지금과 같은 속도의 지구온난화를 비약적으로 역전시킨다면 지구온도 1.5도가 상승해도 기후 위기를 줄일 수 있다는 연구결과가 나왔다.

 

‘국제응용시스템분석연구소(IIASA, International Institute for Applied Systems Analysis)’, ‘포츠담 기후 연구소(PIK, Potsdam Institute for Climate Impact Research)’, 그리고 ‘임페리얼 칼리지 런던(Imperial College London)’의 연구원들은 만약 지구 온도가 1.5도 이상으로 높아지는 것을 신속하게 역전시킬 수 있다면 1.5도 상승으로 인한 충격을 최소화 시킬 수 있다는 연구결과를 2024년 『Nature Communications』에 발표했다, 고 어제 ‘임페리얼 칼리지 런던’ 측이 밝혔다.

 

이 논문의 공동저자인 ‘임페리얼 칼리지 런던’의 ‘환경 정책 센터와 그랜샘 연구소(Center for Environmental Policy and the Grantham Institute)’의 로빈 램볼 박사(Dr. Robin Lamboll)는 “우리의 연구결과는 2020년 대 10년 동안 탄소배출을 줄이는 것이 지구의 상태에 얼마만큼 중대한 영향을 미치는가 보여 준다”면서 “파리 협정 목표(1.5도 이상 상승하는 것을 막는 것)를 달성할 수 없다는 것은 다가올 수세기 동안 지구 시스템의 구조가 바뀌는 것을 각오하지 않으면 안 된다는 것을 의미한다”고 말했다.

 

인간이 만든 기후변화는 지구 시스템의 광범위한 구성요소, 이를테면 대륙빙하, 해양순환 패턴, 혹은 광범위한 생물권을 불안정하게 만들 수 있다.

 

이러한 것들은 “티핑 엘리먼트( tipping elements, 작은 변화들이 어느 정도 기간을 두고 쌓여, 이제 작은 변화가 하나만 더 일어나도 갑자기 큰 영향을 초래할 수 있는 상태가 된 단계, 티핑 포인트와 비슷한 의미)”라고도 했다.

 

왜냐하면 지구의 구성요소는 한번 상태가 바뀌게 되면 쉽사리 다시 원상태로 바뀌기 쉽지 않기 때문이다. 예를 들면, 대륙 빙하는 빙하가 형성된 시간보다 수백 배 빠르게 녹을 수 있다.

 

연구원들은 기후 행동의 현재 수준과 미래 온실 가스 배출 시나리오를 살폈고 불안정한 4개의 핵심 티핑 엘리먼트-▲그린란드 빙상, ▲서부 남극 빙상, ▲대서양 자오선 전도(轉倒) 순환(대서양에서 가장 큰 해류), 그리고 ▲아마존 우림-의 위험을 분석했다.

 

논문 저자들은 이러한 요소 가운데 적어도 하나는 미래의 탄소 배출량 추정 시나리오 가운데 몇 가지를 적용해도 2300년까지 뒤집어질 위험이 상당히 크다는 것을 발견했다.

 

즉 2100년까지 지구온도를 1.5도 이하로 끌어내리지 못한다면 지금 벌어지고 있는 온실 가스 배출 넷-제로에도 불구하고, 지구는 결국 2300년에 가서 티핑 리스크(tipping risk) 위험은 24%로 올라가고, 그것은 실행모델의 4분의1 안쪽에서, 다시 말해 적어도 4개의 티핑 엘리먼트(tipping elements)가운데 하나가 뒤집혀있음을 의미한다.

