는 걸 강조한 영화가 설국열차입니다 여러분 다 보셨겠지만 설국열차는 갑자기 지구가 차가워지고 온도가 낮아져가지고 거의 빙하기가 오게 되죠 그래서 여기 기차 안에 있는 인류들만 살아남게 돼서 거기에서의 계급 갈등 이런 걸 다룬 영화지만 기후학자인 제가 보는 관점에서는 왜 갑자기 지구가 빙하가 됐을까 여기에 흥미를 가졌었는데요 영화의 10초, 20초 부분에서 이 부분을 설명하는데요 영화 안에서 지구온난화가 가수가 되니까 과학자들이 지구온난화를 어떤 인간의 기술로서 막아보기 위해서 어떠한 일을 하냐면 성층권에 CW7이 아닌 가상의 가스를 대량 살포하게 됩니다 성층권은 굉장히 안정한 대기이기 때문에 이렇게 가스를 살포하게 되면 굉장히 오랫동안 이 가스가 성층권에 유지됩니다 이 가스는 태양에너지를 성층권에서 반사시키는 거죠 그러니까 지구 안으로 들어오는 태양에너지를 줄여주는 거죠 그래서 과학자들이 이 정도 살포하면 지구온난화를 둔화시킬 수 있어 온도가 이 정도 늘 거라고 예상을 했는데 그런데 과학자들이 이런 기후 피드백을 너무나 과소평가한다면 기후 피드백이 너무 크게 증폭을 해서 온도가 조금만 감소해야 하는데 더 많이 감소해서 이런 기후 피드백에 의해서 빙하기가 시작된 것입니다 그래서 이런 영화의 시작이 이렇게 되는데요 어쨌든 그만큼 우리 기후 피드백을 이해하는 게 굉장히 중요하다는 것입니다 그래서 이렇게 지구온난화가 되면 지구촌 곳곳이 폭염인데요 작년 같은 경우만 해도 2022년에 영국에 굉장히 40도 이상의 폭염이 있었고요 중국에서도 폭염이 있었고 일본에서도 이렇게 논에 수온이 너무 올라가서 가재가 익을 정도로 굉장히 더웠고요 그다음에 남반구의 여름은 12월, 1월, 2월인데 우리나라가 8월에 제일 덥듯이 호주는 2월이 제일 덥습니다 보시면 호주의 온도가 40에서 49도, 굉장히 온도가 높았던 걸 알 수가 있습니다 지구온난화가 되면 이렇게 폭염이 자주 발생하는 걸 알 수가 있고요 오늘 저희가 남은 시간을 중점적으로 말씀드릴 부분은 해수면 상승입니다 지구온난화가 되면 해수면 상승이 있는데 과연 어떻게 진행되고 있는지 또 왜 해수면 상승하는지에 대해서 좀 알아보도록 하겠습니다 [해수면 상승은]보시는 그림은 1900년부터 2020년까지 해수면이 그린 건데 전 지구 해수면도를 평균적으로 그린 건데요 보시는 바와 같이 해수면이 꾸준히 증가하고 있음을 알 수가 있습니다 그런데 여기서 우리가 더 중요한 건 뭐냐면 해수면이 상승하고 있는데 해수면의 상승 속도입니다 보시는 바와 같이 1900년부터 1930년까지는 1년에 0 .6MM가 꾸준히 증가했고요 1930년부터 1992년까지는 1년에 1 .4미리, 약 2배 이상 더 빨라졌죠 증가했습니다 그리고 1992년 이후에 최근 20년 동안은 30년이죠 3 .3미리 1년에 3 .3미리 2배 2.5배 이상 상승을 받을 수 있습니다 그리고 이 그래프에서 빨간색 그래프를 자세히 보시면 이쪽 기간과 이쪽 구간을 봤을 때 후의 구간이 더 급격하게 상승하고 있다는 것을 알 수 있습니다 즉 해수면 상승이 점점 더 가속화가 되고 있다고 이야기를 할 수 있습니다 그럼 우리나라는 어떨까요? [<연평균 해수면 높이 (1991-2020 21개소)> 해수면 상승폭 : -지난 30년 (1991년 ~ 2020년) 간 9.1cm 