[지금은 기후위기] '기후 먹이사슬'…남·북극→열대 태평양→지구촌 기후변화

[아이뉴스24 정종오 기자] 많은 과학자들이 전 지구적으로 가뭄, 홍수 같은 자연재해의 이유를 ‘라니냐(서태평양 수온이 상승하면서 동태평양 수온이 낮아지는 현상)’ 때문이라고 지목했다.

열대 태평양의 수온구조가 고기압과 저기압의 배치에 영향을 미치면서 달라진 공기의 흐름이 전 지구적으로 나타나기 때문이다. 이처럼 전 지구의 기후를 결정하는 열대 태평양의 수온구조에 대한 연구결과가 최근 발표돼 눈길을 끈다.

열대 태평양 수온구조는 ▲고위도 해빙 ▲열대 해양 순환 ▲남극해 해양 순환 등의 변화에 영향을 받는 것으로 확인했다. 상대적으로 대서양과 이산화탄소 농도 증가의 직접적 효과는 작은 것으로 나타났다.

선행연구에서 분석됐던 이산화탄소 농도 증가 효과보다 열대 태평양과 멀리 떨어져 있는 고위도가 오히려 태평양 수온구조에 큰 영향을 미칠 수 있다는 것을 의미한다.

울산과학기술원(UNIST, 총장 이용훈) 도시환경과학과 강사라 교수와 포항공대, 스크립스 해양연구소, 코넬대, 듀크대 공동 연구팀은 이산화탄소 증가에 따라 기후변화의 다양한 요소들이 태평양 수온구조에 미치는 영향을 규명했다.

분석 과정에서 태평양의 수온구조가 고위도 기후변화에 민감하게 반응하는 것을 확인했다. 남북극의 변화가 태평양 수온구조에 영향을 끼친다는 것이다.

여러 연구를 통해 태평양 수온구조 변화를 이해하기 위한 다양한 기본원리가 제시됐다. 지구 가열화로 고위도 해빙의 감소는 열대 동태평양 수온을 더 많이 증가시키는 것이 확인되기도 했다.

문제는 해빙 감소 외에도 해양 순환 변화, 온실효과 등 다양한 요소의 작용으로 태평양 수온구조가 변화한다는 데 있다. 그 인과관계를 찾아내는 것은 어려운 숙제 중 하나이다.

강사라 교수팀은 수온구조 변화에 대한 인과관계를 파악하기 위해 지구의 기후를 재현하는 기후시스템모델을 활용했다. 먼저 이산화탄소 증가에 따른 지구의 기후변화를 모의했다. 이후 해빙 면적 감소, 해양순환의 변화 등 태평양 수온구조에 영향을 줄 수 있다고 알려진 요소들을 개별적으로 파악했다.

이를 기후모형에 각각 적용해 기후변화의 요소가 태평양 수온구조에 미치는 영향을 정량적으로 구분했다. 그 결과 태평양 수온구조는 열대 해양의 지역적 변화만큼이나 고위도의 기후변화에 민감하게 반응함을 확인했다.

강사라 UNIST 도시환경공학과 교수는 “열대 태평양의 기후변화가 남극해의 해양 순환이나 해빙 감소와 같은 고위도 기후변화에 민감하게 반응한다는 것은 기후변화 대응의 측면에서 매우 중요한 요소”라며 “이번 연구를 통해 복잡한 기후시스템의 반응을 정량적으로 분석할 수 있는 새로운 실험방법을 제시했으며 태평양 외에도 지역적 기후시스템반응을 정량적으로 분석하는 데에 활용될 것으로 기대한다”고 말했다.

신예철 포항공대 연구원은 “기후변화는 현재 진행 중이고 태평양의 수온구조와 고위도 기후는 지금도 상호작용하고 있을 것”이라며 “이번 연구는 남극해로 유입되는 담수 변화와 같이 모형에 반영되지 못한 남극 기후변화의 요인들이 관측과 모형의 수온구조 편차의 원인이 될 수 있다는 가설을 뒷받침한다”고 설명했다.

연구결과(논문명: Disentangling the mechanisms of equatorial Pacific climate change)는 국제학술지인 ‘Science Advances’ 5월 11일자에 실렸다.