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39- 기후위기, ‘양의 되먹임’ 그리고 대량멸종
유상균 온배움터 교수, 시민의 물리학 저자
주간함양 기자 / news-hy@hanmail.net입력 : 2021년 08월 30일(월) 10:50
↑↑ 유상균
ⓒ 함양뉴스
개념의 통합이라는 관점에서 과학혁명을 살펴보기 위해 지난 칼럼부터 양자역학에 대한 소개를 시작했는데 기후 위기에 있어서 상황이 더 급박해지고 있어서 이 글에서는 기후 위기에 대해 우리가 인식해야 할 부분을 기술하고자 한다.

얼마 전 IPCC(기후 변화에 대한 정부 간 협의체)의 과학자들이 6차 보고서를 통해 지구 평균 온도의 임계점이라고 제시한 산업화 이후 1.5도의 상승 시점이 2013년 5차 보고서 작성 시보다 약 10년 정도 빨라질 것이라고 발표했다. 따라서 빠르면 올해에 1.5도를 돌파할 수도 있다. 임계점 1.5도의 의미는 지구의 기후 상승이 1.5도를 넘어서면 용수철이 한계 길이 이상으로 늘어나 원래 길이로 복원될 수 없듯이 기후 온난화 이전의 상황으로 돌아갈 수 없음을 뜻한다. 비유하자면 건강하던 사람이 병을 얻어 회복하지 못한 체 나머지 일생을 중환자로서 살아가야 하는 것과 같다.
그런데 필자는 더욱 걱정스러운 상황을 우려하고 있다. 지구 생명의 역사에서 가장 큰 멸종은 2억5천만 년 전 고생대 페름기 말에 일어난 멸종인데 이 때 전체 생물종의 95% 이상이 사라졌다. 이때도 역시 지구 온난화가 원인이 되었다. 당시는 지금과는 달리 모든 대륙이 하나의 초대륙 ‘판게아’를 형성하고 있었으므로 지구의 내부 열이 두꺼운 지층에 의해 갇혀 있다가 한계점에 이르며 폭발적으로 화산이 분출하게 되었고 이 과정에서 다량의 이산화탄소가 대기 중으로 방출되었다. 따라서 지구의 온도는 급격하게 증가했다.

이산화탄소 증가가 온난화를 초래했지만 그것만으로는 95%의 종을 멸종시킬 수는 없을 것이다. 온실가스의 종류는 여러 가지가 있는데 농업이나 축산 과정에서 다량 방출되는 메탄가스는 이산화탄소보다 20배 이상 강한 온실가스다. 당시 인류는 없었기 때문에 농축산업이 있었을 리는 만무하다. 그런데 얕은 바다 해저에는 엄청난 양의 메탄 수화물로 된 영역이 있는데 이 화합물은 바다의 온도가 올라가면 메탄가스로 대량 방출된다. 결국 이산화탄소가 촉발한 온난화로 인해 바닷물의 온도가 크게 증가하면서 메탄가스의 방아쇠를 당겼으며 (trigger) 이로 인해 지구는 더 급격히 더워졌고 이는 다시 바닷물의 온도를 더욱 증가시켜 더 많은 메탄가스를 방출시키게 되었다. 이를 ‘양의 되먹임(feedback)’이라 부른다. 즉 화산활동이 멈추더라도 되먹임 과정이 시작된 이상 지구의 계속적인 온도 상승은 멈출 수 없는 재앙이 된 것이다. 여기에 또 다른 재앙은 급격히 증가한 메탄 분자가 대기 중의 산소와 결합하면서 산소 농도가 감소한 것이다. 이로 인해 호흡까지 곤란해진 동물들은 진화의 역사에서 버텨내지 못한 것이다.

현재 일어나고 있는 기후 변화 역시 페름기 온난화에 의한 멸종 과정의 초기 상황과 유사해 보이는 것이 우려스러운 점이다. 당시 온난화는 화산활동에 의해 이산화탄소가 증가하며 일어났지만 지금은 인류의 산업화에 의한 것이란 점이 차이가 있을 뿐이다. 현재 지구에도 대량의 메탄가스가 온도가 오르면 세상 밖으로 나올 준비를 하고 있다. 특히 북극의 빙하가 녹으면서 시베리아 북쪽 바다가 드러나고 있다. 이 바다 밑 해저에는 대량의 메탄 수화물이 깔려있다. 빙하로 막혀있던 바다가 햇빛에 노출되며 바닷물의 온도는 상승할 수밖에 없다. 어느 순간에 메탄가스가 일제히 뿜어져 올라올 것이다.

그밖에 시베리아 영구동토 층에도 대량의 메탄가스가 들어있으며 이 역시 온도상승에 의해 대기 중으로 방출될 것이다. 또 대량의 빙하가 녹으면서 햇빛을 반사시켜 온난화를 막아주던 역할이 갈수록 줄어들고 있으며, 온실가스를 흡수할 것으로 기대했던 아마존 열대우림이 개발과 화재로 오히려 방출하고 있는 상황이다. 지구 곳곳에 한번 시동이 걸리면 인간이 전혀 손쓸 수 없는 재앙의 원인들이 대기 중이다. 지금의 기후위기는 지구의 위기가 아니다. 짧은 시간 지구를 무자비하게 착취해온 인류와 불쌍한 온갖 생명들의 위기인 것이다.
주간함양 기자  news-hy@hanmail.net
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