[와우! 과학] 지구가 달궈지는 속도, 15년 만에 두 배 빨라졌다

지구가 연간 대기 중에 가두는 열 에너지양이 거의 15년 만에 두 배로 늘었다는 연구 결과가 나왔다. 이는 지구가 1년 동안 달궈지는 속도가 15년 만에 두 배 빨라졌다는 것으로, 기후 변화의 또 다른 잠재적 문제를 야기한다.

10일(현지시간) 유니버스투데이, 사이언스얼러트 등 과학매체 보도에 따르면, 미국항공우주국(NASA)과 미국해양대기청(NOAA) 공동연구진은 지구의 ‘에너지 불균형’이 2005년부터 2019년까지 15년 만에 두 배로 증가했다는 사실을 발견했다.

에너지 불균형은 지구가 흡수하는 에너지양과 지구가 방출하는 에너지양 사이에 차이가 발생하는 것이지만, 원인과 영향은 매우 복잡하다. 에너지 불균형의 증가는 지구가 에너지를 얻고 있다는 뜻으로, 쉽게 말해 지구 전체가 달아오르고 있다는 것이다.

이런 변화를 정량화하기 위해 연구진은 NASA의 세레스(CERES·Clouds and the Earth’s Radiant Energy System)와 NOAA가 운영하는 아르고(Argo)라는 시스템의 서로 다른 두 소스의 데이터를 사용했다. 세레스는 지구에 얼마나 많은 에너지가 드나드는가를 전문적으로 다룬다. 들어오는 에너지의 대부분은 태양 복사의 형태이지만 나가는 에너지는 흰 구름으로 반사하는 일부 태양 복사를 포함해 다양한 형태를 취할 수 있다. 반면 아르고는 해양의 온도 상승률을 추정한다. 지구 시스템으로 흡수되는 에너지의 90%는 바다로 흡수되므로 심각한 에너지 불균형은 바다를 가열하는 것으로 간주한다.

두 감지 플랫폼의 데이터는 지구가 방출하는 에너지보다 더 많은 에너지를 흡수해 그 에너지를 바다에 저장하며 연간 에너지 저장량이 최근 급증했다는 동일한 결론을 보여준다. 이런 발견은 기후변화를 이해하고 대처해야 하는 미래에 중요한 의미가 있다.

첫째, 흡수한 열을 잠재적으로 줄이려면 흡수한 열을 늘리는 원인을 이해하는 것이 가까운 장래에 도움이 될 것이다. 현재 관련 연구자들은 에너지 불균형이 증가한 두 가지 주요 원인을 다음과 같이 들고 있다. 우선 지구의 알베도(행성이 반사하는 태양 광선의 비율)를 높여 우주로 반사되는 에너지양을 늘리는 흰색 표면인 해빙과 구름이 줄어들었다는 것이다. 이중 구름 범위의 감소 중 일부는 태평양 10년 주기 진동(PDO)으로 인해 발생한다. 조사 기간에는 양(+)주기 동안 구름이 광범위하게 줄어 알베도가 낮아졌다.

두 번째 원인은 인간의 배출과 수증기로 인한 온실가스 증가로 특정 종류의 방사선이 빠져나가는 것을 막을 수 있어 시스템 전체의 에너지량을 높인다. 그래서 우리 자신의 배출에 의해 열이 지구 밖으로 빠져나가는 것을 더 어려게 한다.

이런 에너지 불균형 변화의 결과는 기후 과학에서 많이 볼 수 있듯이 다소 명확하지 않다. 이처럼 열을 빠져나가지 못하게 하는 효과는 극지방 만년설이 녹는 속도를 높여 많은 과학자가 앞으로 100년 안에 발생할 것으로 우려하는 해수면 상승을 가속화할 가능성이 있다. 이밖에도 해양의 온도가 높아질수록 물이 산성화하는데 이는 해양 화학에 의존하는 생태계에 그 자체로도 영향을 준다.

결과가 어떻든 간에 이번 연구는 기후 변화가 현실이고 인간이 기후 변화의 원인이 되고 있다는 주장의 또 다른 증거를 더한다. 이는 또한 우리가 전 세계 기후 변화와 싸우기 위한 노력으로 잠재적으로 되돌릴 수 있다는 점을 시사한다. 따라서 가까운 미래에 전반적인 에너지 불균형을 주시할 가치는 있다.

자세한 연구 결과는 미국 지구물리학회(AGU)가 발간하는 학술지 ‘지구물리학연구회보’(Geophysical Research Letters) 최신호(6월 15일자)에 실렸다.

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr