지구온난화

1951년부터 1980년까지의 기온 평균과 비교하여 1880년부터 2018년까지의 육지-해양의 온도 변화 그래프. 검은색 선은 연간 평균 온도이고, 빨간색 선은 5년의 이동평균선이다. 파란색 바는 오차 범위를 나타낸다.

1951년-1980년 세계 평균 기온을 기준으로 한 2000년부터 2009년까지의 10년 동안의 세계 기온 변화 지도. 북극과 남극에서 매우 큰 기온 변화가 관찰된다. 출처: NASA Earth Observatory

IPCC에서 발표한 화석 연료와 관련하여 CO₂ 배출 시나리오. 저하된 부분은 경제 침체와 관련이 있다. 이미지 출처: Skeptical Science.

지구온난화(地球溫暖化, Global Warming)는 좁은 의미로는 인간 활동으로 인해 19세기 말부터 지구의 평균기온이 상승하는 현상을, 넓은 의미로는 지구의 기온이 어떠한 이유에서든 평균 이상으로 증가하는 현상을 뜻하며, 인류와 지구 생태계의 존속과 미래를 위해 인류가 반드시 해결해야 할 과제이다.

개요

지구온난화 또는 기후온난화는 온실효과로 인하여 19세기 후반부터 시작된 전 세계적인 바다와 지표 부근 공기의 기온 상승을 의미한다. 21세기 초부터 2018년까지 지구 표면의 평균 온도는 1980년에 비해 약 3분의 2가 넘는 0.93 ± 0.07 °C 정도 기온이 상승했다. 기후 온난화의 원인에 대해서는 아직 애매하나, 대부분의 과학자들은 90% 이상의 온실 기체 농도의 증가와 화석 연료의 사용과 같은 인간의 활동에 의해 발생한 것으로 추측하고 이러한 연구 결과는 모든 주요 산업 국가의 과학 연구 센터에서 인정받고 있다.

기후 모델의 예측은 기후 변화에 관한 정부간 패널(IPCC) 에서 2007년 발표된 IPCC 제4차 평가 보고서에서 요약되었다. 이 보고서에서는, 21세기 동안 지구의 평균 온도는 최하 1.1 - 2.9 °C 상승에서 최대 2.4 - 6.4 °C 까지 상승할 수 있다고 예고했다. 이러한 예상 수치의 오차는 모델마다 서로 다른 기후 민감도 때문에 발생한다.

제4차 보고서에 따르면, 전 세계의 온난화로 인해 지역적 영향이 발생한다고 발표했다. 지구 온난화의 영향으로 지구 기온이 증가함과 함께 해수면 상승 및 강수량과 패턴의 변화, 아열대 사막 지방의 확장 등이 있다. 또한, 지구 온난화로 북극의 축소와 지속적인 빙하, 영구 동토층, 해빙의 감소 등이 나타난다. 지구 온난화의 다른 영향으로는 극한 기후와 폭염의 증가, 가뭄과 폭우, 해양 산성화와 종의 멸종도 있다. 인간 생활에서는 농업 수확량의 감소와 기후변화 난민의 발생이 있다.

지구 온난화로 인해 제안된 정책들에서는 탄소 배출 감소로 온난화를 완화시키고 지구공학을 통해 적응하는 것이다. 대부분의 국가들이 모인 기후 변화에 관한 국제 연합 기본 협약(UNFCCC)에서는 궁극적인 목표로 인간에 의한 위험 기후 변화의 방지를 목적으로 하고 있다. UNFCCC의 가입국들은 온실 기체를 줄이기 위한 정책을 채택했으며, 지구 온난화의 적응을 지원하고 있다. UNFCCC 참여국들은 탄소 배출량의 큰 감소 필요성에 동의하며] 미래의 지구 온난화에 대하여 2.0 °C 내외로 국한해야 한다. 2011년 국제 연합 환경 계획의 보고서와 국제 에너지 기구에 따르면, 21세기 현재 UNFCCC의 2 °C 감소 목표는 불충분할 수 있으며 좀 더 큰 노력이 필요하다고 발표했다.

관찰된 온도 변화

1906년부터 2005년까지 세계 평균 표면 기온은 0.74±0.18 °C 상승했다. 이 기간의 마지막 동안에 온난화 속도는 절반 이상을 차지했다(지난 10년 동안 0.07±0.02 °C 상승과 비교하여 0.13±0.03 °C 상승했다). 1900년 이후 도시 열섬으로 인한 오염 효과는 0.002 °C 로 매우 적다.[30] 위성 온도 측정을 통한 좀 더 기온이 낮은 대류권의 온도 변화는 1979년부터 10년마다 0.13에서 0.22 °C 증가했다. 1850년부터 지난 천 년간의 온도 변화 기록은 프록시가 중세 온난기와 소빙기 같은 기후 변동을 제외하면 거의 안정했다.