상승 0.13m 해수면 상승의 가속화 : -1991~2000: 3.80mm/yr -2011~2020: 4.27mm/yr 1990년 대비 10% 증가 <최근 30년간 (1991~2020) 해수면 상승률(21개소)> 해역별 평균 해수면 상승률 : -동해안(dus 3.71 mm > 서해안(연 3.07mm) > 남해안(dus 2.61mm) -관측지점별 : 을릉도( 연 6.17mm > 포항 > 보령 > 인천 > 속초]우리나라도 1991년도 보면 해수면이 꾸준히 상승하고 있습니다 물론 각 해에 따라 증가하고 감소하기도 했지만 꾸준히 증가할 수 있습니다 그래서 90년부터 10년까지는 3 .8MM 정도 극히 증가했고요 그 다음에 2001년부터 2010년까지는 그게 약간 누그러졌습니다 0 .13MM 그런데 최근 10년 2011년부터 2020년까지는 4 .7MM 다시 더 가속화되어 있는 걸 알 수가 있습니다 그래서 90년 대비 10 % 증가해서 해수면 상승이 가속화되고 있다는 것이고요 그다음에 지난 30년 동안 9 .1CM 상승했다는 것을 알 수 있습니다 그리고 앞서 보여드린 그림은 전 지구의 해수면 온도인데 우리나라 해수면 온도 상승이 전 지구 해수면보다 더 빠르게 진행되고 있음을 알 수가 있습니다 지역적으로는 다른데요 평균적으로 동해 지역의 해수면 상승이 빠름을 알 수 있습니다 제가 살고 있는 포항지역이 가장 해수면 상승이 빠르게 나타나는데요 동해지역의 해수면 상승이 빠른 이유는 해수면 상승은 여러가지 이유가 있지만 바닷물의 온도가 높아져서 열 팽창에서 해수면 상승이 나타나는 경우가 많은데요 그만큼 동해에는 해수면이 해수의 깊이가 깊기 때문에 같은 열 팽창이라도 많이 팽창할 수가 있게 되는 거죠 그래서 동해지역의 해수면이 더 많이 확장, 팽창이 되어 있는 것입니다 그래서 상승이 되고 있는 것입니다 [투발로 장관 유엔 연설] 우리나라보다 훨씬 더 해수면 상승이 더 심각한 지역도 있는데요 여기 왼쪽 그림은 사이언스라고 전 세계의 과학 저널 중에서 가장 영향력이 있는 저널인데요 이 저널에서 2021년 6월에 표지 사진으로 다음과 같은 사진을 올렸습니다 이 사진이 뭐냐면 인도네시아의 수도인 자카르타의 사진인데요 보시면 인도네시아의 수도인 자카르타에 이러한 벽이 있는 걸 알 수 있습니다 이 벽의 왼쪽은 바다가 있고 오른쪽은 육지인데요 그런데 이 바다가 있는 지역에 여기 사원으로 보이는 건물도 있고 이런 지역이 있는 걸 알 수가 있습니다 이런 지금 무슨 말이냐면 이 지역은 원래 육지였는데 해수면 상승에 의해서 이런 식으로 계속 이 지역이 지금 다시 바다로 바뀌었다는 것입니다 인도네시아는 지금 해수면이 꾸준히 상승하고 있어가지고 연간 천억 이상을 해수면 상승을 방지하기 위해서 쓰고 있다고 합니다 그래서 인도네시아는 수도를 너무 비용이 많이 들기 때문에 해수면 상승 때문에 그래서 자카르타에서 다른 도시로 이전하는 걸 지금 계획하고 있다고 합니다 그래서 인도네시아의 해수면 상승은 전지구의 해수면 상승과 관련이 있고 그다음에 인간들에 있어서 물을 사용하기 위해서 육지가 좀 내려앉는 이런 두 가지 효과가 같이 가면서 해수면 상승이 크게 나타나는 것입니다 오른쪽 그림은 투발로에 있는 장관이 UN에서 연설을 바다에서 하는 건데요 투발로는 산호섬으로 이루어져서 몇 