[호주보고서 2022] 기후 도미노 : 중대한 기후 시스템들이 임계점에 도달했음을 알리는 위험신호 全文 : 번역

호주 내셔널 기후복원센터는 지난 2019년 정책보고서 「실존적인 기후 관련 안보 위기–시나리오적 접근」을 펴낸 데 이어, 올해 5월 호주보고서 2022 「기후 도미노 : 중대한 기후 시스템들이 임계점에 도달했음을 알리는 위험신호」를 발표했다. 이 보고서는 온난화가 평균 1.2°C에 불과할 때에도 여러 거대한 지구 시스템들은 이미 임계점을 넘어섰으며, 예상보다 더 빠르게 연쇄작용이 곧 닥칠 것이라고 예견하고 있다. 온난화 위험이 과소평가되고 있다는 지적과 함께, 우리가 할 수 있는 ‘탈-탄소화’ 이상의 대안을 모색할 것을 제안한다.

기후 도미노
: 중대한 기후 시스템들이
임계점에 도달했음을 알리는 위험신호

by 데이빗 스프렛(David Spratt) & 이안 던롭(Ian Dunlop)
호주 내셔널 기후복원센터(breakthroughonline.org.au)


목차

  1. 머리말
  2. 한눈에 보기
  3. 서문
  4. 개요: 임계점들이 충돌할 때
  5. 핵심 용어
  6. 남극 대륙 서쪽과 “최후의” 빙하
  7. 배경해설: 남극은 “파괴의 폭주를 할 준비가 되어 있다”
  8. 북극의 급격한 변화
  9. 생존 가능한 문턱을 넘어선 그린란드
  10. 산림, 흔들리는 토지 탄소 저장량과 아마존
  11. 연쇄작용 : 시스템은 어떻게 연결을 변경하는가
  12. 산호초에 닥친 죽음의 나선
  13. 예측 모델을 넘어선 영구 동토층
  14. 요약 : 예상보다 더 빠르게 연쇄작용이 곧 닥칠 것 같다
  15. 주석

데이빗 스프렛(David Spratt)는 〈브레이크쓰루—내셔널 기후복원센터(Breakthrough National Center for Climate Restoration)〉의 연구소장이자 『밑에 깔려있는 것: 실존적 기후 위험에 대한 과소 평가』와 『기후 적색 경보: 비상행동 요령』의 공동 저자이다.

이안 던롭(Ian Dunlop)은 전 〈국제 석유・가스・석탄 산업부〉 임원, 전 〈호주 석탄협회〉 의장, 전 〈호주 기업관리자협회〉 CEO 등을 역임했다. 그는 『밑에 깔려있는 것』과 『로마클럽의 기후 비상계획』의 공동 저자이며, 〈브레이크쓰루〉 자문단의 수석대표이다.

발행: 브레이크쓰루(Breakthrough) – 호주 멜버른 내셔널 기후복원센터
breakthrough online.org.au
info@breakthroughonline.org.au

2022년 5월
※주의: 별도로 명시하지 않는 한 모든 $수치는 미국 달러를 지칭한다.


머리말

〈기후 변화에 관한 정부간 협의체〉(IPCC) 제6차 평가 보고서는 지구에 사는 인류의 미래를 다룬 현재까지 나온 것 중 가장 중요한 평가서이다. 지금까지 우리는 지구 기후비상사태의 한복판에 있음을 입증할 수 있는 과학적 증거를 이토록 많이 확보한 적이 없었다.

2022년 2월의 [환경] 영향 보고서는 인류가 기후 변화의 파괴적인 영향력에 선제적으로 대응할 가능성이 심히 낮다고 강력하게 경고하는 역할을 한다. IPCC의 [제2실무그룹] 공동 의장 한스 오토 포르트너(Hans-Otto Portner)는 이렇게 말했다. “기후 변화가 인간의 안녕과 지구 행성의 건강에 위협이 되고 있다는 과학적 증거는 분명합니다. 전 지구적으로 일치단결된 행동을 더 이상 미루게 된다면 생존 가능한 미래를 보장할 수 있는 짧고 빠르게 닫히는 창문을 잡을 기회조차 놓치게 될 것입니다.”