현재 온난화 기록은 많은 독립적인 과학 그룹에 의해 관찰되고 있다. 예를 들어, 물의 열팽창에 따른 해수면 상승, 눈과 얼음의 광범위한 액화 현상, 바다의 엔탈피 증가, 상대 습도의 증가, 생물 계절학에서 나타난 봄의 발현으로 인한 꽃 종류의 식물 증가 등이 있다. 이러한 사건들은 확률적으로 우연히 발현될 수 있는 경우는 없다.

미국 항공우주국의 고다드 우주항공연구소와 미국 국립 기후 데이터 센터에 따르면, 2005년부터 2010년까지 지구는 점점 따뜻해지고 있으며, 이는 광범위한 측정이 가능해진 19세기 후반 1998년에 비하면 높은 수치이다. 미국 기후연구센터에 따르면, 1998년부터 2010년까지 두 번째로 따뜻한 연도는 2005년이며 세 번째로 따뜻한 연도는 2003년이라 추정했었으나, 이는 "각 년도의 오류로 추정되며 지난 10년간의 차이는 이 3년간의 차이보다 많다"라고 번복했다. 세계 기상 기구는, 2010년 "세계 기후에 대한 발표"에서 2010년의 공칭값은 +0.53 °C 로서 2005년(+0.52 °C)나 1998년(+0.51 °C)보다 높으나 3년의 차이가 통계적으로 의미는 없다"라고 발표했다. 2007년의 일본 기상청 발표에 의하면, 한반도 부근 바다의 수온이 최근 100년간 세계 평균 바다 수온 상승 온도인 0.7도의 2배에 해당되는 1.2도 ~ 1.6도가량 오른 것으로 밝혀졌다

지구 기온은 1998년 엘니뇨 때문에 비정상적으로 상승한 적이 있었으며, 실제로 20세기의 가장 큰 엘니뇨는 이때 일어나기도 했다. 그러나, 세계 온도는 단기적으로 일시적으로 변동이 있을 수 있고 장기적 변화를 단기적 변화가 덮을 수 있다. 실제로, 2002년부터 2009년까지의 기온 변화는 장기적 변화와 일치했다. 2010년에는 엘니뇨가 발현했다. 이에 대한 반동으로 2011년에는 라니냐가 발생했으나, 이 해는 1880년 기록이 시작된 이후 11년 동안 계속 온도가 상승했다. 1880년부터 13년 동안 따뜻한 해가 있었으며, 그 후 2001년부터 2011년까지 11년간 계속 따뜻했다. 최근 기록에서는, 1950년부터 2011년까지 2011년은 가장 따뜻한 라니냐 발현 연도였으며, 1997년 최하점부터 계속 온도가 상승했다.

온도 변화는 전 세계적으로 다양하다. 1979년부터, 육지의 온도는 매년 해양 온도보다 약 두 배의 속도로 증가하고 있다(10년마다 0.13 °C 에서 0.25 °C 증가하고 있다). 바다의 온도는 바다의 증발을 통해 열을 잃음으로서 육지 온도보다 더욱 상승률을 낮출 수 있다. 북반구가 남반구보다 더 빨리 온도가 상승하는 이유도 남반구가 얼음 알베도 효과에 의해 눈과 바다가 광범위하여 더욱 낮게 증가하는 것이다. 북반구는 남반구보다 더욱 많은 온실 기체를 배출하나, 주요 온실 기체는 두 반구에서 순환하며 혼합되기 때문에 온난화의 차이에 기여하지 않는다.

바다의 외인성 열용량과 같은 다른 간접적 효과는 기후가 강제적으로 변하는 데에는 오랜 시간이 걸린다는 것을 의미한다. 기후 협약 연구에 따르면, 온실 기체가 2000년 수준으로 안정화되어도 온난화는 0.5 °C로 안정될 것이라고 발표했다.

원인

지구온난화의 원인은 명백히 인간에게 있다. 이는 이산화 탄소 농도가 증가한 것은 인류의 화석연료의 사용과 토지사용의 변화에 따른 것이기 때문이다. 특히 땅속에 있는 화석연료는 거대한 탄소 저장고의 역할을 한다. 연소의 결과 이산화 탄소, 일산화탄소가 배출되지만 연소하지 않을 경우 그 탄소들이 땅속에 석탄, 석유의 형태로 저장되어 있는 셈이다.

