오늘은 여러분들께 조금 특별한 주제를 소개해 드리고자 합니다 지도 끝에 자리 잡은, 우리가 '세상의 끝'이라고 부르는 그곳 바로 남극, 북극이 있는 극지입니다 요즘 우리가 예전보다 자주 접하는 많은 기후와 관련된 뉴스들, 예를 들어서 폭염, 폭우, 산불과 같은 극한 기상 현상이 더 자주 그리고 더 크게 발생하고 있는데 이 대부분의 현상이 기후변화에 따른 전 지구 기온상승과 밀접한 관계를 가지고 있습니다 기온은 당연히 열과 관계가 싶은데 이 열에 가장 민감한 물질이 바로 얼음입니다 그럼 이 얼음을 가장 많이 볼 수 있는 곳이 어디일까요? 네, 그러니까 바로 남극과 북극에 있는 극지입니다 그렇기 때문에, 극지에서는 기후변화에 관한 반응이 훨씬 더 빠르게 그리고 더 극적으로 일어납니다 사실, 극지는 지구의 변화를 가장 먼저, 가장 크게 드러내는 마치 탄광속의 카나리아처럼 자연의 경보 장치로 작용하고 있습니다 그래서 극지를 보면 우리 지구의 미래 이 미래를 미리 예상할 수 있는 가장 좋은 장소가 되겠습니다 오늘은 단순히 "얼음이 녹고 있다"라는 이야기를 넘어서 우리 지구의 극지가 왜 중요한지 그리고 그 안에서 어떤 과학적 메커니즘이 작용하고 있는지 그리고 이 변화가 우리의 미래에 어떤 의미를 갖는지 조금 더 깊게 다뤄보도록 하겠습니다 극지는 여러 가지 구성요소가 함께 작용하는 매우 복잡한 시스템입니다 잠깐 먼저 친숙한 우리의 몸을 살펴보면, 우리가 건강한 생활하기 위해서는 우리의 몸을 구성하는 뼈, 장기 그리고 피부와 같은 중요한 요소들이 따로따로 아닌 서로 유기적으로 조화롭게 주어진 역할을 해야 합니다 우리 지구도 마찬가지입니다 지구는 크게 다섯 가지 권역으로 구성되는데 땅과 같은 지권, 공기가 머무는 대기권 바다가 있는 수권, 생물의 터전인 생물권 그리고 극지가 있는 빙권이 있습니다 지금 여러분이 살고 있는 이 순간에도 이 다섯 개 권역 사이의 상호작용이 활발하게 일어나고 있는 중입니다 여기서 우리가 눈여겨봐야 할 것이 하나가 있는데요 바로 권역별 시공간적인 특성입니다 각 권역별로 큰 차이가 있어서 때로는 우리 인간의 인지 능력으로 쉽게 구분할 수가 없는 경우가 허다합니다 예를 들어서 대기권에서는 날씨와 같이 시시각각 변하는 상황은 우리가 어느 정도 잘 알 수 있는데 지권에 해당하는 산과 같은 경우에는 평생을 살아도 눈에 띄는 변화 관찰이 상당히 어렵습니다 그래서 30년에 걸친 긴 시간 동안 변하는 기후변화와 같이 우리의 인지 능력 바깥에서 벌어지는 일들에 대해서는 우리가 그 차이를 쉽게 파악하기 어려운 경우가 상당히 많습니다 기록에 따르면 지구 평균 온도는 산업혁명 이전보다 이미 1.5도 높게 상승했습니다 산업혁명 이전의 평균 온도는 대략 14도 정도였습니다 그러니까 여기다가 1.5도를 더하면 한 15.5도 정도 되겠죠 1.5라고 하면 우리가 체감하기 그리 큰 온도 차가 아니라 “별것 아닐 것 같다”라고 생각할 수가 있겠지만 이 변화가 최근 얼마나 빠르게 변했는지 시각화를 통해서 확인이 가능합니다 사우디아라비아와 같은 중동 지역에서 석유를 대량으로 뽑아서 사용하던 1980년대를 기점으로 지구온난화가 가속화되었다는 것이 확연하게 드러나고 있습니다 여기까지는 전 지구 평균적인 온도 변화였는데 그렇다면 이 온도 변화는 모든 곳에 큰 차이 없이 나타날까요? 그렇지 않습니다 그렇지 않습니다. 과거 지질학적, 대기과학적 증거를 종합적으로 분석하여 컴퓨터 시뮬레이션을 한 결과를 살펴보면 이산화탄소 농도가 지금과 유사하게 400ppm 정도였던 300만 년 전, 신생대의 제3기에 해당하는 플라이오세 시기에 지구 표면의 온도는 지금보다 약 1.5도 정도 높은 수준이었는데 극지역에서는 현재 지구 평균 온도보다 무려 5도 넘게 뜨거웠다는 사실을 우리가 알 수 있습니다 그럼 과거에만 그랬을까요? 