북극 온난화 가속시키는 미세 에어로졸 생성 원인 찾았다

미세한 소금입자가 섞인 에어로졸이 열 방출을 방해해 온도를 높인다는 연구 결과. 게티이미지뱅크 제공

북극의 기온을 상승시키는 주요 원인 중 하나인 해수염 에어로졸의 발생 원인이 처음으로 규명됐다. 북극 온난화를 가속시키는 미세한 소금 입자가 생기는 원인을 찾아낸 것이다. 

지안 왕 미국 워싱턴대 에어로졸과학 및 공학 센터(CASE) 센터장이 이끄는 대기과학 연구팀은 북극 해수염 에어로졸의 생성 메커니즘을 규명한 결과를 4일(현지시간) 국제 학술지 '네이처 지오사이언스'에 발표했다. 

지구온난화로 인해 지구 전역의 온도가 오르고 있지만, 북극 온도는 지구 전체 평균보다 4배 빠르게 상승하는 것으로 알려져 있다. 연구진은 다른 지역에서 날아온 에어로졸이 북극 대기에 축적돼 북극의 온도를 높인다고 추정한다. 에어로졸이 햇빛을 흡수해 북극 표면으로 다시 반사하면서 얼음을 녹인다는 것이다. 

해수염 입자로 구성된 에어로졸이 북극 대기권 에어로졸 덩어리의 대부분을 이루고 있다. 지금까지는 이 해수염 에어로졸이 어떤 과정을 거쳐 형성되며 북극의 기후에 어떤 영향을 미치는 지 제대로 밝혀진 바 없었다.

왕 교수 연구팀은 북극 대륙 중심에서 발생한 눈보라에 의해 생성된 미세한 소금 입자가 대기권 에어로졸의 농도를 높이고 구름을 형성한다는 사실을 처음으로 알아냈다.   

'북극기후연구를 위한 다학제 표류관측소(MOSAiC)'가 북극의 에어로졸과 구름이 어떻게 진화하는지 1년 동안 관찰하며 수집한 데이터를 바탕으로 분석한 결과, 북극에서 강한 바람이 불며 눈이 날릴 때 예상치보다 훨씬 더 작고 농도가 높은 바다 소금 입자가 유입된다는 것을 알게 됐다.

겨울철 지표면의 열이 대기권으로 방출되려면 구름없이 맑은 날씨여야 하는데, 짙은 농도의 구름이 마치 담요처럼 대기를 덮으면서 열이 그대로 땅에 갇히게 된다는 설명이다. 특히 미세한 해수염 입자가 섞인 에어로졸은 구름이 형성되기에 매우 좋은 조건이어서 기온 상승을 가속화한다. 연구팀은 해수염 입자가 전체 에어로졸 입자의 약 30%를 차지한다는 사실을 관찰을 통해 확인했다. 

연구팀은 연구 결과를 바탕으로 북극의 기후 모델을 수정할 것을 제안했다. 왕 교수는 "해수염 에어로졸이 포함되지 않은 기후모델 시뮬레이션은 북극의 에어로졸 영향을 과소평가할 수 있다"며 "북극의 미래 기후 조건을 예측하기 위해선 해수염 에어로졸을 기존 기후 모델에 포함할 필요가 있다"고 말했다.

[박건희 기자 wissen@donga.com]