북극해의 해빙을 막기 위한 특단의 조치가 필요하다.

.

 

 

 

NASA(미국우주항공국)는 북극해의 영구적인  빙하의 녹는 속도가 점점 빨라지고 있다는 연구 결과를 2012년 2월 29일 발표한 바 있다.  위 동영상은  1980년부터 2012년 겨울 간에 북극 영구 해상 빙하의 변화를 보여준다. 그 연구 결과를 요약하면 영구 해상 빙하 면적이 매 10년마다 약 12% 정도 줄어 든 것으로 나타나서 멀지 아니한 장래에 영구 해상 빙하가  없어질 것이라는 예측도 나오고 있다. 즉 여름에 북극해가 쇄빙선 없이도 항해가 가능할 수 있게 되는 것이다. 그 자세한 내용은 아래 링크를 참조

http://www.nasa.gov/topics/earth/features/thick-melt.html

 

 

이러한 북극 지역의 해빙을 가져오는 온난화는 더 심각한 문제를 가져 올 수 있다. 즉 북극해 바다 밑이나 영구 동토에 갇혀 있던 메탄이 탈출하여 대기중에 메탄 농도를 높일 가능성이 있다. 메탄은 일반적으로  많이 논의되는 이산화탄소보다도 온실가스로서의 작용이 훨씬 더 강하다. 비록  대기중에서 산화작용 등으로 없어지는 반감기가 12년으로 짦기는 하지만 20년을 기준으로 이산화탄소보다 단위 농도당 온실가스 효과가  72배 강한 것으로 보고 있다.  http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg1/ar4-wg1-chapter2.pdf 참조

 

 

이산화탄소 배출량의 증가에 따른 지구온난화 가속을 막기 위하여 2011년 말 남아프리카 연방 더반에서 열린 기후합의에서 2015년부터 각국에 대한 이산화탄소 배출량 규제 목표를 설정하여 2020년부터 시행하기로 중국과 미국도 합의에 참여하였다. (이 블로그의 글 "절반의 성공인 더반 기후 합의" 참조 http://blog.daum.net/shkong78/1143 )

 

그러나 북극 지역에 갇혀 있던 메탄이 공기상으로 배출되어 대기  농도가 더 높아질 경우 지구온난화의 가속으로  치명적인 결과를 가져 올 수 있다. 약 2억 5천만년전 바다밑에 있는 메탄가스가 배출되면서 지구 전체의 기온이 올라가는 것과 동시에  바다의 산성화를 일으켜서  바다 생물종의 96%와  육상생물종의 70%가 멸종하는 지구 역사상 가장 심각한 생물 멸종 사태가 일어난 적이 있다. 그 것을 과학자들은 "페름기 대멸종 사태(Permian–Triassic (P–Tr) extinction event)"라고 부른다.

 

 

 

출처 http://www.nasa.gov/vision/universe/solarsystem/10mar_stormwarning.html

 

 

또 다른 단기적인 극단의 가능성은 북극해의 해빙으로  염도가 낮아지면서 지구를 순환하는 해류의 흐름이 장애를 받으면서 "미니빙하기"가 생겨날 수 있다. 위 그림은 지구 해류의 큰 흐름을 보여주고 있다. 지구는 적도부근이 햇볓을 더 받고 그 열이 난류의 순환으로 위도가 높은 지역으로 전하여 진다. 그런데, 위 그림에서 노란색으로 보이는 난류의 흐름은 위도가 높은 지역의 차가운 물이 무거워서 바다 밑으로 내려오면서 적도로 내려오는 한류의 순환과 연결되는 것이다.

그러나 위도가 높은 북극해 지역에 담수의 유입으로 염도가 낮아지면 물의 농도도 줄어들어  적도로 내려가는 한류가 끊어지면서 위 그림에서 보이는 한류와 난류의 연결돤 순환이 같이 무너져서 위도가 높은 지역이 난류의 난방효과를 덜 받아 소빙하기를 겪는다는 것이다.

과거 북반구 기후에 대한 가장 과학적인 조사는 그린랜드에 쌓여 있는 과거의 빙하를 시대별로 채취하여 그 안에 들어 있는 이산화탄소 등의 성분을 조사하여 행하여 지고 있다.

그 결과를 보면 약 15000년전까지 빙하기에 있다가 간빙기로 들어 오다가 12,700년 전에 그린랜드 부근의 연 평균 기온이 섭씨15도가 떨어지는 “영거 드라이아스(Younger Dryas)”라는 심각한 소빙하기가 발생하여 약 1300년간을 지속하였다.