아닙니다 지금 역시 극지에서 온도 증가가 가장 빨리 일어나고 있습니다 소위 극지 증폭이라는 물리현상 때문인데요 전 지구 평균 온도 상승보다 많게는 4배 가량 빠르게 올라가고 있는데 이 때문에 극지 변화는 우리 지구의 미래를 생각하는데 가장 중요한 열쇠가 됩니다 북극곰이 살고 있는 북극은 대륙으로 둘러싸여 있는 바다고 펭귄이 살고 있는 남극은 바다로 둘러싸여 있는 한반도 면적의 약 65배 정도 되는 거대한 대륙입니다 형태적인 특성처럼 지구의 기후를 조절하는 역할 또한 많이 다릅니다 오늘 강의는 두 극지역 가운데 남극에 초점을 맞춰 진행하려고 합니다 그럼 남극이라는 곳은 언제, 어떻게 생겨났을까요? 지금의 남극은 영하 60도까지 떨어지는 얼음 대륙이지만 처음부터 이렇게 추웠던 것은 아닙니다 남극 냉각은 약 1억 년 전 판구조 운동으로부터 시작을 합니다 그 당시 지구의 모든 대륙은 '곤드와나(Gondwana)'라는 초대륙에 속해 있었는데 이 때 남극은 대륙들과 같이 붙어 있었습니다 그러다가 판이 서서히 이동하면서 남아메리카가 서쪽으로 멀어지고 호주는 북쪽으로 분리되고, 아프리카도 위쪽으로 쭉 이동을 해서 결국 남극은 점점 고립된 대륙이 되어갔습니다 이 고립 과정은 단순하게 지리적인 변화가 아닙니다 바로 해류의 흐름 그리고 대기의 흐름들을 완전히 바꾸는 시작점이 되었습니다 이렇게 남극이 완전히 고립되고 나서 약 3,400만 년 전 쯤에 우리 지구의 해양 시스템은 결정적인 전환점을 맞게 됩니다 남극대륙을 빙빙 둘러 흐르는 거대한 해류 바로 ACC(Antarctic Circumpolar Current)라고 불리는 남극순환류가 형성된 것입니다 이 ACC는 지구에서 가장 강력하고, 가장 긴 해류입니다 대서양, 인도양, 태평양을 연결하고 남극 주위를 끊임없이 빙글빙글 돌면서 중저위도 지역에 따뜻한 바닷물이 남북으로 접근하지 못하도록 딱 막고 있습니다 그러니까 이 ACC는 남극을 바깥쪽 대양으로부터 열적으로 분리해 버린 커다란 장벽입니다 따뜻한 물이 크게 줄어든 남극 근처의 바다는 빠르게 식기 시작했고 이것이 남극 냉각의 '가속 엔진'이 됩니다 해양의 고립은 대기 시스템에도 큰 변화를 불러왔습니다 ACC가 생기고 바다가 식어가면서, 남극 하늘에는 극소용돌이라는 강력한 대기 장벽도 함께 발달합니다 이 극소용돌이는 차가운 공기를 남극 상공에 가두어 두는 역할을 합니다 이제 남극은 바다와 대기 두 군데에서 냉기 방어막이 완성된 상태가 된 것이죠 열이 바깥쪽에서 공급되지 않는 고립된 상태에서 남극 대륙은 서서히 냉각되기 시작합니다 이때 매우 중요한 자연 현상이 한 가지 있는데요 바로 눈의 양은 늘고 녹는 양은 줄어든다는 사실이죠 남극에서 불어오는 찬 공기는 바다에서 수증기를 흡수해서 다시 남극 대륙 위에 눈으로 내리게 합니다 하지만 여름철에도 온도가 낮으니까 이 눈이 녹지 않습니다 이런 현상이 계속 반복되면서 눈이 쌓이고, 그 위에 눈이 또 쌓이고 두꺼운 눈의 무게가 생긴 가운데 이 압력에 의해서 다져진 얼음이 생성이 됩니다 이렇게 계속 두꺼워지면서 거대한 남극 빙상(ice sheet)이 약 3,000만 년 전에 지금과 같은 모습으로 탄생했습니다 하지만 그 이후로 시간이 계속 흐르면서 따뜻한 시기에는 얼음이 녹기도 하고 지금 남극에 남아 있는 얼음은 나이가 대략 300-500만년 된 것으로 추정되는데요 이런 남극 얼음은 기후 변화를 고스란히 담고 있는 타임캡슐이어서 우리 같은 극지 과학자들은 얼음 코어를 시추해서 과거 기후를 보관하고 있습니다 이렇게 남극에 얼음이 생기니까 지구 기후 시스템 전체가 새로운 균형점으로 이동합니다 해수면은 내려가고, 해류는 재구성되고 지구 전체의 기온 리듬이 바뀌고 빙하기-간빙기 주기가 본격적으로 등장하게 되었습니다 특히 빙상은 지구의 거대한 에어컨처럼 작동하면서 지금의 기후 시스템을 만드는 근간이 되었습니다 그럼 다음 시간에는 본격적으로 남극에 대해서 알아보도록 하겠습니다 지금까지 남극이 어떻게 생성되었고 그리고 왜 추워졌는지 살펴봤습니다 그러면 지금부터는 남극에 관한 자세한 정보를 살펴볼 시간입니다 우선 남극점, 지구의 가장 남쪽 남위 90도 지점에 최초로 도달한 사람은 누구일까요? 