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[KISTI 과학향기]바닷속 온난화 현상, 해양 열파의 공포

발행일2018.09.02 14:11

◇기후 변화가 바닷속에까지 영향을 미친다

지난 8월 15일 발행된 학술지 <네이처>에서 실린 제프 톨레손(Jeff Tollefson) 교수 연구팀은 잠재적으로 바닷속 생태계를 파멸로 몰고 갈 '해양 열파'가 나타나는 빈도가 35년 만에 두 배로 증가했으며 현재 진행되는 기후 변화가 계속된다면 그 빈도는 다섯 배까지 늘어날 것이라고 경고했다. 해양열파는 수일에서 최대 한 달까지 수천㎢에 걸쳐 해양 표면온도가 상승하는 현상으로, 해양 생태계와 어족 자원에 심각한 영향을 끼치는 것으로 알려져 있다.

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안타깝게도 이미 열차는 떠난듯하다. 당장 오늘부터 파리 기후 조약을 충실히 이행하여 인류가 지구 온난화 현상에 의한 온도 상승을 2도 이하로 억제하고 잘 제어한다고 하더라도 해양 열파는 조금씩 천천히 하지만 확실하게 전 바다로 퍼져 나갈 것이다.

1916년부터 측정해 온 미국 샌디에이고 앞바다의 해수면 온도는 이번 달 최고치를 기록했다. 대략 1982년부터 2016년에 걸쳐 해양 열파가 나타나는 빈도가 두 배 가까이 증가했다. 바닷속 온도가 높아지는 해양 열파 현상이 일어나면 해초 숲과 산호초, 그리고 이곳에서 생활하는 많은 물고기와 해양 동물이 큰 타격을 입는다.

연구팀은 해수면 온도가 해당 지역의 기온과 비교해서 99% 근접할 경우 해양 열파가 일어난 것으로 보았다. 바닷속에서는 공기보다 열이 천천히 전달되기 때문에 한번 해양 열파가 발생하면 그 여파는 며칠에 걸쳐 지속한다.

20세기 초부터 이미 크게 주목받았던 육지 위의 온난화 현상과 비교해서 바닷속 해양 열파에 대한 관심은 최근까지도 거의 없는 수준과 마찬가지였다. 하지만 해수면과 가까운 바닷물 온도가 크게 상승하는 해양 열파 현상의 파괴력을 고려하면 이러한 찬밥 취급은 매우 위험한 결과를 초래할 치명적인 실수였다.

Photo Image<기후 변화는 지상은 물론 바다에까지 심각한 악영향을 미치고 있다. (출처: shutterstock)>

◇해양 열파는 바다 생태계의 재앙

2011년 오스트리아 연안에서 10주간 지속한 해양 열파는 해양 생태계를 완전히 파괴했으며 그곳에 살던 열대어들은 조상 대대로 이어져 내려오던 삶의 터전을 영원히 떠나야 했다. 캘리포니아 앞바다의 경우는 사태가 더 심각했다. 무려 6도나 오른 해수면 온도가 일 년이 넘게 지속됐으며 폐사한 해양 식물 위에 유독성 녹조가 꽃을 피웠고 물고기, 바다사자, 고래, 바닷새의 떼죽음으로 이어졌다. 베른 대학의 환경 물리학자 토마스 프로리쉐르(Thomas Frolicher)에 따르면 해양 열파가 확장되는 것을 더 막을 수 없으며 그 지속 기간이 늘어나는 것과 더불어 피해 규모도 기하급수적으로 늘어날 것이라 한다.

대양 표면의 1% 남짓을 차지할 뿐이지만 무려 4분의 1에 달하는 해양 동물의 삶을 책임지는 산호초는 해양 열파로 인해 가장 큰 타격을 입게 될 것이다. 특히 엘니뇨 현상으로 인해 해수면 온도가 급상승한 적도 주변의 바다 상태는 처참한 수준이다. 무려 75%의 산호초가 이미 해양 열파의 위협에 노출되어 있다.지금까지는 산호초의 강인한 생명력이 해양 열파의 위협으로부터 가까스로 자신을 지켜 왔지만, 해양 열파가 나타나는 빈도가 예상대로 두 배, 세배 늘어난다면 산호초의 경이로운 자기 수복 능력도 그 빛을 잃을 수밖에 없다. 만일 이러한 경향이 지속한다면 미래의 바다는 어떻게 되어 버리는 걸까?

Photo Image<해양 열파가 계속되면 아름다운 산호초는 사라지고 말 것이다. (출처: shutterstock)>

취리히 공과 대학의 에리히 피셔(Erich Fischer)와 니콜라스 그루버(Nicholas Gruber)는 위성 데이터와 날씨 예측 시뮬레이션 데이터를 기반으로 미래에 펼쳐질 두 종류의 바다를 그려보았다. 지금과 같은 온도 상승이 지속한다면 2100년에는 전 지구의 평균 기온이 약 3.5도가량 상승하게 된다. 만일 전 세계가 파리 기후 협정을 충실히 이행한다면 온도 상승을 2도 이하로 억제할 수 있을 것이다.

기후 변화가 2도 이하일 경우라 하더라도 1년 중 해양 열파가 발생하는 일수는 현 33일에서 84일로 많이 늘어나게 된다. 하지만 3.5도 상승 시나리오 속 바다가 일 년의 절반에 가까운 150일 동안 해양 열파에 시달릴 것을 생각하면 그나마 희망적이라 할 수 있다.

앞서 언급했듯이 이미 해양 열파가 발생하는 빈도뿐만 아니라 한번 발생한 해양 열파가 사라질 때까지 걸리는 시간도 많이 늘어나고 있다. 그 결과 전 바다에 걸쳐 지금도 치명적인 환경 파괴가 벌어지고 있다. 하지만 기온이 2도 상승하는 세계에서는 지금의 2배, 3.5도 상승할 경우는 5배 가까운 엄청난 시간 동안 해양 열파가 지속할 것이다. 사실상 3.5도 상승 시나리오 속 바다는 1년 내내 해양 열파가 사라지지 않는 지옥도로 변하게 된다.

이렇게 지옥으로 변모한 바다는 그 깊은 곳에 감춰둔 온실가스를 세상 속으로 토해낸다. 현재 바다는 인간이 만들어낸 열의 90%를 수용하고 있다. 하지만 해수면 온도가 상승하게 되면 이러한 열량 수용 능력이 사라지는 것은 물론 바닷속 깊은 곳에 잠들어 있던 온실가스 물질이 고삐 풀린 망아지 마냥 대기 속으로 뛰쳐나오게 된다. 그리고 이렇게 풀려난 온실가스 물질은 지구 온난화에 박차를 가하는 최후통첩이 될 가능성이 크다.

우리에게는 주어진 시간이 많지 않다. 최악의 시나리오와 부딪치지 않기 위해서라도 해양 열파에 대한 대대적인 연구와 관심이 필요한 때이다.

글: 이형석 과학칼럼니스트

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