지구 기온이 계속 상승하여 특정 온도(임계점)를 넘어서기 시작하면 돌이킬 수 없이 체인 효과처럼 기온 상승이 가속화된다. 따라서 초반에는 인간만의 문제였겠지만 인간이 판도라의 상자를 연 것과 같이 결국에는 자연적으로도 온난화가 진행되게 된다. 이는 전문용어로 피드백 효과라고 하는데, 생물시간에 배운 그 음성 피드백, 양성 피드백이랑 같은 의미의 단어이다. 현재 지구 온난화 대비책들은 여기에 도달하기 전까지 해결하려는 목표를 가지고 있다. 대략 현재보다 1.5도 상승분이라고 보는 경우가 많으나, 이미 넘어섰다고 보는 학자도 있다.

지구온난화를 돕는 대표적인 원인 물질을 온실가스라고 한다. 이는 대기를 구성하는 여러 가지 기체들 가운데 온실효과를 일으키는 기체이다. 수증기(H₂O), 이산화 탄소(CO₂), 메테인(CH₄), 아산화질소(N₂O), 프레온(CFC), 오존(O₃)이 등이 있다. 이 중 이산화 탄소, 메테인, 아산화질소, 수소플루오린화탄소(HFCs), 과플루오린화탄소(PFCs), 육플루오린화황(SF₆)이 UNFCCC(기후변화협약)에 따른 제3차 당사국총회(COP)에서 6대 온실가스로 지정되어 관리되고 있다. 이 온실기체들이 온실효과를 만드는 주범이다.

왜 이산화탄소인가?

이산화 탄소는 열을 붙들어두는 능력이 있어 대기의 온도를 상승시킨다. 농도가 증가하면 할수록 대기 중의 이산화 탄소 양이 많아져 더 많은 열을 붙들어 두게 되는 것이다. 대기의 온도가 상승하면 그만큼 해당 온도에서 더 많은 수증기를 함유할 수 있게 된다. 이는 포화 수증기량이 증가하기 때문이다. 수증기가 모여 구름을 형성하지 않는 한 이 수증기 또한 열을 붙들어 두게 되는 것이다.

또한 수증기를 온실기체라고 보지 않는 이유는 구름을 형성하여 직사광선을 반사시키기도 하기 때문이다. 그리고 계절이나 지역별로 편차가 매우 크고 습도가 쉽게 변하기 때문에 항상 온난화에 영향을 미친다고 보기는 어렵다. 결국 이산화 탄소가 지구온난화의 주범이라고 하는 이유는 다음 세 가지로 보고 있다.

• 첫번째는 이산화 탄소는 열을 붙들어 두어 온실효과를 유발하는 어떤 기체보다도 대기중에 많이 있어 그 어느 온실기체보다 온실효과를 많이 나타낸다.
• 이산화 탄소는 자연계에서 쉽게 만들어지는데 반해 자연적으로 분해가 쉽게 되지 않는다.
• 결과적으로 인간 활동으로 이산화 탄소가 온실기체 중 제일 많이 생성된다.

2020년 기준 온실기체 별 온난화 기여율

이산화 탄소가 온난화의 약 3/4 정도를 차지한다. 이산화 탄소 다음으로 주목하고 있는 온실가스는 메탄이다. 최근 영구동토층의 대량 해빙으로 인해 앞으로 배출량이 급증할 가능성이 있다.

불편한 진실

지구 온난화의 주범으로 화석연료, 각종 교통수단, 각종 산업 에너지 등을 꼽지만 결국 최대 원인은 인간이다. 당연하겠지만, 인간을 줄이거나 인간의 활동을 억제하는 방법으로 지구 온난화를 해결하는 데에 어려움이 따른다. 농담 반 진담 반 칭기즈 칸이 역사상 가장 친환경적인 인물로 꼽히기도 한다. 하지만, 이미 많은 학자들은 전세계 1자녀 정책을 하든, 3차 대전이 일어나든, 대역병이 유행하든 무슨 수를 쓰든지 인구폭발은 이미 되돌릴 수 없다고 말하고 있다. 근본적으로 인간의 활동으로 인하는 것이기 때문에 행여 인구 절반을 날린다고 해도 그저 지구 온난화의 속도가 조금 줄어들 뿐이다. 이러는 식의 해결 방식은 가이아 이론의 극단적인 해결책이므로 현실성이 매우 떨어진다.

또, 산업화 밖의 최대 원인은 생각 밖으로 소와 그 밖의 가축들이다. 하지만 이 역시 많은 이해관계]가 엮여있다. 소고기 섭취를 금지하거나 소를 기르는 축산업을 금지하는 건 사실상은 불가능하다. 소는 우선 되새김질을 하면서 메탄을 많이 방출하고, 이는 다른 양 같은 동물도 마찬가지다. 게다가 소를 기르기 위하는 산업적인 측면에서 벌목, 사료 생산을 위하는 농업 등의 자연 훼손 또한 영향을 준다. 그리고 소가 배출하는 배설물 또한 거대한 오염원으로서 많으면 이렇다 할 처리 과정없이 흘려보내는 경우가 많아 복합적인 환경 오염으로 이어진다.

대안으로 '임파서블 푸드' 같은 비채식주의자 대상으로 개발되어 소고기 맛이 그대로 재현되는 인공 콩고기도 주목 해결책이 될 수 있을 것으로 보인다. 근데, 콩고기를 만약 고기를 대체할 수준의 양만큼 뽑아내려면 엄청난 콩농사로 사막화가 가속되는 것이 문제이다. 이미 지금도 농경은 방목과 함께 사막화의 주원인 중 하나로 꼽힌다. 이에는 콩고기로 말고 그냥 채식으로 가면 된다는 대안이 있기는 하지만, 인간의 육식에 대한 욕망이 있는 한에서 쉽지는 않다. 그걸 강제할 수도 없고. 그리고 기후의 문제로 인해 모든 식량의 생산을 목축업에 의존해야 하는 나라들인 티베트나 몽골, 아르헨티나 같은 추운 나라는 물론, 사우디아라비아처럼 국토의 대부분이 사막이라서 농경에 불리한 곳도 있기 때문에, 식물성 음식의 섭취가 어려운 곳도 있다.

그래서 지구 온난화를 방지하기 위해 채식을 권하느니, 차라리 기존의 축산업 방식을 개선하여 가축에 의하는 메테인 발생을 최소화하는 방법을 강구하는 게 더 나은 판국이다. 닭고기나 오리고기의 생산 과정은 의외로 벼농사보다도 이산화 탄소 배출량이 적으며, 축산업 시는 발생하는 메테인을 처리하는 방법, 그리고 소가 방출하는 메테인을 줄이는 방법에 대한 연구도 한창 진행 중이다.

다양한 온실가스

직접 온실가스로는 이산화 탄소(CO₂), 메테인(CH₄), 아산화질소(N₂O), 수소불화탄소(HCFs, HCFCs), 과불화탄소(CFs), 육플루오린화황(SF6), 염화플루오린화탄소(CFCs) 등이 있으며, 간접 온실가스로는 일산화탄소(CO), 비메탄휘발성 유기물질, 수증기(H₂O) 등이 있다.

온실가스는 각 기체별로 온난화에 미치는 영향력이 다르다. 이때 이산화 탄소를 1로 기준으로 두고 각 가스별로 온난화 기여정도를 숫자로 나타낸 것이 지구온난화지수 또는 온난화 잠재성 지수(GWP:Global Warming Potential)이다. 지구 온난화 지수는 열 흡수력, 수명 등 다양한 수치들을 함께 따져 계산한다. 아래 표에서 육플루오린화황은 10000이 넘는 수치를 가지고 있는데, 이는 SF6가 대기 중에 이산화 탄소와 같은 양만큼 존재한다면 온난화가 수만배가 빨리 진행된다는 의미이다. 다행히도, 대기 중에 약 1000억 분의 1 정도 즉 이산화 탄소 양의 0.0000025%밖에 차지하지 않지만 문제는 불과 50년 전에는 이 기체가 아예 존재하지 않았다는 것이다.

온실가스별 수명과 지구온난화지수

아래는 실제 대기 중 농도를 고려한 값이다. 따라서 놀랍게도 수증기가 가장 온난화에 많이 영향을 준다고 한다. 하지만 수증기는 인간에 의해 그 양이 변하지 않는, 물의 순환의 일부 과정에 있는 기체이기 때문에 온난화의 주범이라고 할 수 없다.

실제대기중 농도

미래에 3도 가량까지 온난화가 진행되면 해저에 얼어있던 메탄 하이드레이트(CH6O)가 대량 방출되어 온난화가 더욱 빨라질 것으로 예상된다.

영향

• 해수면 상승 : 그린랜드와 남극 빙상의 융해와[22] 무엇보다도 수온상승으로 인한 해수의 열팽창이 원인이다.

• 수해 발생 빈도, 규모 증가 : 바닷물은 가만히 정체되어 있지 않다. 하루에도 2차례나 만조와 간조가 반복된다. 대형 태풍이 육지에 가까워지면 폭풍해일과 갑자기 쏟아지는 폭우, 거센 바람으로 인해 육지가 쉽게 침수될 수 있다. 또한 백중사리와 같이 조석력으로 인해 해수면이 급격하게 상승하게 될 때도 피해 규모가 매우 커진다. 이렇게 되면 해수면이 10cm만 증가했다고 해도 극단적인 상황에서는 그보다 수십배가 더 높아져 빠르게 거주공간이 후퇴되고, 해안가의 모래 지역이 없어지면서 지반 침식과 강으로의 범람이 훨씬 쉬워진다.

