세계 이산화탄소(CO2) 300년 만에 최고치 기록
세계 이산화탄소(CO2) 300년 만에 최고치 기록
  • 김상욱
  • 승인 2019.04.05 15:01
  • 댓글 0
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- 전례 없는 컴퓨터 시뮬레이션
- CO2 수치의 변화가 빙하시대의 주요 원동력
- 밀란코비치 주기(Milankovitch cycles)가 어떻게 변화하는지 함께 보여줘
지구의 과거와 자연적 기후변화는 인류의 가능한 미래 경로를 이해하는 데 핵심이다. 윌릿은 “지금 우리는 지구 전체인 제사기(Quaternary)동안 경험했던 어떤 기후 조건도 넘어서고 있는 것으로 보인다”고 말했다.
지구의 과거와 자연적 기후변화는 인류의 가능한 미래 경로를 이해하는 데 핵심이다. 윌릿은 “지금 우리는 지구 전체인 제사기(Quaternary)동안 경험했던 어떤 기후 조건도 넘어서고 있는 것으로 보인다”고 말했다.

대기 중의 이산화탄소(CO2) 수치는 지난 300만년 동안 그 어느 때보다도 더 높다는 컴퓨터 시뮬레이션 결과가 나왔다.

이 기간 동안 지구 평균 기온은 산업화 이전 수준을 2도 이상 초과하지 않았다. 이 연구는 지구 과거의 기후에서 시작된 빙하기(Ice Age Onset)의 획기적인 컴퓨터 시뮬레이션(computer simulations)에 기초하고 있다.

이 연구 결과는 포트담기후영양연구소가 영국의 과학기술매체인 phys.org4일 게재 된 기사이다.

과학자 연구팀이 처음으로 이 300년이라는 긴 기간 동안 기후 진화(climate evolution)의 해저 침전물 데이터에 알맞은 컴퓨터 시뮬레이션을 사용하는 데 성공했다. 빙하기가 시작되면서 빙하기 시작되었고, 따라서 빙하기의 시작은 주로 CO2 수치의 감소에 의해 유발되었다고 이 연구는 밝혔다.

그러나 오늘날, 화석 연료(fossil fuels)의 연소로 인한 온실가스의 증가가 지구를 근본적으로 변화시키고 있다고 이 분석은 더욱 확인시켜 준다. 전 지구 평균 기온이 지난 300년 동안 산업화 이전 수준을 2도 이상 초과하지 않은 반면, 현재의 기후 정책이 계속된다면 향후 50년 동안 이미 2도 제한을 초과할 것이라는 연구 결과이다.

이미 알려진 대로 이산화탄소 수치의 변화는 빙하시대의 주요 원인이었다.

현재 사이언스 어드밴스(Science Advances)지에 발표된 이 연구의 주요 저자인 포츠담 기후영향연구소(Potsdam Institute for Climate Impact Research의 마테오 윌릿(Matteo Willeit)우리는 바다 밑바닥의 퇴적물 분석에서 과거의 해양 온도와 얼음 량에(ice volumes)대해 알고 있지만, 지금까지 빙하 사이클을 형성하는 데 있어 이산화탄소의 변화가 갖는 역할은 완전히 이해되지 않았다고 말했다.

그러면서 그는 지금 컴퓨터 시뮬레이션에서 볼 수 있는 것은 CO2 수치의 변화가 빙하시대의 주요 원동력이었으며, 지구의 공전 궤도가 어떻게 변하는지, 소위 밀란코비치 주기(Milankovitch cycles)가 어떻게 변화하는지 함께 보여주고 있다고 지적했다.

여기서 밀란코비치 이론은 지구의 기후를 변화시키는 지구 자체 운동의 집합적인 효과를 설명하는 이론으로 옛 유고슬라비아 세르비아의 기술자이며 수학자이자 천문학자인 밀루틴 밀란코비치(1879. 5.28~1958.12.12)의 이름이 붙여진 것이다.

이어 그는 이것들은 사실 시뮬레이션만이 아니다 : 우리는 우리의 결과를 심해(深海)에서 나온 하드 데이터(hard data)와 비교했고, 그것들은 좋은 결과로 합의에 이를 수 있는 것으로 판명됐다면서 우리의 결과는 대기 중 이산화탄소의 비교적 작은 변동에 대한 지구 시스템의 강한 민감성을 암시한다. 그만큼 매혹적이기도 하지만 걱정도 되고 있다고 말했다.

지구의 과거와 자연적 기후변화는 인류의 가능한 미래 경로를 이해하는 데 핵심이다. 윌릿은 지금 우리는 지구 전체인 제사기(Quaternary)동안 경험했던 어떤 기후 조건도 넘어서고 있는 것으로 보인다고 말했다.

이어 그는 거의 300만 년 전에 시작되어 겨우 11천 년 전에 시작된 인류 문명을 본 시대. 그래서 우리가 보는 현대적 기후 변화는 지구 역사의 기준에서 조차 어마어마하게 크다고 설명했다. <4기란 지질시대 중에서 약 180만 년 전부터 현재까지를 포함하는 시대. 11,000년 전을 경계로, 전반인 홍적세(洪積世)와 후반인 충적세(沖積世)로 나눔>

미래를 이해하기 위해서는 지구의 과거로부터 배원야 한다.

포츠담연구소에서의 이전의 연구를 바탕으로, 연구원들은 지난 몇 백 년 동안 자연 기후 변동성의 주요 특징을 효율적인 수치 모델, 즉 천문학적, 지질학적 데이터를 기반으로 한 컴퓨터 시뮬레이션과 우리 행성의 물리학과 화학을 대표하는 알고리즘으로 재현했다.

시뮬레이션은 지구가 태양 주위를 도는 방법, 소위 궤도 주기, 그리고 천천히 변화하는 경계 조건에 대한 다른 시나리오, 즉 화산에서 나오는 CO2보다 더 많은 것에 의해서만 잘 알려진 변화들이다. 이 연구는 또한 얼음판(ice sheets)이 암반보다 자갈 위에서 더 쉽게 미끄러지기 때문에 지구 표면의 침전물 분포의 변화를 조사했다. 그것은 또한 얼음 표면을 더 어둡게 만들어 녹이는 대기 먼지의 역할을 설명해 왔다.

이 새로운 분석이 현재 구축되고 있는 몇 가지 이전의 획기적인 연구의 저자인 안드레이 가노폴스키(Andrey Ganopolski)이 모델이 관측한 기후 역사의 주요 특징을 재현할 수 있다는 사실은 기후 시스템이 어떻게 작용하는지에 대한 우리의 일반적인 이해에 대한 자신감을 준다고 말한다.

이어 그는 우리가 개발한 시뮬레이션은 수천 년의 계산을 가능하게 할 만큼 간단해야 하며, 그럼에도 불구하고 우리의 기후를 움직이는 중요한 요소들을 포착해야 한다. 이것이 우리가 성취한 것이다. 그리고 그것은 이산화탄소 수준의 변화가 지구 기후에 얼마나 중요한지를 확인하고 있다."고 덧붙였다.


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