10년 안에 완전히 이 나라는 잠길 거라고 예상되는 지역입니다 그만큼 해수면 상승에 대한 기후변화에 대한 위기를 경각심을 부각시키기 위해서 이러한 퍼포먼스를 한 것입니다 어쨌든 해수면 상승이 현재 태평양 도서 국과 또는 서태평양에 있는 국가들에서 피해가 집중적으로 나타나고 있지만 우리나라도 예외는 아니다 조만간 앞으로 점점 더 해수면 상승에 대한 피해는 가중될 것이라는 것을 예상이 되고 있습니다 [육지방하 : 60% 그린랜드 : 28% 남극 : 12%] 그러면 해수면 상승은 왜 일어나는 걸까요? 현재까지 해수면 상승 중에 약 50 %는 제가 말씀드린 해수의 열평창에 의해서 설명할 수 있습니다 나머지 50 %는 육빙에 의해서 육빙의 감소에서 설명될 수가 있습니다 육빙의 감소는 뭐냐 하면 육지에 있는 얼음들이 녹아 가지고 바다 속으로 들어가서 바다의 전체 물의 양이 늘어나 가지고 해수면 고도가 상승하는 것입니다 그런데 현재까지 어떠한 육지의 빙하가 감소했는지가 중요한데요 현재까지는 육지 빙하 즉 고산지대에 있는 눈이나 또는 빙하들이 녹아서 생기는 게 현재까지는 60 % 그다음에 그릴랜드가 28 % 남극이 남극 빙하가 녹은 게 약 12 % 있었습니다 그런데 여기서 중요한 것은 육지에 있는 얼음 중에 97 %는 남극에 있습니다 남극과 그릴랜드에 있는데요 그런데 여기에 있는 빙하들은 아직 본격적으로 녹지 않았다는 것입니다 그런데 지금 우려가 되는 것은 최근 10년 동안 그릴랜드와 남극의 빙하가 급속도로 높기 시작한다는 것입니다 그렇기 때문에 해수면 상승이 현재 급속도로 빨라지고 있는 것입니다 남극의 빙하가 이렇게 상승하고 있는데요 보시는 바와 같이 이 그래프 애니메이션이 남극의 빙하가 어디가 지금 녹고 있는지를 알 수 있습니다 현재 지금 서남극 이쪽 지역의 빙하가 본격적으로 녹고 있고 이것들이 지금 과수가 되고 있다는 것을 볼 수가 있습니다 해수면 상승이 지속되면 어느 정도 상승될까요? 우리가 예측을 해보면 남극의 빙하가 다 녹으면 전 지구의 해수면이 약 60에서 70M 정도가 상승한다고 알려져 있습니다 이 그림은 해수면이 어느 정도 상승이 되면 어떠한 도시들이 위기에 처하는지를 나타내는 것입니다 보시면 1M 상승하면 베네치아는 완전히 잠기고요 그 다음에 3M가 상승하면 로스앤젤레스와 샌프란시스코가 잠기게 됩니다 5M면 런던이 잠기고요 그 다음에 8M가 되면 뉴욕이 잠기게 됩니다 그리고 보시는 것처럼 오른쪽 그림은 2M 상승할 때 세계 지도고의 현재와 거의 다를 바가 없지만 이게 6M 상승했을 때 그 다음에 남극이 다 녹았을 때 전 지구의 육지의 분포가 이렇게 됩니다 즉 육지의 분포가 굉장히 많이 달라질 수 있습니다 그만큼 해수면 상승이 가수가 되면 우리의 피해는 눈덩이처럼 커질 것이다 라는 걸 이야기하는 것입니다 그러면 전 지구의 해수면 고도가 이렇게 몇 십 미터가 증가하고 감소하는 게 가능할까요? [최근 빙하기 (LGM) 시기의 해수면 *18,000년 전 해수면은 지금보다 약120m 낮았음] 그걸 이제 보여주는 게 이 그림인데요 우리가 과거의 지구를 보면 미래를 우리가 할 수가 있는데 이건 최근 빙하기 때의 해수면입니다 빨간색으로 표시된 부분이 빙하기 때의 해수면 고도입니다 빨간색은 지금은 바다인데 빙하기 때는 육지였던 것입니다 