 

공동-저자인 ‘PIK’의 애니카 어네스트 휘그너(Annika Ernest Högner)는 “우리는 지구 온도가 1.5도에서부터 기온이 더 올라가는 정도에 따라 티핑 리스크가 10분의1씩 증가한다는 것을 알 수 있었다”면서, “만약 지구온난화로 지구 온도가 2도 이상으로 높아지면 티핑 리스크는 훨씬 더 급속하게 확대될 것이다. 이것이 매우 염려스러운 이유는 현재 시행되고 있는 기후 정책을 따르는 시나리오대로라면 이번 세기 말까지 지구 온도는 약 2.6도가 더 오를 것으로 예측되고 있기 때문”이이라고 경고했다.

 

이 논문의 공동 주요 필자이자 ‘IIASA’와 ‘PIK’에서 에너지, 기후, 그리고 환경 프로그램을 연구하는 테사 뮐러(Tessa Möller)는 “우리의 연구 결과는 다가올 여러 세기와 그 이상의 세기에 일어날 티핑 리스크를 효과적으로 제한하기 위해서 우리는 지금 넷-제로 온실 가스 배출을 달성하고 그 상태를 유지하지 않으면 안 된다는 것”이라면서 “현재 정책을 이번 세기에도 그대로 따를 경우에 지구온도가 2도 이상 높아진 뒤에 다시 1.5도 아래로 되돌려 놓는 다 손치더라도 2300년까지의 티핑 리스크는 45%이상 높아질 것”이라고 말했다.

 

연구원들은 현재 지구 시스템을 연구하기 위해 사용되고 있는 모델이 선진적이라고 하지만 일부 티핑 엘리먼트의 복잡한 행동, 순환 고리, 그리고 상호작용을 완전히 포착하기 까지는 멀었다고 말한다.

 

이를 해결하기 위해 연구팀은 4개의 관련 수학 방정식을 이용해 이러한 티핑 엘리먼트를 대표하는 더 단순한, 정형화된 지구 시스템 모델을 사용했다. 그렇게 함으로써 그들은, 약해지고 있는 대서양 자오선 전도(轉倒) 회전을 북반구 쪽으로 향하게 하는 냉각 효과와 같은, 미래의 안정적인 상호작용이 무엇인지도 고려했다.

 

더 많은 정보는 Tessa Möller et al,/Achieving net zero greenhouse gas emissions critical to limit climate tipping risks, Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-49863-0을 참조하면 된다.

 

한편, 이번 연구를 주도한 임페리얼 칼리지 런던(Imperial College London, 약칭 Imperial)은 영국 런던 켄싱턴에 위치해 있다. 세계 최상위권 과학 중심 종합대학으로 공학, 자연과학, 의학, 그리고 경영학 분야가 특화된 곳이다. 명실상부한 유럽 최고의 명성을 지닌 교육 기관 중 하나다.

 

본래 자연과학, 응용과학, 사회과학 등을 포함한 전반적인 과학 분야의 엘리트 양성을 위해 세워진 학교다. 1907년 개교한 이래 임페리얼은 14명의 노벨상 수상자, 3명의 필즈상 수상자, 70명의 왕립학회 회원, 82명의 왕립공학아카데미 회원, 그리고 78명의 왕립의학아카데미 회원 등을 배출했다.

 

가장 유명한 동문으로는 인류 최초의 항생제 페니실린을 만든 알렉산더 플레밍 경이 있다. 이 외에도 '사실의 왜곡에 눈 감을 바엔 원숭이를 조상으로 섬기겠다'는 말로 유명한 진화론의 선두주자 토머스 헉슬리와 타임머신, 투명인간, 유전자 조작 등의 개념을 창안한 작가 허버트 조지 웰즈 등이 이 대학을 졸업했다.

 

임페리얼은 영국 국력과 밀접하게 연결되어 있는 핵심 기술들을 연구하고 개발하는 곳이기 때문에 추가적으로 정부 및 각종 기관들로부터 매년 약 1억 8,300만 파운드의 교육 지원금과 4억 파운드의 연구 지원금을 받고 있다.

 

상기 기사는 ‘임페리얼 칼리지 런던’의 헤이레이 더닝의 글을 참조했다.