그러나 이러한 IPCC의 분석에는 맹점이 있다. 인간이 지구 생태계에 미치는 심각한 영향력이 우리를 되돌릴 수 없는 다양한 임계점들—즉 우리가 제한된 지식을 가지고 있는 불확실성들—로 이끌고 있다는 점이 그것이다. 그 중 첫 번째는 북극권 지역에서 이미 임계점을 넘긴 것처럼 보인다는 것이며, 이는 작년[2021년] 여름 북반구 주변에서 잇따라 일어난 파괴적인 극단적 기상 현상으로 나타났다.

바로 이 맹점이 〈브레이크쓰루〉의 최신 보고서 『기후 도미노』가 다루고자 하는 주제이다. 이 보고서는 이러한 임계점에 입각해서 오늘날의 세계 상황과 우리의 전 지구적 경제 시스템이 당면한 위협을 다루는 결정적으로 중요한 분석이다. 이것은 모든 국가가 기후 변화를 비상사태로 다루기 위해서는 [우리가 제시하는] 결정적인 분석 경로를 따라야 한다고 냉철하게 요구한다. 정부 및 그들의 자문단, 세계 금융계, 과학자, 엔지니어, 사회 과학자 및 철학자 등이 이것을 읽고 행동에 옮겨야 한다. 가능한 한 추가 임계점의 방아쇠가 당겨지지 않도록 지금 당장 예방 조치가 필요하다. 이것은 적색경보 상황이다. [하지만 아직까지는] 이를 충분할 정도로 심각하게 받아들이는 정부는 없다. 우리가 시급히 모색해야만 하는 것은 결단력과 속도를 가지고 공평하게 기후 쟁점을 다루면서 더 많은 일을 해낼 지방정부, 국가, 국제기구 등의 생산적 협력이다.

데이비드 킹 교수
〈왕립학사원〉 회원,
케임브리지 대학 〈기후복구센터〉 창립자,
〈기후위기자문단〉 의장,
전 기후변화에 관한 영국 수석 과학자 고문 및 특사.
영국 〈케임브리지 다우닝 칼리지〉 소속.


한눈에 보기

• 지구 기후 시스템의 주요 요소들은 현재 자기-강화적 온난화 과정 또는 ‘양의 피드백’(positive feedback)에 의해 점점 더 많은 영향을 받는데, 이는 주로 화석 연료를 태워서 발생한 인간 온실가스 배출로 인한 기후변화 때문이다. “임계점”(tipping point) 또는 결정적 문턱에 도달한 결과, 작은 변화가 더 크고 더 중대한 변화를 일으켜 지구 시스템을 은밀히 한 상태에서 다른 상태로 옮겨놓는다.

• 이 피드백들은 모델화하거나 예측하기 힘든 급격하고 비선형적인 변화를 초래해 지구를 극적으로 다른 상태로 이동시킬 수 있다. 그러한 변화는 몇 세대의 생애주기와 같은 시간틀로 되돌릴 수 있는 것이 아니다. 주요한 임계점은 상호 연관된 연쇄반응을 일으키며 그들 간의 상호작용은 각각의 임계점이 통과할 결정적인 온도 문턱을 더 낮게 만든다.

• 2021년 12월에 발표된 연구는 남극 서쪽의 [세계 최대 규모의 빙하인] 스웨이츠 빙하(Thwaites Glacier)가 급격한 변화의 임계점을 통과해 남극 반도에서 그와 유사한 사건들이 연쇄반응을 일으킬 가능성을 확인시켜주는 새로운 증거를 제시했다. 지구 평균의 4배에 달하는 온난화가 진행되고 있는 북극은 그린란드 빙하를 포함해 시스템 안정점을 넘어서는 급격한 변화를 겪고 있다.

• 남북극에서의 이러한 사건들은 현재의 기후 예측 모델에는 적절하게 통합되어 있지 않다. 이번 세기의 해수면 상승은 정책 입안자들이 실현될 것이라고 간주한 수치보다 더 크게 일어날 것임을 알려주는 증거가 제시되었다. 기후 역사로부터 도출한 이 증거는 현재 지구의 평균 기온 상승이 장기적으로 해수면을 5-9m 상승시켜 작은 도서 국가, 농업 수확량이 풍부한 충적 삼각지들, 취약한 해안 도시 등을 물에 잠기게 하기에 충분하다는 점을 보여준다.

• 토지 기반 탄소 저장고들은 그 효율성이 감소하는 결정적인 지점에 도달하고 있다. 아마존 동쪽 지역이 “임계점”을 넘어서 현재는 순 탄소 배출지임을 알리는 상당량의 증거가 있다.

