지구복원력 이미 무너졌다..."9개 행성경계 중 6개 붕괴"

이준성 기자 / 기사승인 : 2023-09-14 15:49:01
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행성 경계 무너지면 지구는 유지능력 상실
과학자들 "재앙의 임계점에 가까워질 수도"


기후변화로 지구의 생태계 유지시스템이 너무 많이 손상돼 더이상 '인류가 안전하게 활동할 수 있는 공간'이 아니라는 분석이 나왔다.

덴마크 코펜하겐 대학교(University of Copenhagen)와 호주국립대학교(The Australian National University) 등의 국제연구팀이 13일(현지시간) 발표한 연구에 따르면 기후위기와 환경오염으로 인해 9개의 '행성경계' 중 6개가 무너진 것으로 나타났다.

행성경계는 주요 지구환경의 한계선을 일컫는 것으로, 기후변화와 생물다양성 손실, 생지화학, 해양산성화, 토지이용률, 담수, 오존지수, 대기오염, 화학오염 등 9개 지표로 평가된다. 따라서 행성경계가 무너질수록 지구는 유지하는 능력을 점점 상실하게 된다.

행성경계는 대기중 이산화탄소(CO2) 수준과 같은 특정 지표를 사용해 설정된다. 가령 대기중 CO2의 경계선은 350ppm이다. 과학자들은 "지구시스템은 어느 정도의 변화에 탄력적이기 때문에 대부분의 경계는 지난 1만년동안 지속된 수준보다 높은 수준으로 설정한다"고 덧붙였다. 

연구결과, 대기오염과 해양산성화, 오존지수를 제외한 나머지 경계는 지구의 임계점을 넘은 것으로 나타났다. 대기오염과 해양산성화도 거의 무너지기 일보직전이다. 유일하게 안정적인 것은 오존지수다.

연구진들은 "경계가 무너진다는 것은 1만년 전 마지막 빙하기말부터 산업혁명이 시작될 때까지 존재했던 안전하고 안정적인 상태로부터 멀어졌다는 것을 의미한다"며 "이번 연구는 9개의 행성경계를 처음으로 포괄적으로 평가한 것"이라며 "지구 전체에 대한 최초의 과학적 건강점검"이라고 말했다. 즉 이번 연구는 지난 2000건의 관련 연구를 분석한 종합평가라는 것이다.

구체적으로 생물다양성 손실과 토지이용은 대규모 농업과 이로 인한 자연 파괴로 야생동물이 멸종하면서 20세기에 이미 무너졌다. 또한 20세기 초에 담수가 경계를 돌파했으며, 1980년대 후반에 기후변화가 경계선을 넘었다.

생지화학의 경우, 과도한 비료 사용으로 토지 및 해양내 질소와 인이 급증했다. 유엔식량농업기구(UN Food and Agriculture Organization)의 분석에 따르면 매년 안전수준의 3배에 달하는 질소가 농경지에 첨가되고 있다. 살충제, 플라스틱, 핵폐기물같은 화학오염은 2022년에 경계를 넘었다. 대기오염과 해양산성화의 경우 남아시아와 중국 등 일부 지역에서는 대기오염이 경계치를 이미 초과했지만 다른 지역은 아닌 것으로 나타났다. 바다 또한 급격히 산성화되고 있어 조만간 경계를 넘을 전망이다. 

▲9개 행성경계의 현재 상태 (출처= 사이언스 어드밴스)


연구진들은 "가장 우려스러운 점은 생물계를 포괄하는 4가지 생물학적 경계가 모두 가장 높은 위험 수준에 있거나 그에 가깝다는 것이다"며 "생물계는 지구환경을 회복시키는 역할을 하기 때문에 특히 중요도가 높다"고 설명했다.

연구팀을 이끈 캐서린 리처드슨(Katherine Richardson) 코펜하겐 대학교 교수는 "우리는 인류가 1만년동안 지속되어온 조건에서 번영할 수 있다는 것을 확실히 알고 있다"며 "그러나 인간으로 인해 지구환경이 크게 변하는데 우리가 번성할 수 있는지는 모른다"고 말했다. 그는 "지금의 지구는 고혈압 환자에 비유할 수 있다"며 "당장은 멀쩡해 보여도 무슨 합병증이 일어나 죽음에 이를지 모른다"고 우려했다. 

2009년 처음 행성경계를 고안한 요한 록스트롬 (Johan Rockström) 교수는 "지구에서 인류의 안전, 번영, 형평성을 원한다면 안전한 공간으로 돌아와야 하지만 현재 세계에서는 그러한 진전이 보이지 않는다"고 우려했다.

그는 이번 연구를 두고 "과학계와 전세계 사회는 지구를 강타하는 모든 극한기후 현상에 대해 정말 우려하고 있다"며 "하지만 우리가 더 걱정하는 것은 지구의 복원력이 줄어들고 있다는 징후가 증가하고 있다는 점"이라고 지적했다. 이어 록스트롬 교수는 "이러한 회복력 저하로 인해 지구온난화를 1.5℃ 기후 목표로 제한하는 것이 불가능해질 수 있다"며 "결국 재앙의 임계점에 가까워질 수 있다"고 경고했다. 

다른 과학자들도 "행성경계는 지구의 물리적, 생물학적, 화학적 생명유지 시스템의 근본적인 변화로 위험이 크게 증가하는 시점"이라며 "화석연료 연소를 단계적으로 중단하고 파괴적인 농업을 중단하는 것이 핵심"이라고 입을 모았다.

유니버시티 칼리지런던(University College London)의 사이먼 루이스 교수(Simon Lewis)는 "이번 연구는 놀랍도록 우울하다"며 "지구는 훨씬 덜 안정적인 상태로 접어들고 있고 이는 우리가 환경을 대하는 방식에 대한 근본적인 구조적 변화가 필요하다는 극명한 경고"라고 말했다.

또한 그는 "사회 정의와 행성경계를 통합해서 봐야 한다"며 "예를 들어, 친개발 정책과 기후변화 적응을 위한 대규모 투자를 통해 지구온난화를 1.6℃로 제한하는 데 따른 피해와 고통은 부유층을 돕고 가난한 사람들을 무시하는 정책을 통해 온난화를 1.5℃로 제한하는 데 따른 피해와 고통보다 훨씬 적을 것이다"고 강조했다. 

과학자들은 "현재 상황을 더 깊이 이해하기 위해서는 더 많은 데이터가 필요하며, 행성경계가 서로 어떻게 상호작용하는지에 대한 더 많은 연구가 필요하다"고 부연했다.

이번 연구결과는 국제학술지 사이언스 어드밴스(Science Advances)에 게재됐다.

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