불과 18000년 전에 해수면은 지금보다 120M가 낮았습니다 그만큼 120M 어마어마하게 큰 변화를 일으켰다는 거죠 우리나라 쪽을 보면 더 드라마틱한데요 한반도는 18000년 정도에 그때도 한반도에 인류가 살고 있었는데요 구석기 시대였는데요 이때는 한반도는 한반도가 아니었습니다 그냥 유라시아 대륙의 서쪽 끝이었습니다 그리고 일본은 섬나라가 아니었습니다 일본이 반도였던 거죠 일본 반도였습니다 어쨌든 고고학자들에 의하면 이 시기에 일본의 조상들이 이 루트를 통해서 일본으로 넘어갔다는 연구도 있습니다 어쨌든 간에 이런 식으로 서해안 같은 경우에는 거의 육지였는데 왜냐하면 서해안의 평균 깊이는 50M 정도 되거든요 그래서 120M가 낮았기 때문에 모든 지역이 다 육지로 되어 있었던 것입니다 그만큼 지구의 온도가 올라가거나 낮아지면 불과하지 이 빙하시대는 온도가 6도 낮았거든요 지금보다 그럼에도 불구하고 해수면이 120도 낮았다는 것입니다 그만큼 해수면도 이렇게 급격하게 앞으로 변할 수도 있다는 걸 얘기하는 것입니다 [해양선성화] 해수면 상승에 대해서 말씀드렸고요 또 해양과 관련된 얘기로서 해양산성화가 여러분 사이다나 콜라는 탄산인데 우리가 탄산이라고 부르잖아요 탄산이라고 부르는 이유는 물에 이산화탄소가 많이 녹아들어 있어서 그게 산화가 돼서 탄산이라고 부르는 것입니다 그래서 마찬가지로 대기 중에 이산화탄소가 많이 증가하게 되면 제가 말씀드린 것처럼 바닷물에 이산화탄소가 많이 녹아들게 됩니다 그렇게 되면 바닷물이 산성화가 진행이 됩니다 이런 화학식에서 산성화가 진행이 되는데요 산성화는 아시겠지만 염산 이런 거 보시면 굉장히 강하잖아요 강하게 부식시키잖아요 그렇기 때문에 바다의 산성화가 보시는 바와 같이 이런 식으로 쭉 낮아지고 있습니다 pH 농도가 낮으면 낮을수록 산성화가 진행된다는 얘기인데요 그렇게 되면 여러 가지의 해양 생태계에 큰 타격을 입게 됩니다 저는 해산물을 되게 좋아하는데 제가 좋아하는 해산물 조개나 소라 또는 갑각류들 이런 것들이 탄산에 굉장히 취약하게 됩니다 이런 것들이 먼저 가장 피해를 입게 되고요 산호나 이런 것들이 피해를 입으면서 전체적인 해양의 먹이 사슬에 영향을 주면서 전체적인 해양 생태계에 영향을 주는 것입니다 보시는 그림은 이게 온도가 1도 올라갔을 때와 2도 올라갔을 때 3도 올라가서 500ppm 되면 이렇게 우리나라 바다가 이렇게 황폐화될 수 있다는 것을 예시적으로 나타내는 그림입니다 [지구온난화는 극한 현사을 강화시키다!! 더 강하고 광범위한 산불, 더 강력하고 잦은 폭염, 더 강력해준 태풍, 강한 겨울 폭풍 및폭설, 더 길어진 가뭄, 더 강하고 잦은 집중호우 및 풍수] 다음으로 마지막으로 지구온난화 우리의 기후위기라고 얘기하는 건데 이런 해수면 상승 그다음에 해양산성화 이런 것도 있지만 또 하나의 이유는 지구온난화가 되면 극한현상이 더 강화된다는 것입니다 당연히 더 강력하고 잦은 폭염이 발생하고요 그다음에 깅힌 겨울과 지구온난화가 되어있지만 겨울폭풍이 강해집니다 왜냐하면 대기 중에 수증기가 늘어나기 때문에 그만큼 눈이 많이 와가지고 폭설이 자주 생기게 됩니다 그리고 우리가 작년에 강남의 폭우, 올해 충청도의 폭우, 이런 걸 봤겠지만 집중호와 홍수가 굉장히 강하고 자주 일하게 됩니다 공기 중에 