• 산호초들은 현재 너무 자주 백화되어, 더 이상 백화 현상들 간의 충분한 자연적 회복 주기를 확보하지 못하는 죽음의 주기에 진입했다.

• 일부 해양 순환 및 대기 순환 시스템, 북반구 영구 동토층의 [탄소]저장고를 포함하는 여러 다른 기후 시스템이 상당한 변화를 겪고 있지만 그것들이 얼마나 “임계점”에 가까이 도달했는지를 규정할 지식은 없는 상태이다.

• 북극, 그린란드, 남극 서쪽, 산호 시스템, 아마존 동부와 같은 토지 [탄소]흡수원에 대해 확인된 임계점의 문턱은 이미 이전에 도달했거나 현재의 온난화 수준인 1.2°C 언저리에 있다.

• 2015년 파리 기후 협정의 1.5-2°C 목표 범위는 기후 최대 취약지를 보호하는 데 관심이 있는 정책 입안자와 지지자들에게는 안전하거나 적절한 목표가 아님이 분명하며, 그들이 옹호하는 목표에 대해서, 그리고 그것을 달성하기 위해서 가능하면서도 필요한 것이 무엇인지에 대해서 크게 재고될 필요가 있다.


서문

파국적이고 극단적인 기후 현상과 그에 대한 새로운 연구 결과는 눈길을 사로잡는 다음과 같은 기사 표제를 만들어낸다. “퓨즈가 끊어졌고 빙하의 종말이 우리 모두에게 다가오고 있다.” 이 극적인 말은 남극의 스웨이츠 빙하의 취약성을 다룬 최신 연구를 전한 제프 구델(Jeff Goodell)의 『롤링스톤지(紙)』 2021년 12월호 기사 머리말이었다.

이 새로운 연구는 남극 서쪽의 빙하 시스템이 급격한 변화의 임계점을 통과해서 남극 반도에서 그와 유사한 사건들이 연쇄적으로 일어날 가능성이 있음을 보여준다. 그리고 이것은 19세기 후반에 비해 현재의 지구 평균 온도가 1.2°C 더 뜨겁다는 것을 알려준다.

이러한 기사 표제 뒤에는 기후 정책 입안자 및 그 옹호자들의 폐부를 찌르는 다음과 같은 질문이 있다. ‘기후 시스템의 임계점이 오늘날 크게 낮아지고 있음을 고려할 때, 온난화를 1.5°C로 제한하는 것이 인류에게 과연 안전한 것인가?’

이 보고서가 전하듯이 남극은 고립된 사례가 아니다. 그린란드와 북극, 산림들과 아마존, 세계의 산호 시스템에서 그와 비슷한 이야기가 펼쳐지고 있다. 양극지방에서의 변화는 시간이 경과함에 따라 수 미터의 해수면 상승을 일으켜 방글라데시와 같은 저지대 도서 국가, 세계적 규모의 농업 수확량을 가진 갠지스강과 나일강과 같은 거대 강의 삼각주, 세계에서 가장 크면서도 인구가 밀집해있는 해안 도시들을 물에 잠기게 할 것이며, 그래서 수억 명의 사람들을 강제 이주시킬 것이다. 그리고 이는 널리 받아들여지는 1.5°C 목표보다도 상당히 낮은 온도 조건에서 시작된 현재 수준의 온실가스로부터 비롯된 것이다.

1.5-2°C 목표는 정책 입안자들이나 그 옹호자들에게는 결코 안전하거나 적절한 목표가 아니었으며 지금도 그렇다는 것은 명백하다. 온난화의 한계를 1.5°C로 두는 것은 기후 최대 취약지를 보호하지 못할 것이다. 1.5-2°C 목표와 기후 정의를 한 입으로 논하는 것은 인지 부조화를 일으킨다.

지난 10년 이상 선도적인 과학자들은 지구의 과거 기후에 대해 주의 깊게 연구해서 얻은 분석에 기반해 ‘세계의 사람・국가・자연계를 보호하기 위해서는 350ppm 미만의 이산화탄소 수준과 함께 1°C 미만의 온난화를 유지해야 하며, 그래야 추가 온난화를 0.5°C 이하에 묶어둘 수 있다’는 점을 보여주었다.1 이것은 기후적으로 안정된 지난 만 년 간의 홀로세(Holocene) 조건의 산호 시스템, 빙하 범위, 안정적인 해수면—그에 따른 해안의 인간 정착—을 유지하는 데 필수적이다.