많이 아시는 것처럼, 1911년 12월 14일 노르웨이 탐험가 ‘아문젠 탐사팀’이었습니다 현재 남극 대륙에는 과학적인 목적으로 건설된 연구기지에 근무하시는 상주 인원이 있지만 일반적으로 도시와 같은 영구적인 토착 인구는 없습니다 다음으로 크기를 알아보면 앞서 잠깐 언급한 바와 같이 남극의 크기는 한반도 면적의 약 65배 정도로 매우 큰 얼음 대륙입니다 이 얼음의 대략 두께는 평균적으로 우리 한라산 높이에 해당하는 2,000m에 달하고 가장 두꺼운 곳은 4,800m까지 측정된 곳도 있습니다 이렇게 두껍고 거대한 얼음은 지구 담수의 약 68% 가량을 차지하고 있고 전 세계의 얼음량의 약 90퍼센트가 이곳에 놓여 있습니다 다 녹게 되면 전 지구 평균 해수면을 한번에 58m까지 높일 수 있는 어마어마한 양입니다 남극은 지구상에서 가장 추운 대륙입니다 연평균 기온은 우리 장보고 과학기지가 위치한 연안에서는 영하 10도 수준이고 대륙 내부 고지에서는 영하 60도까지 이르기도 합니다 보통 우리 가정에서 쓰는 냉장고의 얼음을 얼리는 냉동고 온도가 한 영화 영하 18도 정도 됩니다 우리나라의 역대 최저 기온이 1981년도 경기도 양평에서 기록한 영하 32.6도 정도가 기록이 되었는데요 이 말은 남극의 대부분 많은 지역이 거의 매일 우리 대한민국 역대 최저 기온보다 춥다고 생각하면 되는 것이겠죠 이런 남극에서도 역대 최저 기온으로는 영하 89.2도까지 관측된 적이 있습니다 거의 100도에 육박하는 엄청나게 추운 온도죠 평균 풍속으로 보면 남극 대륙 전체 평균은 약 시속 23km 수준으로 알려져 있습니다 하지만 특정 해안 지역에서는 폭풍 수준으로 강풍이 너무 자주 나타나서 살기가 너무 어려운 조건이겠죠 참고로 우리나라의 평균 풍속은 시속 6.12km 정도 됩니다 남극대륙에서 기록된 최대 풍속은 시속 327km까지 한다고 하는데 앞 유리창이 없는 슈퍼카 앉아서 막 질주하는 아찔한 느낌이라고 보시면 될 것 같습니다 남극 주변 표층 바닷물 온도는 약 영하 1.9도 정도 하는데 짠 염분 때문에 영하의 기온에도 얼지 않기도 합니다 또 남극은 아주 건조한 상황입니다 남극의 낮은 기온으로 공기가 포함할 수 있는 수증기 양이 매우 적습니다 그리고 연평균 강수량이 150mm 정도밖에 안 돼서 우리가 언뜻 이해하기 어렵겠지만 남극은 기후학적으로 사막으로 분류되고 있습니다 가장 춥고, 가장 바람이 세고, 가장 건조한 이곳 남극이 여러모로 우리 주변에서 흔히 볼 수 없는 아니 우리 지구상 어느 곳에서도 찾기 힘든 극한 지역입니다 여러분도 요즘 우리나라에서 제공하거나 아니면 개인적으로 건강검진 많이 받으시죠? 내 몸 어딘가에서 보내는 이상신호를 눈여겨서 잘 살펴봐야 큰 병으로 발전하기 전에 고칠 수 있게 됩니다 지구의 건강도 마찬가지입니다 요즘 기후변화로 열병을 앓고 있는데 도대체 어디가 얼마나 아프고 원인은 무엇인지 면밀히 살펴봐야 고칠 수 있는 해결책도 찾을 수 있습니다 그러면 우리 지구의 건강검진은 어떻게 해야 할까요? 혹시 들어보셨을지도 모르겠지만 IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)라는 UN 산하 기후변화에 관한 정부 간 협의체가 있는데 전 세계 과학자 모든 분들이 모여서 기후변화를 많은 과학자들이 연구를 하고 있는데 한 5년에서 7년 간격으로 지구에 관한 종합건강검진보고서를 작성하게 됩니다 공식명칭은 우리가 얘기할 때 IPCC 평가보고서라고 하는데요 가장 최근에는 2023년에 제6차 종합보고서가 발간되었습니다 지구의 온도는 유례없이 계속 높아지고 있는데 도대체 어떤 이유에서 이런 현상이 일어나는지에 관해서는 우리 학자들 안에서도 많은 논란이 있어왔습니다 하지만 최근 발간된 보고서에 따르면 우리가 요즘 우리가 이렇게 겪고 있는 급격한 지구 과열 현상은 인간 활동에 의해서 온실가스 배출이 계속 증가하는 이런 요인들이 주원인이라고 못을 박았습니다 어떤 연구자들은 여전히 자연 변동에 의해서 어떤 하나의 자연 현상이라는 주장을 하고 있지만 대부분 과학자들은 보고서의 결과에 동의를 하고 있습니다 제6차 IPCC 종합보고서에서는 특징적으로 4가지 현상을 주목을 했는데 그 첫 번째가 지난 2백만 년을 통틀어서 가장 높은 수준의 이산화탄소 농도가 기록되었고 두 번째로는 지구 평균 해수면은 최근 3천 년 사이에 가장 빠른 속도로 상승하고 있고 세 번째로 북극의 해빙은 요즘 한 근래 천년 가운데 가장 작은 면적을 기록하고 있다고 합니다 마지막으로 우리 중국 옆에 있고 이런 높은 고지, 히말라야 그리고 안데스가 있는 고산빙하 같은 경우에는 역시 최근 2천 년 동안의 기록을 살펴본 결과 유례없는 수준의 감소세를 우리가 확인할 수 있었습니다 북극으로 한 번 다시 가보시면 북극의 해빙을 인공위성으로 관측하기 시작한 때가 1970년대 이 근처였는데 이 이후 기록을 살펴보면 면적이 꾸준하게 감소하고 있는 것을 우리가 확인할 수 있습니다 특히 북극 해빙은 일반적으로 9월달에 면적이 가장 많이 축소되는데 최근 연구결과에 따르면 빠르면 2030년 9월달에 북극에서 우리가 해빙이 모두 사라질 수 있다는 충격적인 보고도 있었습니다 그러면 북극의 그린랜드와 남극에 있는 얼음의 상황은 지금 어떨까요? 아마 이미 눈치채신 분도 계시겠지만 처참한 상황입니다 GRACE라는 인공위성은 2기로 구성된 쌍둥이 위성인데요 이 위성이 지구의 중력 변화를 매우 민감하게 계속 측정을 합니다 극지역에서 중력을 측정한다는 것은 우리 얼음의 질량 변화를 측정한다는 의미인데요 2000년대 초반부터 기록하기 시작한 자료를 꾸준하게 살펴보면 남극, 북극 모든 곳에서 매우 많은 양의 얼음이 해마다 녹아내리고 있음을 확인할 수 있었습니다 그림에서 빨간 부분이 얼음이 녹는 지역이고 파란색을 띄는 부분이 얼음의 양이 증가하는 부분입니다 그러다 가끔 들어보면 요즘 남극에 눈이 많이 내려서 “얼음이 양이 늘고 있는 게 아니냐?”라고 질문을 하시는 분도 계신데 맞습니다 하지만 지역에 따라서는 동남극이라고 불리는 이런 남극의 동쪽에서는 녹거나 바다로 빠지는 얼음의 양보다 내리는 눈이 훨씬 많아서 얼음의 양이 늘기도 하지만, 대부분의 남극지역에서는 너무 많은 얼음이 계속 사라지고 있어서 전반적인 추세는 ‘얼음의 양이 급감한다’라는 사실에는 변함이 없습니다 최근 한 연구 결과에 의하면 지난 40년 동안 남극에서 녹는 얼음의 양이 여섯 배나 증가했다는 보고도 있었습니다 얼음이 꾸준하게 감소한다는 사실 외에 우리가 주목해야 할 점은 대략 2010년을 기점으로 감소세가 점점 가속화되고 있다는 점입니다 이런 가속화 상황은 미래를 예측하는 데 있어서 불확실성을 증가시키는 주요 원인입니다 앞서서 말씀드린 것처럼 우리 과학자들이 중점적으로 하는 일은 바로 이런 미래의 예측 불확실성을 줄일 수 있는 방법을 찾아내는 것입니다 가장 중요한 연구 활동이 바로 관측을 정확히 잘하는 것이겠죠 의학 기술의 발달로 난치병이라도 초기 단계에서 우리가 병을 잘 진단하고 원인을 규명해서 생존 확률이 크게 향상된 것처럼 극지 탐사도 눈부신 기술 발달로 전례 없던 많은 자료를 고품질로 획득할 수 있는 단계에 들어섰습니다 특히 우리나라의 경우 쇄빙연구선 아라온호와 1년 내내 운영하고 있는 세종기지, 장보고기지와 같은 과학기지를 기반으로 많은 분야에서 눈부신 성과를 도출하고 있습니다 여러분들이 사시면서 궁금한 게 많이 있을 것 같은데 우리가 모르고 있던 옛날 일들도 물론 궁금하겠지만 많은 분들이 앞으로 일어날 일들에 대해서 훨씬 더 궁금해 하실 것 같습니다 예를 들어서 보면 재미 삼아서 연초에 토정비결을 보이기도 하고 AI로 내 미래 모습을 그려보기도 하는 것 같습니다 그러면 우리 지구의 미래는 어떻게 알 수 있을까요? 일반적으로는 지금 일어나고 있는 현상이나 앞으로 일어날 일에 관해서 이해하고 예측하려면 우리가 관심을 갖는 대상의 모델이 있어야 합니다 이 모델은 예전에 있던 일도 복원할 수가 있고 앞으로 그리고 지금 일어나고 있는 현상에 대해서 이해할 수 있는 자료도 제공해주고 이런 결과들을 도출하는데 이 모델이 아주 유용하게 사용되고 있습니다 여기서 중요한 게 한 가지가 있는데요 그러면 이 모델이 말해주는 결과가 ‘얼마나 잘 맞냐’하는 것이겠죠 요즘 왜 AI가 대세인데 일반적으로 AI활용 결과의 신뢰도가 얼마나 될까? 뭐 이런 것들을 살펴보는데 이 결과의 신뢰도는 얼마나 양질의 자료로 학습을 시켰는지가 크게 작용합니다 마찬가지로 지구의 환경 변화는 지구 시스템 모델이라는 복잡한 수치 모델을 활용하는데 대부분의 경우 만족스러운 결과값이 도출되지만 여전히 남극, 북극에서 벌어지는 심각한 얼음 감소 현상은 적절하게 반영하고 있지 못해서 이 부분에 관한 불확실성을 시급하게 해소할 필요가 있습니다 사실 정교한 모델이 없더라도 남극이나 북극, 그린랜드의 얼음이 다 녹으면 전 지구 해수면이 약 65m 정도 상승할 것이라는 것은 이미 남극, 북극의 얼음이 총량을 우리가 비교적 정확하게 알고 있기 때문에 쉽게 알 수 있습니다 하지만 정말 중요한 것은 얼마나 많은 얼음이 얼마나 빠르게 녹을 지에 대해서 정확히 예측하는 것입니다 그렇기 때문에 정교한 모델이 필요한 것이고요 일반적으로 모델의 성능을 향상시키려면 모델에 적용되는 물리법칙의 정확성과 정밀한 경계조건 자료가 필요합니다 모델 결과값이 부정확하다면 대부분의 경우에는 우리가 미처 알지 못하는 물리 현상이 있거나 경계조건 등이 만족스럽지 못한 경우입니다 이런 경우에 가장 그럴 듯한 값을 이렇게 저렇게 넣어가면서 정확도를 향상시키려는 노력도 우리가 하긴 하지만 궁극적으로는 보다 정확한 관찰을 통해 해결해야 하는 부분입니다 그러니까 관측에 우리가 훨씬 더 많은 노력을 기울여야 한다는 말입니다 기후 모델의 정확도를 향상시키려면 우리가 자료 부족으로 문제가 생겼던 남극, 북극과 같은 극지역에 훨씬 더 많은 시간과 노력을 들여서 관측을 할 필요가 있다는 말입니다 다행히 앞에서 잠깐 말씀드린 바와 같이 최근에 우리나라를 비롯한 많은 나라에서 극지역 관측에 많은 노력을 기울여서 전례 없던 자료를 생산하고 이것을 통해서 그동안 모르고 있었던 물리현상도 많이 이해를 하게 되었고 그리고 이를 통해서 훨씬 현실에 가까운 모델 결과가 도출되고 있는 상황입니다 기술 개발 측면에서는 여전히 극지는 가기도 어렵고 관측 장비를 유지하는데 위험하기도 하고, 이런 많은 어려움이 있어서 결국에는 AI를 활용한 터프테크 기반의 무인 자동화를 추진하는 것이 바람직해 보입니다 자 그럼, 미래를 예측하기 위한 모델링에 관해 말씀을 드리고 있는데 그러면 이 모델을 사용해서 예측한 우리의 남극의 미래 그리고 특히나 얼음이 다 녹아서 발생하는 전 지구 해수면 얼마나 앞으로 상승하게 될까요? 