예측보다 더 빨리 상승하는 해수면…"해양 온도 상승도 막아야"

김나윤 기자 / 기사승인 : 2021-09-16 14:44:53
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호주 UNSW·ESIRO 연구팀, 아르고 시스템 분석 결과
"지구 온도 상승 제한하더라도 해양 온도 상승 이어질 수 있어"
▲아르고 시스템 작동 방식.(사진=아르고 (주) (ucsd.edu))

지구 온난화로 인한 기온 및 해수면 상승이 기존 예측보다 빠르게 진행되는 것으로 나타났다.

호주 뉴사우스웨일스대학(UNSW)과 연방과학산업연구기구(CSIRO) 연구팀은 해양 온도 측정 프로그램인 아르고 시스템(Argo system of profiling floats)의 데이터를 분석한 결과, 해수면 상승의 원인인 기온 상승의 대부분이 해양온도 상승 때문이라고 14일(현지시간) 학술지인 '네이처 기후변화'(Nature Climate Change)에 발표했다.

UNSW 생물·지구 및 환경과학 대학의 기후변화 연구센터 소속 존 처치 교수에 따르면 온실가스로 지구에 갇힌 에너지의 90% 이상이 바다에 저장되고 약 1%만이 대기에 저장된다. 기온상승이 해수면 상승으로 이어진다는 것이 상식이지만, 그 기온을 상승시키는 열은 대부분 바다에서 발생한다는 것이다. 즉 대기나 육지의 온도 상승이 제한되더라도 해양 온도 상승으로 인해 해수면은 높아질 수 있다는 분석이다.

처치 교수는 "지구 상승기온을 2°C 내로 제한하기 위해 강력한 조치를 취하더라도, 해양 온도는 2081년에서 2100년까지 관측된 수치에서 5~9배나 상승할 것이며, 따뜻해진 바다의 팽창만으로 해수면이 8~14cm 상승할 것"으로 예상했다.

온실가스 배출량을 억제하기 위해 공동으로 노력하지 않으면 바다는 아르고가 관찰한 2005~2019년 수치보다 11-15배까지 따뜻해지고, 데워진 바닷물의 팽창만으로도 해수면은 17-26cm 상승할 것으로 예상된다. 여기에 빙하 및 빙상이 녹은 물이 바다로 유입되면 해수면이 추가적으로 상승할 것으로 전망된다.

처치 교수는 21세기 초 지구 기온이 큰 상승 없이 안정적이었던 것과 달리, 같은 시기 아르고 데이터가 기록한 해수 온도는 그렇지 않았던 점에 주목했다. 그는 "금세기 첫 10년 동안 지구의 평균 표면 온도는 크게 상승하지 않아 기후 회의론자들이 기후변화는 일어나지 않는다고 주장할 여지를 주었다"며 "그러나 그 기간에도 바다는 계속해서 열을 흡수했고, 지구는 이미 이때부터 온난화가 가속화되고 있었다"고 지적했다.

결합모델 상호비교 프로젝트(CMIP: Coupled Model Intercomparison Project)의 모델링에서도 대기 및 해수 온도가 너무 빠르게 상승하고 있다고 예측했다. 2010~2014년에 걸쳐 개발된 CMIP5의 모델은 최신모델인 CMIP6보다도 아르고 데이터와 더 근접하게 일치한다. 이에 대해 처치 교수는 "28개의 CMIP6 모델 중 일부는 온실가스 측정에 더 특화돼 있다"고 설명했다.

한편 이번 연구에 사용된 아르고 시스템은 21세기 기후모델 측정의 정확도를 올려주는 첨단 관측 시스템이다. 아르고 시스템에는 최대 2000미터 깊이의 해수 온도를 측정하는 첨단 장비가 탑재돼 있어 지구의 해양을 훨씬 더 정밀하게 조사할 수 있다. 아르고(Argo)라는 명칭은 그리스 신화의 영웅 이아손이 황금 양털을 찾아 여행할 때 탄 배의 이름을 따서 지어졌다.

처치 교수는 아르고 데이터가 기존 데이터보다 훨씬 더 정확하게 온난화를 예측하며, 특히 온도 측정에서 정확도가 높다고 밝혔다. 실제로 아르고 데이터를 사용한 예측 범위는 IPCC의 6차 평가 보고서보다 17% 더 정밀하다.

▲아르고 부표 구조도.(사진=스크립스 해양학 연구소의 마이클 맥클룬 제공)

전 세계 해양에 흩어져있는 아르고 부표는 측정값을 위성으로 전송하고, 위성은 그 결과를 전 세계의 분석 센터로 보낸다. 부표는 총 3500개 이상으로, 2000개가 넘는 대부분의 부표는 미국이 관리하고 호주는 그 다음으로 많은 317개의 부표를 차지하고 있다.

기존에 연구선으로 측정하는 방식은 정확도가 매우 높지만 측정 가능한 지역이 매우 제한돼 있었다. 소모성 장비를 물속에 떨어뜨려 범위를 확장하는 방법도 있지만 이 경우 정확도가 훨씬 떨어졌다. 반면 아르고 부표는 전례 없는 실시간 해양 온도 모니터링을 제공하여, 보다 높은 데이터 해상도 및 정확도를 기반으로 기후를 예측하는 데 도움이 된다.

아르고 관측 기간이 길어질수록 해양 온난화 및 해수면 상승의 예측 범위는 더욱 정확해지지만, 이미 아르고 관측 및 기후모델 예측은 해양 온난화와 해수면 상승의 위험을 막기 위해 온실가스 배출 감축이 시급함을 강조하고 있다.

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