영국 정부의 자문위원으로 일하고 있는 데이비드 킹(David King) 경은 도서 국가들과 협력해 ‘안전을 위해서는 지구 온도가 1.5°C 이상 상승해서는 안 된다’는 주장을 제기하고 이를 2015년 파리 기후 회의에 관철시키는 데에 성공했다. 그러나 2021년 『인디펜던트 지(紙)』 기자 던컨 맥카시(Donnachadh McCarthy)의 기사에 따르면, 영국의 전 수석 과학자 데이비드 킹은 “자신이 ‘지금은 이것이 잘못이었음을 깨달았다’고 그리고 ‘북극은 이미 임계점을 넘어섰다고 생각한다’고 말함으로써 우리를 놀라게 했다.” … “그는 ‘우리가 기존에 가지고 있던 1.1°C 상승은 너무 위험하다’고 말했으며, 그의 생각에 미국의 기후 교수 제임스 한센(James Hansen)이 1988년 미국 의회를 향해 350ppm을 넘어서면 안 된다고 말한 것이 옳았다고 솔직히 인정했다. 데이비드 경에 따르면 우리는 현재 415ppm을 돌파했으며 빠르게 500ppm을 향해 나아가고 있다.”2

거의 매달 신뢰할 만한 새로운 증거가 기후 시스템의 주요 요소들이 임계점을 넘겼음을 알려주는 그림을 추가한다. 그리고 그 요소들의 상호작용은 이제 지구의 기후 시스템에 급격하면서도 연쇄작용을 가하는 변화가 일어나게 하고 있다.

이 보고서는 주요한 기후 시스템의 불안정성, 피드백, 연쇄작용과 관련해서 현재 작동하는 상황을 정면에서 응시하고 있다. 그것이 읽기 쉬운 것이 아니지만, 우리는 실존적인/치명적인 기후 파괴로부터 인류 문명을 보호하기 위해 ‘무엇을 하는 것이 필요한가’라는 의문과 씨름해야 한다. 〈포츠담 연구소〉의 명예 이사 한스 요하임 셸름후버(Hans Joachim Schellnhuber)는 “정치적 현실은 물리적 현실에 근거해야 하며 그렇지 않으면 그것은 아무런 쓸모가 없다”는 점을 우리에게 상기시킨다.3

개요: 임계점들이 충돌할 때

지구가 뜨거워지면서 매년 북반구 여름에 떠다니던 북극해 유빙의 범위를 줄어들게 만듦에 따라, 열을 반사하는 얼음은 열을 흡수하는 짙은 색의 바닷물로 대체되어 북극 시스템에 에너지를 추가하고 그래서 더 많은 해빙(解氷)을 유도하게 된다. 이것이 바로 ‘양의 피드백’, 즉 자기-강화적 변화이다. 기후 시스템에는 그 사례들이 차고 넘친다. 가령 그린란드에서 온난화는 얼음의 높이를 줄어들게 하고, 이렇게 낮아진 얼음 고도는 더 많은 얼음을 녹일 것임을 의미한다. 온도는 고도가 낮아질수록 더 높아지기 때문이다.
16년 전 제임스 한센은 이렇게 경고했다.

“지금 우리가 직면한 문제는 과거에는 천천히 작동해서 느린 변화가 일어나게 했던 여러 [기후] 피드백이 지금은 빠르게 작동될 것이라는 점, 말하자면 바다가 수십 년에 걸쳐 식혀왔던 열을 우리 인간이 촉진시킨 속도만큼 빠르게 다시 뜨겁게 만들 것이라는 점이다.”4

이러한 피드백은 예측하기 힘든 비-선형적인(또는 급격한) 변화를 일으킬 수 있다. 이것이 2007년 여름 북극해의 빙하에서 일어났던 일인데, 당시는 경험 많은 한 빙하학자가 “예상된 일정보다 100년이나 앞서” 얼음이 녹고 있다고 외칠 정도로 빙하의 범위가 무너지던 때였다5. 정말이지 과학적 인식은 현실보다 100년이 늦다! 스웨이츠 빙하에 대한 새로운 관측에 따르면 지금 남극대륙에서도 같은 일이 일어나고 있다.