그 원인은 북반구의 빙하호수가 갑자기 터지면서 엄청난 양의 담수가 대서양바다로 유입되었는데, 그 영향으로 주위의 바닷물의 농도가 낮아져서 적도지역으로부터의 난류 흐름이 끊어졌다는 것이다.“영거 드라이아스” 와 같은 급격한 소빙하기가다시 일어날 수 있다는 것을 내용으로 한 것이 2004년에 나온 “투머로우(The day after tomorrow)”라는 영화였다.

 

 

그러한 미니 빙하기가 다시 올 가능성과 그 전세계적인 영향에 대한 자세한 것은 이 블로그의 글 "미니빙하기(앙코르)" 참조 http://blog.daum.net/shkong78/885

 

 

 

 북극지역의 영구 동토나 영구 빙하가 녹음으로써  메탄이 유출될 경우 지구 전체에 심각한 위기를 가져올 수 있다는 점을 고려하여 북극 지역의 기온을 인위적으로 낮추는 "지구공학(Geo-engineering)"을 시도하여야 한다는 의견이 최근 영국에서 개최된 "북극 메탄 긴급 위기를 토론하는 그룹(Arctic Methane Emergency Group, Ameg)"회의에서 에딘버러 대학의 솔터 교수에 의하여 제안되었다. 그 자세한 내용은 아래 링크를 참조하기 바란다.

http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-17400804

 

S The original idea called for cloud-whitening ships - but it could be done from land

 

솔터 교수가 구체적으로 제안한 방법은 위 그림과 같은 배를 북극해나 베링해협 부근의 여러 곳에  설치하여   바닷물을 1 μm의 작은 입자로 만들어서 공중에 살포하는 것이다. 공중에 살포된 염도를 가진 작은 입자는 구름의 색을 더 하얗게 함으로써  (cloud-whitening )  구름의 반사도를 높여 태양으로부터 북극지역에 전달되는 열을 줄이는 효과를 통하여 북극지역의 동토나 영구 해빙이 녹는 것을 방지할 수 있다는 것이다. 참고로 이러한 시설 자체가 온실가스인 이산화탄소를 배출하는 것을 막기 위하여  해상풍력 시설을 갖추어 동력으로 사용하는 것을 계획한다.

 

 

이러한 기술을 "구름 반사도 증강기술(Cloud reflectivity enhancement) "라고 부른다. 그 자세한 내용에 대하여서는 위키피디아 링크 참조 http://en.wikipedia.org/wiki/Cloud_reflectivity_modification

 

 이 기술의 장점은 자연적인 해수를 사용하여 다른 지구공학 방법에 비하여 비용이 저렴하고, 기온을 낮추는 지역을 위성 관측 등으로 사후 모니터링할 수 있는 것이다.

 

반면  이러한 방식으로 기온을 낮추는 실제 효과가 아직 검증이 안되었다는 것과 입자의 크기가 잘 못 될 경우 반사도를 높이기 보다는 오히려 태양열 흡수를 높일 수도 있다는 반론도 있다.  비행기에서 발사할 경우 비용이 너무 많이 들고 지상에서 배를 통하여 미세 입자를 공중에 살포할 경우  효과적인 살포가 가능한지에도  의문이 있다. 또한 바닷물에 포함된 소금 성분이  육상에 내릴 경우 염해를 가져올 수 있는 단점도 가지고 있다.

 

사실 이러한 인위적인 지구공학 방법을 북극 지역에 시도하는 것을 고려하여야 하는 상황에 이른 것 자체가 사태의 심각성을 보여준다. 그러나 북극지역에서  메탄가스가 배출되어 지구온난화가 가속될 경우 지구전체가 큰 위험성에 빠질 수 있다는 점을 고려하여 이러한 지구공학적인 방법을 알라스카 인근인 베링 지역에서 먼저 시도하여 보고 그 결과를 모니터링할 필요가 있다고 본다. 

 

정리하면 북극해의 해빙이 급격히 녹는 것에서 볼 수 있듯이 지구는 이미 위기 상황이다.   전세계 국가들이 이산화탄소, 메탄가스 등의 온실가스의 배출을 줄이고 비상조치로 북극 지역에 인위적으로 기온을 낮추기 위한 지구공학 기술도 검토하여야 할 것이다.