• 광범위한 기상 이변과 재난 : 기상과 관련된 모든것이 영향을 받는다고 생각하면 된다. 단순하게 폭염부터, 집중호우로 인한 홍수와 산사태, 가뭄 등으로 인한 산불과 사막화, 북극권 제트기류의 약화로 인한 극심한 한파와 폭설, 세력이 강해진 열대 저기압 등 다양한 기상 변화와 그로부터 비롯한 재난들의 발생일시와 크기를 예측하기 어려워지고 그 빈도가 높아지게 된다. 이미 현재로서도 기후 관련 재난이 속출하고 있지만 앞으로는 배의 배를 능가할 정도로 빈번해져서 사람이 살기조차도 어려울 정도로 심각해진다는 것이 문제다.

• 엘니뇨와 라니냐의 변화 : 남방 진동(ENSO)의 강도가 증가하여 기상이변이 심해진다.
• 강수량 증가 : 기온이 상승하면 해양에서의 증발량도 증가하기 때문에 대기가 더 많은 수증기를 머금게 되고, 그 결과 전세계적으로 강수량이 늘어난다. 현재 정확한 정설은 아니지만 어느정도 인과가 있는 것으로는 알려져 있다. 이로 인해 좋은 영향이 몇가지 있지만 급작스런 폭우나 과도한 강수는 다양한 수해를 입힐 수 있다.

• 태양광 반사율 감소 : 북극 빙하와 다양한 빙상이 녹으면서 지구표면의 흰 부분이 줄어들고, 많은 삼림의 파괴로 청석 계열의 햇빛이 더 도달하게 된다. 이는 알비도(Albedo), 즉 행성 전체의 표면 반사율을 줄여주고 결국 더 많은 양의 태양복사에너지가 흡수되면서 온난화가 가속된다.
• 영구동토층의 해빙 : 영구동토층이 녹으면서 일대 지반이 약해져, 붕괴사고가 잇따를 수 있고 다량의 매장된 메테인이 대기 중으로 분출되어 온난화가 가속될 수 있다. 메테인은 지구온난화의 주범인 이산화 탄소보다 무려 20배나 강력한 온실가스로 일정량 이상의 영구동토층이 녹는다면 온난화로 인해 계속해서 녹으면서 돌이킬수 없는 지점에 이를수도 있다. 또한 정체불명의 고대 세균 및 바이러스의 출현으로 예상치 못한 국면을 맞을 가능성도 증가한다.
• 경작 가능 면적 증가 : 영구동토층의 해빙과 맞물리는 사항인데, 기온이 상승함에 따라 캐나다와 러시아 북부의 광대한 지역이 새로이 경작 가능 지역으로 편입될 수 있다. 시베리아 지역의 면적만 1,380만km²에 달하며 이는 사하라 사막 면적의 1.5배이다.
• 해양 산성화와 해수온 상승 : 해수의 온도가 높아지면서 산소 기체(O2)의 수중 용해도가 감소함에 따라 수중 생명체가 살아가기 어려워진다. 특히 탄산 칼슘 껍질을 가지는 조개나 바다달팽이등은 껍질이 흐물흐물해질 수 있다. 특히 산소발생의 70%는 바다에서 나오는데 온도에 민감한 해초류부터 죽게되고, 먹이사슬에 의해 생태계가 완전히 파괴되면서 연쇄적으로 영향을 미치고, 온난화가 가속된다.

• 육상, 수상 생태계에 영향 : 전체적으로 기후대가 변하여 식량변화가 일어난다. 해수온이 상승하면서 토종 어종이나 해조류는 멸종되고 아열대, 열대어종이 그 자리를 대신하게 되는 생태계 교란이 나타날 수 있다. 이로 인해 어류의 이동경로 변화, 해양생태계 변화, 산소량 감소, 물고기의 질병 증가로 인해 수산업에 타격을 주게된다.
• 갯녹음(백화현상) : 해조류의 한 종류인 석회조류가 죽으면서 발생하는 탄산 칼슘 때문에 연안 암석이나 수면에 흰 껍질이 생기는 현상이다. 원인은 다양하지만 기본적으로 해수온 상승으로 인해 생태계 교란이 큰 이유로 꼽히고 있다.[23] 테트라포드나 무분별한 개발로 바다에 탄산이온이 급증한 것도 원인이 될 수 있다. 이로 인해 해조류가 갯녹음이 일어난 지역에서는 거의 절멸하게 되고 바다에서 플랑크톤과 같이 생산자 역할을 하던 해조류가 적어지면서 1차, 2차 소비자가 연달아 타격을 입게 된다.

