"동태평양 해수면 온도 감소 원인은 자연 변동성"

극지연구소

온실가스 배출량 증가로 지구의 평균온도가 빠르게 올랐던 지난 수십 년간 동태평양의 해수면 온도는 오히려 감소했다. 인간 활동과 직접적인 관련성이 낮은 자연 현상으로 인해 이같은 현상이 나타난다는 연구결과가 나왔다. 게티이미지뱅크 제공

온실가스 배출량 증가로 지구의 평균온도가 빠르게 올랐던 지난 수십 년간 동태평양의 해수면 온도는 오히려 감소했다. 인간 활동과 직접적인 관련성이 낮은 자연 현상이 원인이라는 연구결과가 나왔다. 

극지연구소는 김성중 부소장, 정의석 해양대 책임연구원, 미국 해양대기국 등 국제공동연구팀이 대규모 기후변화 실험 결과를 분석하고 열대 동태평양 해수면 온도 하강 경향의 주요 원인으로 '자연 변동성'을 지목했다고 25일 밝혔다. 

1979년부터 2014년까지 관측된 태평양의 수온은 적도를 중심으로 태평양 중앙과 동쪽에서 감소하는 양상이 나타난다. 감소 폭이 가장 큰 곳은 미국 캘리포니아에 인접한 바다로 30여 년간 수온이 약 0.5도 낮아졌다.

학계에는 지역에 따라 기후변화의 영향이 다르고 차가운 심층의 물이 표층으로 올라오는 '용승 현상' 때문에 적도 동태평양의 수온 상승이 서태평양보다 느리다는 연구가 있었다. 지구온난화에 반하는 수온 하강 경향성을 설명하기에는 이 연구 내용으로는 부족했다.

국제공동연구팀은 먼저 기존 연구의 시작점인 1970년대가 아닌 1950년대부터 수온 데이터를 분석했다. 또 여러 종류의 온실가스별로 수온에 어떤 변화를 주는지 기후모델로 분석했다. 오존 농도, 무역풍, 기압 등도 고려했다. 

그 결과 연구팀은 열대 동태평양 해수면 온도 하강 경향의 주요 원인으로 자연 변동성을 꼽았다. 자연에서 수십 년 주기로 나타나는 수온의 변화가 온실가스 증가의 영향을 상쇄할 만큼 컸다는 것이다. 자연변동성은 인간 활동과 직접적인 관련성이 낮은 현상으로 자연적으로 발생하는 다양한 시공간 규모의 해양과 대기의 변화를 가리킨다. 대표적인 예로 엘니뇨, 라니냐를 들 수 있다.

연구팀은 구체적으로 강력해진 무역풍이 바닷물을 동쪽에서 서쪽으로, 저위도에서 고위도 방향으로 이동시키면서 열대 동태평양의 용승 현상을 부추겨 동서간 해수면 온도차를 키웠다고 설명했다. 이는 다시 무역풍을 강화시키는 순환으로 이어졌다. 

자연변동성과 함께 기존 기후모델이 동태평양 해수면 온도가 하강하는 현상을 설명하지 못했던 또 다른 이유로 남극 오존 농도의 변화를 제시했다. 인간 활동으로 인해 프레온 가스 농도가 높아지면서 남극 성층권의 오존 농도가 감소해 남극과 열대 태평양 사이에 위치한 고기압이 강해졌다. 남극 상공의 온도가 떨어지며 열대 태평양의 무역풍이 덩달아 세지면서 동태평양의 수온 하강을 증폭하는 '양의 되먹임 현상'이 일어난 것이다.

논문 1저자인 정 연구원은 “해수면 온도를 낮출 수 있는 다른 냉각 효과들도 검토했지만 동태평양을 중심으로 나타나는 공간적 변화양상과 그 변화폭을 설명할 수 있는 것은 자연변동성과 남극 오존홀 효과였다”라며 기존 모델의 한계를 극복한 과정을 설명했다.

교신저자인 김 부소장은 "몬트리올 의정서 발효 이후 남극 오존홀이 줄어드는 상황을 고려하면 열대 동태평양 냉각 효과는 둔화할 것으로 전망된다"면서 "그럼에도 우리 삶 전반에 기후변화의 영향이 계속되는 만큼 대응과 예측을 위해 관련 연구를 이어가겠다“고 말했다.

[이채린 기자 rini113@donga.com]