사실 가장 최근 발간된 제 6차 IPCC 종합보고서 내용을 들여다보면 2,100년까지 최악의 경우 1,900년도를 기준으로 해서 약 1m까지 상승할 것으로 내다보고 있습니다 말씀드린대로 이 결과는 최근 우리가 벌어지고 있는, 살펴보고 있는 남극, 북극의 얼음이 급격한 감소를 반영하지 않고 있는데 만약 이런 상황을 반영하기 된다면 약 두 배 가량 그러니까 2m까지도 해수면이 급격히 상승될 것으로 예측되고 있습니다 2,100년이면 전 세계 해안에 위치한 2m보다 낮은 건축물들이 모두 수몰될지도 모른다는 상황이라는 말씀입니다 이정도의 비극적인 상황을 좀 더 구체적으로 말씀드린다면 우리 부산의 마린시티 일부, 센텀시티, 해운대해수욕장 등은 침수되고요 인천, 시흥, 안산, 화성 등 수도권 일부 지역도 침수되고 주요 항만과 산업단지, 발전소, 공항, 도로 등이 침수돼서 경제적 손실은 말할 것도 없고 식수, 농업용수 부족으로 농작물의 피해와 함께 많은 난민들이 발생할 수밖에 없습니다 이런 상황은 국가의 근간을 크게 위협하는 심각한 재난이 아닐 수 없습니다 다음 시간에는 지금까지 남극에 대해서 살펴봤는데 우리 인류의 관점에서 남극을 어떻게 보존할 수 있는지에 대한 방법에 대해서 살펴보도록 하겠습니다 지금 얼음이 녹는 게 무슨 대수냐? 라고 생각하시는 분도 계실 것 같습니다 하지만 제 6차 IPCC 보고서에서도 지적한 대로 지금 우리가 겪고 있는 연간 해수면 상승의 정도가 매우 빠르다는 것이 문제입니다 지구를 구성하는 요소는 저마다의 회복력이 있고 회복하는데 걸리는 시간도 제각각입니다 그래서 가만히 적당한 시간을 주면 원래의 상태로 돌아갈 수 있는 힘이 있는데 인위적인 급격한 변화가 자연의 심각한 교란상태를 만들어 예측하기 어려운 상황이 빠졌다는 게 큰 문제라는 것입니다 심지어 어떤 부분은 이미 tipping point를 넘어서서 적어도 우리 인간의 timescales로는 예전처럼 돌아갈 수 없을지도 모른다는 설득력 있는 주장도 나오고 있습니다 그래서 이번에는 남북극 육상의 얼음이 녹았을 때 벌어질 수 있는 일들에 관해서 우리가 살펴보도록 하겠습니다 가장 먼저 떠오르는 상황은 바로 전 지구 해수면 상승이라고 생각을 합니다 해수면을 높이는 요소는 크게 두 가지가 있는데 예를 들어서 라면을 끓일 때 우리가 물이 넘치게 하는 상황을 생각해 보시면 쉽게 이해하실 수 있을 것 같습니다 하나는 물을 펄펄 끓이면 분자 간의 거리가 멀어지게 되는데 이렇게 되면 부피가 팽창하게 되겠죠 그래서 물이 넘치게 됩니다 해수온 상승이 이와 같은 유사한 경우라고 말씀을 드릴 수가 있고요 또 하나는 그냥 냄비에 물을 더 부으면 당연히 넘치게 되겠죠 이게 남북극에서 벌어지고 있는 육상에 있는 얼음이 녹아서 바다로 유입되면 벌어지는 상황입니다 참고로 북극해의 해빙은 녹아도 마치 아이스커피를 마실 때 얼음이 다 녹아도 그대로 넘치지 않는 것처럼 해수면 변동에는 그다지 큰 차이가 없습니다 여기서 별 차이가 없다는 말은 짠 바닷물이 해빙이 녹아서 생기는 농도차 때문에 해수면이 아주 약간 상승하긴 하지만 대세에는 전혀 영향을 미치지 못한다는 그런 말씀입니다 해수면이 상승하면 연안 도시 침수와 같은 직접적인 광범위한 재난이 예상됩니다 다음으로는 짠 바닷물의 담수인 얼음물이 유입되어 생기는 ‘해양 담수화’ 현상이 발생하겠죠 해양 담수화는 해수의 성층화 위, 아래에 어떤 성질을 강화시켜서 물이 아래위로 잘 섞여야 온도와 더불어서 영양분이 골고루 배분되고 열염분의 연직 혼합은 전 세계 대양의 해류를 움직이는 원동력인데 이게 약해지면서 해양 순환이 약해지게 됩니다 결국 전 지구 기후 시스템 전반에 영향을 미치는 쉽게 말해서 동맥경화에 빠지는 결과가 나타나는 것이죠 이외에도 생태계 교란, 기후 패턴 변화, 알베도 감소에 따른 지구 가열화 가속 등과 같은 매우 다양한 분야에서 우리 인간이 현재 기술로는 감당하기 힘들 정도의 거대한 재난이 일어날 것으로 예상됩니다 예전에 공상과학 영화나 소설에서나 나오던 그런 모습을 한번 상상해 볼까요? 