• 열대성 질병의 확산 : 말라리아나 뎅기열과 같은 질병이 고위도로 확산되면서 발생 지역이 확대된다.
• 농업에 미치는 영향 : 매우 심각하다. 이와 같이 농업의 기후지대가 변하기 시작하면서 너무 건조하고 더운 기후로 변해버리며 농업생산량이 점차 뚝뚝 떨어지게 된다. 온도가 [산업화이전대비]3~4도 상승하면 현재의 온대성 식생 외에 아열대성 식생이 증가하는 등 생태계의 혼란이 발생한다. 농업생태계 전반이 현재와는 판이하게 달라지는 것이다. 그리고 산림분포지역이 광범위하게 소멸되고, 산림의 평형이 깨진다. 또한 다양한 해충이 수시로 찾아와서 농작물을 뜯어먹어 버리거나 다 죽일수 있다. 2020년 동아프리카에서는 메뚜기떼가 갑자기 찾아와서는 엄청난 양의 농작물을 다 뜯어먹고 가버렸다.

• 삼림과 녹지 증가 : 이례적으로 대기중 이산화 탄소 농도의 상승은 식물의 광합성을 활성화 하는 요인이므로, 이산화 탄소 농도가 증가할 수록 삼림 면적도 증가한다. 이렇게 증가하는 삼림은 그만큼 이산화 탄소를 축적하므로 온난화를 늦추는 효과가 있다. 또한 농업에서도 작물 생산량이 늘어나는 효과가 있다.

결과적으로 위 내용과 같은 피해들의 연쇄 작용으로 인해 지구 생태계가 파괴되고 수십억명이 사망하거나, 인류를 비롯한 많은 생물들이 대멸종할 가능성이 매우 높다.

1.5°C 상승 시

1도, 1.5도, 2도, 4도 상승시 전세계 평균 기온 변화

산업화 이전 대비 1.5°C 상승을 과학자들은 최후의 보루라고 한다. 2015년에 채결된 파리협정에서는 2°C 상승을 막고 1.5°C는 넘기지 않도록 노력해야 한다고 했었다. 하지만 2018년 인천에서 열린 48차 IPCC 총회에서 1.5°C 상승을 막는 것으로 목표를 변경했다. 1.5°C 상승이 '티핑 포인트'일 것이라는 시각이 증가하고, 지구온난화 1.5°C라는 보고서가 발표되면서였다. 2021년 8월 9일에 발표한 IPCC 실무 보고서에선 2021년부터 2040년까지 20년 기간 내에 기온 상승폭이 1.5도를 넘어설 가능성이 있으며 시간이 갈수록 그 시점은 빨라지고 있다고 밝혔다.

• 북극의 빙하가 여름철에는 모두 녹아버리며, 더이상 생물이 거주할 수 없는 지역이 된다. 그로 인해 전 세계 대부분 지역에서 홍수가 발생한다.
• 심각한 폭염 빈도가 8~9배 이상 증가하고 그로 인한 대형 산불과 가뭄, 집중 폭우 등 극단적인 기상이변이 현재와 비교할 수 없는 규모와 빈도로 발생한다.

지구온난화 영향 재난 사례

• 2014년

• 2011-2017 캘리포니아 가뭄 극심기

• 2015년

• 슈퍼엘니뇨

• 한반도 가뭄
• 2014-2017 브라질 가뭄 극심기

• 인도-파키스탄 폭염

• 2016년

• 2016년 폭염
• 2016년 한파 및 폭설 사태

• 2017년

• 1월 한파

• 유럽 한파
• 인도 북부 한파

• 중동 폭염
• 2017-2018년 한파 및 폭설 사태

• 2018년

• 2018년 폭염

• 유럽 폭염
• 2018년 폭염/대한민국

• 2018년 캘리포니아 산불

• 2019년

• 2019년 12월-2020년 3월 이상 고온
• 유럽 폭염
• 2019-2020 호주 산불
• 2019년 시베리아 산불

• 2020년

• 2020년 아시아 폭우 사태

• 2020년 한반도 폭우 사태
• 2020년 중국 폭우 사태
• 2020년 일본 서남부 폭우 사태
• 2020년 남아시아 폭우 사태

• 북극/러시아 폭염 사태

• 시베리아 산불

• 2020년 미국 서부 산불

• 2021년

• 한파

• 2020-2021년 한반도 한파 및 폭설 사태
• 2021년 텍사스 대한파 및 정전 사태[33]

• 가뭄

• 대만 가뭄
• 미국 서부 가뭄
• 브라질 가뭄

• 폭우

• 2021년 중국 허난성 폭우 사태
• 중국 산시성 폭우 사태
• 2021년 서일본 폭우 사태

• 일본 아타미시 산사태

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통계와 전망

이산화탄소 기록

2021년 10월 기준 킬링 곡선 (Keeling Curve)

마우나 로아 최근 5년간 이산화 탄소 기록 (2021.10) 출처 - NOAA 세계 모니터링 연구소 주관

위는 Mauna Loa 관측소에서 측정한 이산화 탄소의 농도 변화다.[45]

2021년 현재 대기 중의 이산화 탄소 농도는 산업화 이전 농도인 280ppm에서 417ppm까지 49% 증가하였다.