여러 저명한 과학자들은 이렇게 지적한다. “생물권 임계점들이 다시 대기로 급격하게 탄소를 배출하는 방아쇠를 당길 수 있다. … 북극 전역의 영구 동토층은 돌이킬 수 없을 정도로 녹으면서 이산화탄소와 메탄을 방출하기 시작했다. … 북극 아래의 북방산림지대가 점점 더 취약해지고 있다.” 그들은 다른 임계점들은 낮은 수준의 지구 온난화에서도 “1.5°C와 2°C 사이에서 일어나는 한 무더기의 급격한 이행”으로 나아가는 방아쇠가 당겨질 수 있다고 말한다.6

급격한 변화가 있든 없든 상관없이 ‘양의 피드백’은 어떤 시스템이 그것의 임계점을 넘어서게 할 수 있다. 임계점은 작은 변화가 더 크고 더 결정적인 변화를 시작하게 만드는 결정적인 문턱으로, 이는 지구 시스템의 구성요소들을 은밀히 한 상태에서 다른 상태로 옮겨놓기 때문이다. 다시 말해 지구 시스템은 더 이상 외부적인 강제력(가령 추가 온난화와 같은)이 없어도 그 자신의 내부 역학으로 인해 다른 상태로 이동할 정도로 취약한 지점에 도달했다.

호주의 〈기후 극한에 관한 우수연구 센터〉(Center of Excellence for Climate Extremes)가 뽑은 다음의 개요는 임계점들의 여러 핵심 측면을 설명해준다.7

• IPCC의 주요 분석들에는 임계점들의 함축적 의미가 철저하게 정량화되어 있지 않다.

• 몇몇 임계점의 변화는 수 세기에서 수천 년의 시간 규모로 되돌릴 수 있는 것이 아니다.

• 우리가 임계점에 얼마나 가까이 와 있는지 또는 심지어 우리가 이미 그것을 통과했는지의 여부조차 우리는 정확히 알지 못한다. 또한 우리는 변화가 되돌릴 수 있는지의 여부에 대해, 그리고 만약 되돌릴 수 있다면 어느 정도의 시간 규모에서 그런지에 대해 [지금까지] 늘 알지 못했다.

• 아직 방아쇠는 당겨지지 않았지만 이미 충분히 불이 지펴진 것일 수 있는 임계점들이 있다. 예를 들어 북극 서부 빙하를 영구히 녹일 정도의 온난화에 이미 도달한 것일 수 있다.

• 기후 예측 모델들은 여러 임계점들 및 그 임계점들 간의 상호작용—연쇄적인 영향력을 미칠 수 있는—을 굳건하게 시뮬레이션할 수 있는 메커니즘을 결여하고 있다. 따라서 위험에 대한 우리의 인식은 제한되어 있다.

• 위험을 정량화하기 어렵기 때문에 기후 변화에 대한 전 지구적 협상은 임계점들을 넘어서기 시작하는 위험을 적절하게 고려하지 못하다 보니, 근본적으로 지구 기후의 미래를 걸고 벌이는 도박인 것이다.

임계점은 그에 맞는 시간틀—몇 세대의 생애주기와 같은—로 되돌릴 수 있는 것이 아니다. 가령 빙하는 얼음 덩어리를 획득할 수 있는 것보다 훨씬 더 빠르게 급격히 분해시킬 수 있고 그 결과 해수면을 끌어올릴 수 있다. 따라서 해수면은 이번 세기 동안 2-3m 상승—과거에는 한 세기당 5m의 이상의 비율로 높아졌다는 기록도 있다—할 수 있으며, 이 얼음을 원상태로 돌리고 해수면을 다시 낮추는 데에는 수천 년이 걸릴 수도 있다.

바로 이것이 시스템의 이력현상(hysteresis)[물체의 상태가 현재 놓이게 된 최초의 조건으로 돌아가지 않고, 물체가 경과해 온 이력에 따라 운동이 변경되는 현상-옮긴이] 또는 분기점의 사례인데, 여기서는 그 이전 상태로의 회귀가 더 어렵거나 불가능할 수 있다. 후자[시스템의 분기점]의 경우에는 멸종이 있다. 〈카본 브리프〉(Carbon Brief)[기후 변화에 대한 과학이나 정책자문을 전문으로 하는 영국 기반 웹사이트-옮긴이]의 설명에 따르면,