극지역 얼음이 모두 녹게 된다면 어떻게 될까요? 예상으로는 전 세계 해수면은 65m까지 상승할 것으로 예상됩니다 그럼 전 세계 대부분의 도시들은 물에 잠기게 되는데요 물론 우리나라 인천, 부산과 같은 연안 도시는 당연히 잠기게 되겠죠 앞서 말씀드린 것처럼 기후변화의 영향은 그 끝을 알 수 없을 정도가 될 것입니다 극단적인 상황이겠지만 만약에 그때까지 우리가 살아남은 인류가 있다면 지구를 떠나서 다른 행성으로 이주를 하거나 아니면 인간은 다른 종으로 진화를 하거나 더 설득력 있는 이야기는 아마 종의 몰락일 것 같습니다 지금까지 살펴본 것처럼 남극과 북극의 얼음이 녹는다는 것은 단순히 얼음이 줄어드는 문제가 아니라 지구라는 시스템 전체에 복잡한 연쇄반응을 일으키는 매우 심각한 변화입니다 그러면 여기서 자연스럽게 떠오르는 질문이 하나 있겠죠 “그럼 이런 상황을 막을 수는 있나요?” 아니면 지금은 너무 우리가 늦은게 아닌 건가요? 이번에는 바로 이 질문에 대해서 이야기해 보려고 합니다 먼저 자연의 회복력(Resilience)을 이해해야 합니다 자연은 스스로를 회복시킬 수 있는 능력이 있습니다 아마 들어보셨을 것 같은데 '자연은 자연스러워야 한다'는 말이 괜히 나온 표현이 아닙니다 다만 그 회복 속도는 지구 시스템을 구성하는 각각의 요소마다 천차만별입니다 예를 들어 대기는 몇 개월, 몇 년 사이에도 변화에 반응할 수도 있겠지만 해양은 수십 년에서 수백 년 그리고 빙상은 수천 년이 걸리기도 합니다 그래서 자연 시스템을 이해할 때 중요한 개념이 바로 회복력, 그리고 tipping point입니다 우리가 잠깐 스프링을 생각해 보시면 이해가 쉬울 것 같습니다 우리가 스프링을 조금 당겼다가 손을 놓으면 원래대로 돌아오죠 이게 바로 회복력입니다 그런데 어느 정도 이상으로 확 당겨버리면 어떻게 될까요? 스프링이 완전히 늘어져서 원래의 상태로 돌아오지 못하게 됩니다 이게 바로 tipping point 즉, 되돌아오기 어려운 임계점입니다 지금 과학자들이 가장 우려하고 있는 부분은 우리가 이미 몇몇 tipping point 근처까지 밀려왔다는 점 그리고 심지어 어떤 곳은 이미 넘어섰을지도 모른다는 이런 상황입니다 자연의 몸부림이 더 심해지고 있습니다 지구는 우리가 만든 급격한 변화를 따라가지 못해 온갖 몸부림을 치고 있습니다 한여름 북극에서 산불이 난다든지 해수면이 갑자기 치솟고, 폭우와 폭염이 번갈아 발생하고 빙붕이 갑자기 무너져 내리고 심해에서는 따뜻한 환남극 심층수가 얼음 밑으로 파고들고 이런 현상들은 단순한 “이상기후”가 아니라 자연 시스템이 균형을 되찾기 위해 요동치는 과정으로 해석할 수도 있습니다 그러니까 자연은 자기 방법으로 적응을 시도하는데 그 과정에서 우리는 예상치 못한 큰 충격을 받을 수 있는 겁니다 그렇다면 우리가 인위적으로 막을 수 있던 방법은 없을까요? 사람들은 이것을 막기 위해 여러 가지 기발한 아이디어를 내고 있습니다 예를 들어, 대기 중의 태양 복사 에너지를 일부 반사시키기 위한 지구공학 빙하 앞에 있는 바다에 커다란 커튼을 쳐서 해저 바닥에 설치를 해서 따뜻한 물이 들어가지 못하도록 하는 빙하보존 기술 아니면 빙하 위에 어떤 특수한 반사 재질을 덮어서 햇빛 흡수를 줄이는 이런 방법들을 고려하고 있습니다 실제로 이런 연구들은 아주 활발하게 진행이 되어있고 어떤 것들은 이론적으로 꽤 유망해 보이기도 합니다 하지만 이런 기술들은 대규모 실험을 한 번도 우리가 해본 적이 없고 부작용이 무엇인지도 정확히 알지 못하고 있습니다 게다가 전 지구적으로도 적용하기에는 기술적, 정치적 장애물들이 워낙 크죠 우리 일반인들이 받아들일 수 있는 기술 수용성의 한계를 훨씬 넘어서는 것으로 보입니다 그래서 지구 공학은 보조적인 수단일 뿐 기후 위기 해결의 핵심전략은 될 수 없습니다 결국 가장 중요한 건 에너지 전환을 포함한 온실가스 감축입니다 그러면 어떤 것이 가장 확실한 해결책일까요? 