지난 80만년 동안 단 한번도 대기 중 농도가 300ppm을 넘은 적이 없었고, 오히려 빙하기에는 180ppm 선까지도 떨어졌었기 때문에 지금과 같은 이례적이고 급속한 변화가 매우 심각한 상항에 처해있다는 것을 알려준다. 특히 급격한 지구 온난화를 막을 수 있는 마지노선이라고 하는 1.5도 상승은 대략 이산화 탄소 농도가 450ppm일 때, 대재앙의 시점으로 보는 2도 상승은 500ppm이라고 한다. 매년 2.5ppm에서 3ppm 정도가 상승하는 것으로 단순 계산만 해보아도 1.5도까지는 10여년 밖에 남지 않은 것이다.

학교에서 대기 중 이산화 탄소의 농도가 0.03%(300ppm)라고 이야기를 많이 하지만, 이 값은 1950년 무렵의 농도. 지금은 이 숫자가 바뀌었다. 2015년 11월 마침내 심리적 저지선인 400ppm 선이 뚫렸다.

2020년에는 금융위기와 인플루엔자 펜데믹으로 혼란스러웠던 2009년 이후로 11년만에 처음으로 이산화 탄소 배출량이 전년도에 비해 약 6-7% 감소했다. 이는 코로나19 감염병의 전세계적인 확산으로 일시적으로 줄어든 화석연료 사용 덕분이다. 그러나 이러한 현상은 특수한 경우이고, 2022년에는 평균수준으로 다시 회복할 전망이다.

지구 온난화에 대한 대응

완화

미래의 기후 변화도를 감소시키는 것을 기후 변화의 완화라고 지칭한다. IPCC는 온난화 완화를 온실가스 배출량(GIG)를 줄이는 운동 또는 온실가스 흡수원(carbon sink)을 늘림으로써 배출한 온실가스를 흡수하는 운동으로 정의했다. 많은 개발도상국과 선진국이 깨끗하고, 덜 오염시키고, 기술적으로 이용하는 것으로 목표하고 있다.[71]:192 이러한 보조 기술을 이용하여 상당한 양의 배출된 이산화탄소를 감소시킬 수 있다. 배출량 감소 목표 정책, 신재생 에너지의 사용 증가와 에너지 효율(Efficient energy use)을 높이는 것도 포함한다. 이 연구들은 미래의 많은 배출량 감소 예측을 보여주고 있다.

낮은 범위 내에서 지구 온난화를 제한하기 위해 IPCC가 발표한 "정책 결정자들을 위한 요약 보고서"에서 전체 보고서에 설명한 큰 여러 가지 시나리오 중 하나를 설명하며 온실 기체 배출 제한 정책을 채택할 필요가 있다고 말했다.[162] 이 각 연도가 지나면서 배출량의 증가를 막는 것은 점점 어려워질 것이고, 원하는 온실 기체 농도를 맞추기 위해 몇 년 후에는 더욱 과감한 정책을 해야 한다고 말했다. 2010년 에너지 관련 이산화탄소 배출량은 2008년 기록된 역사적으로 기록된 배출량 중 가장 높았다.

심지어, 가장 낙관적인 시나리오에서도 앞으로 수년 동안 화석 연료를 이용하는 것 때문에 천연 가스 또는 석탄 발전소에서 발생된 이산화탄소를 지하에 이산화탄소 포집 및 저장(carbon capture and storage) 해야 한다고 발표했다.

적응

다른 정책적 대응으로는 기후 변화에 대한 적응이 있다. 기후 변화에 대한 대응을 정부의 개입 없이 기후 변화 등이나 자연에 기대하여 계획하는 것이다. 적응 계획은 이미 제한적으로 발생하고 있다. 장벽, 한계, 미래 적응 비용 등은 아직 완전히 이해되지 않았다.

적응에 관한 개념은 적응 능력(adaptive capacity)으로서 이는 기후 변화(극단적 변화 포함)에 적응하는 시스템 기능(인간의 자연 관리)를 활용하거나 결과에 대처하여 잠재적인 손실을 막는다는 개념이다. 완화되지 않은 기후 변화(즉, 온실가스 제한 노력 없이 찾아온 미래 기후 변화)가 장기적으로 나타날 때, 자연 관리 및 인간 시스템의 적응도는 한계를 초과할 것이다.