“어떤 경우에는 시스템이 다른 상태로 도약하면—그런 다음 기후[변화를 이끈] 강제력을 제거해도—, 기후 시스템은 원래 상태로 되돌아가지 않으며 상당한 시간 동안 혹은 심지어 영구적으로 변화된 상태에 머문다는 증거가 있다.”8

주요한 임계점들은 아래의 그림과 같이 상호 관련되어 있으면서 연쇄작용을 일으킬 수 있다.9 이처럼 기후 시스템들 간의 상호작용은 결정적인 온도 문턱을 낮출 수 있고, 이 문턱에서는 각각의 임계점이 통과될 수 있다.10

예를 들어 지구는 광합성률이 감소한다고 예상되는 온도 범위에 접근하고 있으며, 육지 생물권에서의 탄소 저장고(“토지 흡수원”)에 영향을 미치고 있다.11 이는 온난화율을 가속화시키고, 더 많은 바다 얼음이 유실되는 방아쇠를 당길 것이다. 그래서 그린란드가 더 많이 녹게 되어 북대서양에 담수를 유입시키고 흔히 “멕시코 만류”로 알려진 ‘대서양 자오선 역전 순환류’(AMOC)[적도와 북극을 오가며 바닷물 에너지를 교환하는 해류-옮긴이]를 더 느리게 만드는 데 일조한다. 이것은 역으로 아마존 일대의 강우 패턴을 변화시켜 탄소 저장고와 지구의 토지 흡수원을 더욱 약화시킬 것이며, 그렇게 계속 진행될 것이다.

그린란드와 남극 서쪽의 빙하, 멕시코 만류(AMOC), 아마존 열대우림 지역 간의 물리적 상호 작용은 임계점 요소들의 네트워크를 불안정하게 만드는 경향이 있다. 극지방의 빙하는 종종 연쇄작용의 시발점이 되곤 하는데,12 이는 그린란드와 남극 서쪽이 임계점을 통과했음을 알리는 증거로 함께 시작된다.(이에 대해서는 다음 장을 보라.)

2012년 제임스 한센은 과학자들이 북극에 대해 우려하며, 임계점의 연쇄작용이 북극에서 방아쇠가 당겨졌다고 경고했다.

“우리가 가장 우려하는 것은 북극해의 빙하 유실이 다른 두 임계점—그린란드 빙하와 메탄 하이드레이트[메탄을 주성분으로 하면서 얼어붙은 가스-물 혼합물-옮긴이]의 잠재적 불안전성—을 통과하는 식의 심각한 위협을 초래한다는 점이다. … 뒤에 언급한 이 두 임계점들은 실질적으로 인류와 관련된 시간 규모로는 되돌릴 수 없는 그러한 결과를 초래할 것이다.”13

연쇄작용은 역으로 “온실 지구” 시나리오로 이어질 수 있는데, 여기에서는 기후 시스템 피드백들과 그것들 간의 상호작용이 지구 기후 시스템을 “돌아갈 수 없는 지점”으로 몰고 가서, 더 높은 온난화가 이제는 자립적인 형태(즉 인간이 야기한 더 심한 동요 없이도)가 될 것이다.14 이러한 지구의 문턱이 2°C 이하로 낮아진 만큼, 1.5–2°C에서조차 온도는 더 상승하는 일이 일어날 수 있다.15

우리의 2019년 보고서 「기후 임계점—도박을 걸기는 너무 위험한」에서 정교화시킨 문제가 지금 시점에는 거의 도달했다.

“우리는 임계점을 넘지 않게 개입할 수 있는 시간이 이미 0을 향해 수렴했을 수 있다고 주장한다. 반면 탄소 순배출 제로를 달성하기 위한 반응의 시간은 기껏해야 30년 정도 남았다. 따라서 우리는 임계점을 넘어섰는지 여부에 대한 통제력을 이미 상실한 것일지 모른다. 구원의 은총은 임계점을 넘어섬으로 인해 쌓이는 손실률이 어느 정도는 여전히 우리의 통제하에 있을 수 있다는 점에 있다.”16

이와 마찬가지로 전 영국 수석 과학자 데이비드 킹 경은 이렇게 경고한다. “전 세계의 지도자들이 향후 3-5년 동안 무엇을 하는지가 인류의 미래를 결정할 것이다.”17