결론은 아주 명확합니다 이산화탄소 배출을 줄여야 합니다 보다 정확하게 말씀을 드리면 이산화탄소를 포함한 온실가스를 줄이고 재생에너지나 청정에너지로 전환을 해서 지구의 열 수지를 안정화시키는 것이 가장 효과적이라고 생각합니다 여기에는 국가 차원의 탄소 감축, 기업의 에너지 시스템 전환 개인의 소비 방식 변화, 과학기술의 혁신 이 모든 것이 유기적으로 맞물려야 합니다 즉, 과학기술, 인식의 변화, 에너지 시스템 전환이 함께 어우러져야 우리가 실제로 변화를 만들어낼 수 있습니다 사진 한 장을 보여드리겠습니다 아마 여러분도 어렸을 때 이런 소풍 사진을 가지고 계실 것 같습니다 푸른 하늘, 선생님 얼굴, 친구들과의 웃음, 그 아래 펼쳐진 넓은 들판 우리의 어린 시절은 이렇게 자연이 주는 풍요로움 속에서 자랐습니다 그런데 지금 우리 아이들에게 같은 장면을 찍어 주려고 하면 어떨까요? 봄이면 미세먼지 때문에 학교 운동장에서 뛰어놀기 어렵고 코로나 이후로는 마스크 없이 벚꽃길을 걷는 경험마저 아주 소중해졌고 기후변화 때문에 우리나라의 경우에는 뚜렷한 사계절에서 여름 그리고 바로 겨울처럼 계절을 흐트러지고 폭염과 폭우는 일상생활이 되어버렸습니다 이런 변화들은 결코 우연이 아닙니다 지구가 우리에게 너무 빨리 너무 많이 바뀌고 있다는 신호를 보내는 겁니다 극지 역시 예외가 아닙니다 극지는 지금 우리 인간이 저지른 여러 행태로 인해서 몸살을 앓고 있고, 열병을 앓고 있고 마치 도와달라고 손을 내미는 것처럼 보일 때도 있습니다 이대로 끝낼 건가? 과학자들은 지금 우리가 여섯 번째 대멸종의 초입에 서 있다고 경고하고 있습니다 빙하가 녹고, 바다가 뜨거워지고 산성화가 되고 기후 시스템의 균형이 흔들리는 이런 상황은 단순한 환경 이슈가 아니라 생명 전체 존속의 문제로 이어질 수 있습니다 하지만 이 이야기를 여기에서 절망적으로 끝내고 싶지는 않습니다 지구의 미래는 운명처럼 주어진 것이 아니라 우리가 선택하고 만들어가는 길이기 때문입니다 우리 인간은 할 수 있습니다 그리고 해야할 책임이 있습니다 과학은 그 기반을 제공합니다 역사를 보면 지금까지 인류는 수많은 위기 앞에서 언제나 새로운 지혜를 찾아내며 살아남았습니다 특히 과학은 감정이나 추측이 아니라 객관적 증거와 물리적 증거에 기반한 판단을 가능하게 해주는 유일한 도구입니다 빙하 코어가 들려주는 과거의 기록 위성 자료, 현장 관측 자료가 보여주는 현재의 변화 컴퓨터 모델이 그려내는 미래의 시나리오 이 모든 것들은 우리가 어떤 선택을 해야 하는지를 알려주는 나침반이 될 수 있습니다 인류가 이 나침반을 제대로 사용한다면 우리는 여전히 방향을 바꿀 수가 있습니다 아직 기회는 남아있습니다 지구는 누구의 것도 아닙니다 잠시 빌려 쓰는 집일뿐입니다 우리는 가끔 지구가 우리가 소유한 집인 것처럼 생각합니다 하지만 사실 우리는 이 지구를 잠깐 빌려 쓰는 존재일 뿐입니다 우리가 잠깐 살다 떠나면 그 다음 세대가 또 이 집을 써야 합니다 우리가 해야 할 일은 단 하나입니다 공존의 지혜를 배우는 것 지구와 싸우는 게 아니라 지구와 함께 살아가는 법을 배우는 것입니다 결국 우리의 미래는 우리가 만듭니다 기후 위기는 거대한 문제입니다 하지만 그만큼 거대한 가능성도 함께 가지고 있습니다 미래를 만드는 그리고 바꾸는 그 변화의 시작점은 바로 우리의 인식입니다 오늘 우리들이 내리는 작은 선택들이 미래 세대에게 이어지는 큰 발자국이 될 것이라고 믿습니다 지금까지 시청해주셔서 감사합니다