북극해의 얼음이 급격히 줄어 심각한 재앙을 가져 올 수 있다.

출처 NASA

미국 우주항공국(NASA)가 발표한 자료에 의하면 2012년 8월 26일 북극해의 얼음이 기상관측 이래 위 그림에서 보여 지는 것과 같이  최소의 범위로 줄어 들었다고 한다. 참고로 위 그림의 노란선은 1979년부터 2010년 사이에 평균적으로 여름동안 가장 북극해의 얼음이 줄어 든 범위이다.  2012년 여름동안 러시아 북방쪽으로 많은 얼음이 녹은 것을 알 수 있다.

BBC 뉴스는  2012년 9월 5일 북극해의 해빙이 인간이 20년간 이산화탄소를 배출한 것과 동일한 지구온난화의 가속결과를 가져 올 것이라는 피터 왜드함스 교수의 연구 결과를 보도하였다. http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-19496674

1980년 여름에 북극해의 얼음은 지구 표면의 2%에 해당하였다고 한다.  그러나 그 이후 30여년 동안 여름 기간의 북극해 얼음 면적은 반으로 줄고 북극해의 얼음 부피는 1/4로 줄어 들었다고 한다. 북극해의 표면 얼음이 줄어 들면서 여름동안 태양열이 얼음에 의하여 대기권으로 반사되는 대신 해표면으로 흡수되는 역작용에  의하여 지구온난화가 가속된다고 본다. 

또 하나 우려되는 것은 북극해의 얼음이 녹으면서 바다 밑에 잠겨 있던 메탄가스가 대기에 유출되는 양이 많아지는 것이다. 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 .

여름동안 북극해의 얼음이 녹으면서 북극을 순환하는 제트기류가 약해지고 그 결과 북극 상공의 찬 바람이 저위도로 더 내려 오는 효과로 유럽과 아시아 지역의 올해 겨울이 더 추워질 가능성이 높다.  겨울 난방 수요의 증가로 에너지 소비가 늘면서 인류가 배출하는 이산화탄소 배출량이 더 느는 악순환을 가져 올 수 있다.

결국 북극해의 얼음이 급격히 녹는 것은 지구온난화를 가속시키고 이상기후를 일으켜 에너지 및 식량 부족 사태로 이미 어려워진 전세계 경제를 더 큰 혼란에 빠지게 할 가능성이 높다.

그런데 한편에서는 북극해의 얼음이 줄어든 것을 이용하여 북극해에 묻혀 있는 석유나 천연가스의 자원 개발을 가속하려는 흐름이 있다. 그러나 그러한 개발과정에서 발생하는 먼지나 검댕(soot)은 얼음 표면의 태양광 흡수를 늘려 북극해 얼음의 해빙을 더 가속시키는 역작용을 가져 올 것이다. 따라서 북극해 해빙의 진행을 막기 위하여  당분간 북극해 자원에 대한 개발을 유보하는 것이 필요하다고 본다.

 

 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 의견도 영국에서 개최된 "북극 메탄 긴급 위기를 토론하는 그룹(Arctic Methane Emergency Group, Ameg)"회의에서 에딘버러 대학의 솔터 교수에 의하여 제안되었다. 

 

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 희게  하는 효과로 구름의 반사도를 높여 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.  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.

그런데 위 계획을 실천에 옮기기 이전에 관련된 연구자들이 위 기술에 대해 특허권을 신청한 것이 문제가 되었다. 영국 정부의 지원을 받아 지구온난화 방지를 위한 최후의 수단인 지구공학 기술에 일부 연구자들이 특허권을 출원하여 그 기술을 독점하려는 것은 도덕적 해이라는 논란이 일자 위 지구공학 예비 실험이 보류되는 사태를 낳았다.

 

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. 

다만 각국이 이산화탄소 등 온실가스 배출량을 줄이지 아니하고 지구공학에만 의존할 경우 장기적으로 더 큰 재앙을 가져올 수 있다는 지적도 있다. 따라서 북극해 지역에서 지구공학을 일부 실시하는 것과 병행하여 각국이 이산화탄소 등의  온실가스 배출량을 줄이는 노력을 더 가속해야 할 것이다.

대한민국은 MB정부하에서  4대강 대운하 건설 계획으로 예정된 대규모 준설과 보를 건설하는 것을 "4대강 살리기"라고 이름만 바꾸어 시행한 후 녹색사업이라고 과장하여 발표하였다. 그러나 투여된 막대한 자금에 비하여 이산화탄소 절감 효과는 미미하고 본류 정비 이전에 지류의 오염원을 먼저 차단하여야 하는 조치를 취하지 아니함으로써 녹조 발생이 늘어나는 폐해를 가져 왔다. 이제라도 대한민국의 온실가스 배출량을  효과적으로  줄이는 분야에 대규모 투자가 이루어 져야 할 것이다. 발전 및  제철 등의 화석연료 연소 과정에서  발생한 이산화탄소를 대기에 내 보내지 아니하고 지하에 저장하는 "이산화탄소 포착 및 저장기술" 및 각종 에너지 소비 절약을 위한 절전 기술 등에 대한 투자가  환경에 대한 부작용이 적으면서도 온실가스 배출을 줄이는 데 효과적일 것이다.

 

정리하면 북극해의 얼음이 급격히 녹는 것은 지구온난화를 가속시켜  인류에게 에너지 및 식량 부족 및 기상이변에 따르는 태풍의 피해 등의 재앙을 가져 올 수 있는 위기 상황에 처하여 있다.   전세계 국가들이 이산화탄소, 메탄가스 등의 온실가스의 배출량을 줄이기 위한 국제적인 협조를 하면서  비상조치로 북극 지역에 인위적으로 기온을 낮추기 위한 지구공학 기술을 실시하여야 할 것이다.