임계점 분석가인 팀 렌튼(Tim Lenton) 교수는 이렇게 말한다. 임계점에 다다랐다는 증거는 오로지 “우리가 행성의 비상사태에 놓여있음을 알려줄 뿐이다. 우리가 처해있는 상황의 위험성과 긴급성 모두 촌각을 다툰다. … 큰 손상을 일으킬 임계점의 연쇄작용이 나타날 수 있고 그래서 지구 자체의 임계점이 배제될 수 없다면, 이는 문명에게는 실존적/치명적 위협이다.”18

핵심 용어

기후 ‘양의 피드백’(Positive Climate Feedback): 기후 시스템의 초기 변화, 가령 기후[변화의] 강제력에 의해 생성된 온난화가 이차적 변화를 일으켜 역으로 최초의 작용을 확대하고 자기-강제적이 되는 과정이다.

임계점(Tipping point): 작은 변화가 더 크고 더 결정적인 변화를 개시하게 만들어, 기후 시스템을 은밀히 한 상태에서 다른 상태로 옮기는 문턱. 이 변화는 급격하면서도 그와 관련된 시간틀로는 되돌릴 수 없으며, 연쇄작용을 일어나게 할 수 있다.

비선형적/급격한 변화(Non-linear/abrupt change): 잔잔한 과정이기보다는 갑작스런 변화로, 종종 임계점와 연관된다.

연쇄작용(Cascading events): 한 시스템 내의 한 사건이 다른 관련 구성 요소들에 부정적 영향을 미칠 때 발생할 수 있는 예기치 않은 사건의 연쇄. 예를 들어, 개별 기후 임계점들의 상호 작용 및/또는 급격한 비선형적 변화는 시스템 전체에 더 거대한 변화를 일으킬 수 있다.

온실 지구(Hothouse Earth): 시스템 변화의 연쇄작용이 온난화를 자립적으로 작동하게 만드는 우리 행성의 문턱으로, 현대의 인류가 지난 수십만 년 동안 경험한 것보다 더 뜨거운 조건을 초래한다.

기후 강제력(Climate forcing): 하나 이상의 강제적 요소를 통해 지구의 기후에 영향을 미치는 물리적 과정. 가령 현재 들어오고 나가는 방사선의 불균형이 야기한 지구의 에너지 시스템에서의 동요(perturbation)(혹은 변화)는 여러 요인들에 의해 야기된 것이기도 하지만, 주로 온난화와 더불어 인간이 유발한 온실가스의 “담요” 안에서 증가한 것이다.

남극 대륙 서쪽과 “최후의” 빙하

남극 서쪽의 스웨이츠 빙하는 아문센해(海)로 흘러 들어가는 폭 45km의 동쪽 빙붕(ice shelf)을 지니고 있다. 2021년 12월 13일, 과학자들은 향후 5년 정도 안에 이 빙붕이 부서질 가능성이 있다고 발표했다. 그것은 빙하의 흐름과 얼음 배출 속도를 높여 스웨이츠 빙하 자체의 붕괴의 전조가 되고 그래서 아문센해 빙하 전체에서 이와 유사한 일이 증가하는 방아쇠를 당길 것이다. 연구원들은 다음과 같이 설명한다.

“지난 수년 간 레이다 위성영상은 많은 새로운 균열이 일어나고 있음을 보여주었다. … 마치 자동차 앞 유리의 균열이 커지는 것처럼 갑자기 수백 장의 유리에 금이 갈 수 있다. 우리는 균열이 얼음을 관통할 수 있는 경로를 지도로 그렸으며, 스웨이츠 빙하의 마지막 빙붕이 최종적으로 붕괴하는 일이 시작될 수 있다고 결론지었다. … 빠르면 5년 내에 …”19

빙하학자인 테드 스캠보스(Ted Scambos) 교수에 따르면, “아마도 10년 안으로 빙하 전면부에 극적인 변화가 있을 예정이다. … 발표된 연구와 비발표된 연구 모두 그 방향을 가리킨다.”20 쉽게 말해 스웨이츠 빙하는 임계점에 있을 개연성이 높다. 이것이 사실인지는 나중에야 알게 되겠지만 말이다. 그렇다면 더 강해진 온난화가 스웨이츠와 주변 빙하를 급격히 변화시키는 필수적 요인이 아니게 된다.