환경단체들과 공인들은 기후 변화와 그것이 수반해온 위험들을 강조하면서, 인프라 요구와 배출 감축의 변화에 대한 적응을 촉진했다. 적응은 개발도상국에서 지구 온난화의 영향을 겪을 것으로 예상되기 때문에 특히 중요하다. 즉, 인간이 적응하는 능력과 잠재력(적응 능력이라 부름)은 다른 지역과 인구를 건너서 평탄하지 않게 분배된다. 그리고 개발도상국들은 일반적으로 적은 적응력을 가지고 있다.

지구공학

기후를 의도적으로 바꾸는 지구공학은 미국 항공우주국과 왕립 학회에서 지구 온난화에 대처할 수 있는 방안 중 하나로 소개되었다. 이 연구 기법 중 하나로는 태양 복사율 관리(solar radiation management)와 이산화탄소 제거(carbon dioxide removal) 등의 방식이 연구되고 있다. 이 연구들은 아직 초기 단계이며 더 큰 규모의 방식으로 적용하지 않고 있는 상태이다. 2014년의 한 연구는 가장 일반적인 기후 공학 방법을 조사한 결과 비효율적이거나 잠재적으로 심각한 부작용을 가지고 있으며 급격한 기후 변화를 일으키지 않고 중단할 수 없다고 결론을 내렸다.

온실가스 제한

지구 온난화는 온실가스의 증가로 인하여 생겨난 현상이므로 근본적으로 지구 온난화를 막기 위해 이산화탄소 등의 온실가스를 제거 또는 억제하는 것을 통해 해결하려는 방법이 있다. 현재 알려진 방법은 친환경 연료 개발(바이오디젤 등) 이나 나무 심기 등이 있는데, 최근에는 독일에서는 해조류 번식을 통한 지구 온난화 해결을 도모하려는 방법도 있다. 또, 우주상에 태양열 반사판을 띄워 태양열 막기(우주 거울), 이산화탄소 해저 매장 등 다양한 새로운 방법들이 나오고 있다. 그러나 생태계 파괴 우려나 엄청난 비용 등 문제점이 많아 실제 보편화된 것은 거의 없다.

국제 협약

국제적인 협약을 제정함으로써 기상이변의 주요한 원인으로 제기되는 지구 온난화 가속화를 막으려는 노력이 있다. 대표적인 노력으로서 이산화탄소를 포함한 여섯 종류의 온실 가스의 배출을 감축하며 배출량을 줄이지 않는 국가에 대해서는 비관세 장벽을 적용하는 교토 의정서(Kyoto Protocol)가 있다. 2007년에 인도네시아 발리 섬에서 열린 발리기후회의에서는 기후 변화를 막기 위한 명확한 목표 설정이 없다면 세계가 해수면 상승, 빙하 해빙, 가뭄, 기후 변화 등으로 인한 난민들의 이주로 곤란을 겪을 것이라고 경고하면서 국제 협약을 통한 적극적 노력을 촉구했다. 파리협정도 지구 온난화를 막기 위한 국제적인 노력 중 하나이다. 지구 평균온도 상승 폭을 산업화 이전 대비 2℃ 이하로 유지하고, 더 나아가 온도 상승 폭을 1.5℃ 이하로 제한하기 위해 함께 노력하기 위한 국제적인 약속이고, 각국은 온실가스 감축 목표를 스스로 정해 국제사회에 약속하고 이 목표를 실천해야 하며, 국제사회는 그 이행에 대해서 공동으로 검증하게 된다.

하지만 지구 온난화를 막기 위한 국제 협약 참여에 미진한 일부 국가들을 지적하기도 한다. 미국이 대표적인 예이다. 중화인민공화국의 경우에도 석탄 탄광 개발과 급속한 산림 파괴, 산업 개발로 이산화탄소 방출량 증가율이 세계 최고에 이르고 있지만 교토 의정서 기후변화협약에 서명하지 않고 있다. 전문가들은 이들 국가의 입장 표명이 앞으로 열릴 유엔 환경장관 회의를 앞두고 대부분의 전문가들이 이들 국가의 참여가 '온난화를 극복하는 열쇠'가 될 것이라고 예상하고 있다. 2007년에는 반기문 국제 연합 사무총장이 미국과 중화인민공화국에 직접적으로 환경 문제에 대해 적극적인 참여를 요구했다.

참고자료

• 〈지구 온난화〉, 《위키백과》
• 〈지구 온난화〉, 《나무위키》

같이 보기

• 온실효과

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