온도가 1도가 올라가게 되면 대기 중에 갖고 있는 수증기 양이 7 % 증가하기 때문에 집중호의 강도는 거기에 맞춰서 7 % 증가하게 되는 것입니다 집중호가 증가하게 되고요 또 아이러니하게 온도가 올라가면서 건조해지기 때문에 가뭄도 더 많이 일어납니다 그래서 홍수도 증가하지만 가뭄도 강해지는 이러한 현상이 일어나게 됩니다 그리고 대기 중에 수증기의 주요 에너지원 바닷물 온도가 높아지기 때문에 태풍이 더 강력해지고요 그다음에 대기가 건조해지기 때문에 더 강하고 광범위한 산불이 일어나게 됩니다 여러분 소식 들었겠지만 뉴스를 들어보셨지만 하와이에 어마어마하게 유례없는 산불이 일어나서 굉장히 많은 분들이 사망을 했고요 그다음에 지구촌의 여러 곳에서 지금 산불로 고통을 받고 있습니다 [인간활동에 의해 증가된 극한 기후 현상 (재난수 1980-1999(4212) 2000-2019(7348)) 사망자(1980-1999(1.19) 2000-2019(1.23)) 피해인원 (1980-1999(3.25) 2000-2019(4.03)) 재산피해](1980-1999(1.63) 2000-2019(2.97)) 그래서 실제적으로 인간 활동에 의해서 극한기후가 나타났다는 게 데이터에서도 나타났는데요 보시면 재난수나 사망자, 피해인원, 재산 피해가 과거 20년부터 최근 20년이 굉장히 급격하게 증가하는 것을 알 수가 있고요 특히나 피해 중에 가장 대표적인 게 홍수, 태풍과 같은 스톰, 이상 고온 이런 것들에 의해서 주로 피해가 증가하는 것을 알 수가 있습니다 앞으로는 어떻게 될까요? [미래 극한 현상은 ... 10-year heavy rains(집중호우) 3배 / 10-year droughts(가뭄) 4배 / 10-year heat waves(폭염) 9배 / 50-year heat waves(폭염) 39배 미래 극한 현상의 발생 빈도 증가 ] 우리가 극한현상을 이야기할 때 10년 만에 올 수 있는 극한현상, 100년 만에 올 수 있는 극한현상 이렇게 우리가 산정을 하는데요 예를 들어서 지구 온도가 1도, 1 .5도 올라갈 때, 2도 올라갈 때, 3도 올라갈 때, 4도 올라갈 때 이 그래프는 10년 만에 올 만한 집중호우가 4도 올라가면 3배 더 확률이 높아진다는 것입니다 그 말은 무슨 말이냐면 10년 만에 한 번 집중호우가 3 .3년 만에 한 번 온다는 것입니다 10년 만에 올 감뭄이 2 .5년 만에 한 번 오고요 폭염은 거의 매년 겪게 될 것 같고요 그 다음에 50년 말 굉장히 강한 폭염인데 이거는 발생할 확률이 4도 증가할 때 39배 정도 증가한다고 합니다 [Thank You! jskug1@gmail.com http://csl.postech.ac.kr <스페인 속담> 신은 항상 용서하시고, 우리는 때때로 용서하지만, 자연은 절대 용서하지 않는다!!] 이상으로 저희의 발표는 마치도록 했고요 마지막으로 제가 스페인 속담을 소개해드리면서 제 발표를 마치도록 하겠습니다 신은 항상 용서하시고 우리는 때때로 용서하지만 자연은 절대 용서하지 않는다 이러한 속담이 기후변화를 두고 이야기한 건 하지만 우리가 기후변화를 가지고 이 스페인 속담을 생각한다면 우리가 어떻게 지금 기후변화에 대처해야 될지를 알려주는 격언이라고 생각합니다 이상입니다 감사합니다 [수요일엔 바다톡톡]