탄소배출 감축 목표 달성 못하면 2150년 해수면 1.4m 상승

IBS 연구팀, 여러 기후 요소 통합 새 모델 개발…해수면 변화 예측
“2050년 탄소 중립 도달시 2150년 해수면 지금보다 20㎝ 소폭↑”
“세계 인구 10억명, 해발 10m 아래 거주…해수면 상승 꼭 막아야”

탄소 배출 감축 목표를 달성하지 못하면 2150년 남·북극의 얼음이 돌이킬 수 없는 수준으로 녹아 사라지고, 해수면이 지금보다 1.4m 이상 높아질 수 있다는 분석이 나왔다.

그러나 2050년에 탄소 중립에 도달한다면 2150년 해수면이 지금보다 20㎝ 소폭 상승할 것으로 내다봤다.

전 세계 10억명의 인구가 해발 10m 아래의 저지대에 사는 만큼, 지구온난화에 의한 해수면 상승은 세계적 재난이 될 수 있다고 연구팀은 강조했다.

15일 기초과학연구원(IBS)에 따르면 악셀 팀머만 기후물리 연구단장(부산대 석학교수) 연구팀은 빙상·빙산·빙붕·해양·대기 등 다양한 기후 요소를 결합한 새 기후 모델을 개발해 온실가스 배출에 따른 해수면 변화를 이 같이 예측했다.

기존 지구시스템 모델은 빙상의 변화를 독단적으로 계산하기 때문에 빙상과 다른 기후 요소 사이 상호작용을 제대로 반영하지 못하는 한계를 보였다.

빙상은 남극·그린란드에 주로 펼쳐져 땅을 넓게 덮고 있는 얼음덩어리를 뜻한다. 빙상은 바다 위에 떠 있는 빙붕이나 빙산 등과 달리 전부 육지 위에 펼쳐져 있어 녹아 바다로 흘러 들어가면 해수면을 크게 높인다. 남극 빙상이 모두 녹으면 해수면이 무려 58m나 상승한다는 분석도 있다.

연구팀은 빙상 외에도 빙산·빙붕·해양·대기 모델 모두 결합해 지구 온난화에 따른 빙상의 반응과 이에 따른 해수면 변화를 살폈다. 또 기후 변화에 관한 정부 간 협의체(IPCC) 6차 보고서에서 제시한 3가지 이산화탄소 배출 시나리오에 따른 남극 빙상과 해수면 변화를 모의했다.

그 결과, 끊임없는 산업화에 따라 이산화탄소 배출이 계속 늘어나는 고탄소 시나리오에서는 빙상 소실에 의해 2150년 해수면이 지금보다 1.4m 더 상승할 것으로 분석됐다.

반면 2050년에 탄소중립에 도달하는 저탄소 시나리오에서는 2150년 해수면이 20㎝ 상승할 것으로 전망했다.

온실가스 배출 시나리오에 따른 2150년 남·북극 빙상 변화. 기초과학연구원(IBS) 제공

또한 지구 온도가 산업화 이전 대비 1.8℃ 이상 상승할 경우 돌이킬 수 없는 빙상 붕괴가 발생할 것으로 내다봤다. 즉, 2060년 이전에 탄소 순 배출량이 0(탄소중립)에 도달해야만, 해수면의 급격한 변화를 막을 수 있다는 것이다. 파리협정 이후 우리나라를 포함한 세계 121개 국가는 2050년 탄소중립을 이루겠다는 감축 목표를 제시했다.

선행 연구들은 남극 빙상의 용융이 해수면 상승을 가속시킨다고 분석했다. 반면, 주변 기후 요소와의 상호작용까지 고려한 이번 연구의 결과는 빙상이 녹으면 해수면이 상승하지만, 남극 담수의 유입으로 인해 상승 속도는 오히려 감소한다고 내다봤다. 더 정확한 미래 기후 예측을 위해서는 결합 모델을 통해 여러 요소 간의 상호작용을 고려하는 것이 중요하다는 점을 시사한다.

교신저자인 박준영 IBS 학생연구원은 “남극 빙상은 많은 부분이 해수면보다 낮은 곳에 분포해 다른 지역보다 예측이 더 어렵다”며 “이전 연구들은 다른 기후 요소와 상호작용을 고려하지 않아 빙상 변화를 전망하는 불확실성이 더 컸다”고 지적했다.

이준이 IBS 연구위원(부산대 부교수)은 “이번 연구에 포함된 기후 요소 외에 바닷물의 열팽창, 강물 유입 등 다른 기후 요소까지 고려한다면 해수면 상승 폭은 더 커질 것”이라고 설명했다.

악셀 팀머만 단장은 “더 현실적인 예측을 위해서는 각각의 기후 요소와 각 요소 간 상호작용을 더 확실하게 반영할 수 있는 복합적인 지구 시스템 모델 개발이 필요하다”며 “모든 기후 요소를 결합한 모델로, 더 높은 공간 해상도에서 빙상과 해수면 변화를 모의하는 후속 연구를 계획 중”이라고 말했다.

이번 연구 결과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 이날 게재됐다.

이승구 온라인 뉴스 기자 lee_owl@segye.com