탄소중립, 너무 늦으면 성공해도 '기후 임계점' 넘어선다

왼쪽부터 국종성 서울대학교 지구환경과학부 교수, 오지훈 캘리포니아 대학교 샌디에이고 캠퍼스 박사후 연구원. 서울대, 캘리포니아대 제공.

탄소중립 시기가 5~10년만 늦어져도 대서양 해양순환이 무너지면서 북반구에 급격한 기후 변화가 일어날 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

서울대는 국종성 '급격한 기후변화 연구센터' 교수 연구팀이 탄소중립 시기에 따라 대서양 해양순환의 붕괴 여부가 결정될 수 있다는 사실을 규명했다고 3일 밝혔다. 연구 결과는 지난달 26일 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'에 게재됐다.

대서양 해양순환은 전 지구적인 열과 염분을 순환시키며 기후 시스템의 엔진 역할을 한다는 점에서 기후변화의 핵심 임계 요소로 꼽힌다. 과학계에 따르면 지속적인 온난화로 이 순환의 흐름이 점차 약해지고 있으며, 임계점에 근접하고 있다.

온난화의 주범인 이산화탄소를 줄이기 위해 세계 각국은 탄소중립 정책을 추진하고 있다. 탄소중립은 배출하는 탄소량과 흡수하는 탄소량을 같게 만들어 대기 중 이산화탄소 농도가 더 이상 증가하지 않도록 하는 것이다. 탄소중립 정책이 해양순환의 붕괴를 실질적으로 방지할 수 있는지에 대한 의문이 과학계에서 제기돼 왔다.

연구팀은 컴퓨터로 미래 기후에 여러 차례 시뮬레이션을 적용한 결과 대기 중 이산화탄소 농도를 안정화하더라도 해양순환이 수 세기에 걸쳐 완전히 붕괴될 수 있다는 사실을 밝혀냈다. 탄소중립에 성공하더라도 해양순환이 이미 무너지기 직전까지 약해져 있다면 해양순환이 계속 무너질 수 있다는 뜻이다.

연구팀은 해양순환이 한계에 도달하면 그린란드 남쪽 해역 상공에 발생하는 지속적인 고기압 현상이 붕괴를 결정적으로 촉발시킨다는 사실을 세계 최초로 규명했다. 탄소중립에 성공하더라도 대기에서 무작위로 일어나는 작은 변화들이 쌓여 해양순환의 붕괴를 유발할 수 있다는 것이다.

분석 결과 기후 완화 조치가 5~10년만 지연되어도 해양순환이 임계점을 넘어 붕괴할 확률이 급격히 증가했다. 임계점을 넘으면 탄소 배출을 멈추더라도 순환의 붕괴를 막기 어렵다는 발견이다.

연구팀에 따르면 대서양 해양순환의 붕괴는 북반구의 급격한 기온 하강, 전 지구적 강수 패턴 변화, 북대서양 및 북극해의 해수면 상승 등 광범위한 기후 재난을 초래할 수 있다.

국종성 교수는 "임계점 근처에서는 기후 대응이 조금만 늦어져도 되돌릴 수 없는 기후 붕괴가 일어날 수 있다는 사실을 처음으로 규명했다"고 밝혔다.

[임정우 기자 jjwl@donga.com]