우려스러운 것은 빙붕의 침식이 더 따뜻한 물을 빙하 아래에 스며들게 해 빙하 밑부분이 땅에 맞닿아있는 바위 하단부에서 떨어져나오게 하는 데 일조하고, 그래서 [스웨이츠] 빙하 아래의 깊은 분지로 물이 흘러 빙하 붕괴를 야기할 것이라는 점이다. 그러한 붕괴의 시기(“최후의 심판일” 시나리오)가 매우 불확실하다고는 하지만 [확실히 붕괴의 결과] 해수면은 65cm 정도 상승할 것이다. 인근 빙하는 같은 분지[틈새]로 흘러 들어가기 때문에 스웨이츠 빙하의 소멸은 결국 남극 서쪽 빙하 전체의 유실로 이어질 것이며, 그 결과 해수면은 3m 이상 높아지고 2억 5천만 명의 목숨과 생계가 위험에 빠질 것이다.

당시에 많은 관심을 받았던 2014년의 한 핵심적 연구는 남극 서쪽 빙하의 빠르게 녹는 면이 돌이킬 수 없는 몰락의 상태에 들어서 이 지역의 빙하들이 [모두] 붕괴하는 것을 막을 수 없는 것처럼 보인다고 결론지었다. 이 연구의 책임저자 에릭 리그노트(Eric Rignot)에 따르면, 이 연구는 40여 년의 관찰을 통해 모은 다양한 증거를 제시했는데, 그 관찰이 지시하는 것은 아문센해역의 빙하가 “돌이킬 수 없는 지점을 지났다”는 것이었다.21

『가디언지(紙)』에 기고한 글에서 리그노트는 이렇게 강조했다.

“우리가 충분한 관측을 수집해 내린 결론은 남극 서쪽의 아문센 해역의 얼음이 후퇴되는 것은 멈출 수 없으며 이는 중대한 결과를 초래할 것이라는 점이다. … 얼음의 소멸은 남극 서쪽 빙하 붕괴의 방아쇠를 당길 것이며, 이는 3-5m의 해수면 상승으로 이어질 것이다.”22

리그노트는 “현재 속도로는 (남극 서쪽) 분지의 상당 부분이 200년 안에 사라질 것”이라고 말했다.23 2015년의 나온 ‘폴라드(Pollard)-디콘토(DeConto)-앨리(Alley) 모델’에 따르면, “남극 서쪽 빙하의 예상 붕괴를 10년 주기로 앞당기고, 또한 남극 동쪽의 주요한 빙하 밑면 분지로의 후퇴를 유발해” 첫 200년 안에 5m를 만들어낸다[해수면을 상승시킨다]는 것이다.24

밀릴로(Millillo), 리그노트 등이 참여한 새로운 연구가 보여준 것은, 남극 서쪽의 아문센해 만(灣)에 있는 포프(Pope) 빙하, 스미스(Smith) 빙하, 콜러(Kohler) 빙하 등이 바닷물 침식으로 인한 빙붕의 해빙, 빙하[이동 속도]의 가속, 얼음 얇아짐, 땅과 닿는 면의 후퇴 등을 겪었고, 이는 지난 30년 동안 땅에 닿지 않은 얼음이 높은 비율로 녹는 것과 일치하는 것이다. 이 후퇴율은 예상 수치보다 훨씬 더 빠른 것이다.25

배경 해설: 남극은 “파괴의 폭주를 할 준비가 되어 있다”

200만 평방킬로미터(㎢) 이상의 얼음으로 이뤄진 남극 서쪽의 빙하는 온난화 기후의 압력을 받고 있으며 과학자들은 이 얼음이 분리되고 결국 지구 해수면이 3-4m 상승할 것이라고 말한다. 이는 ‘가정’의 문제가 아니라, ‘시기’의 문제이다. 파인 아일랜드(Pine Island) 빙하, 스웨이츠 빙하, 스미스 빙하, 콜러 빙하를 포함한 빙하들은 빠른 속도로 얼음이 떨어져 나가고 있다. 이것은 주로 해양의 해저 순환의 변화에 ​​의해 “아래로부터” 추동되어 따뜻한 물이 빙붕 아래로 흘러 들어가게 한다.

과학적 관심은 대체로 물에 잠겨 있으며 높이가 2km에 달하는 빙붕, 유빙 또는 얼음판의 운명에 집중되어 있다. 이것들은 땅에 기반을 둔 빙하가 바다 위로 연장된 것이다. “땅에 닿는 면”은 땅에 닿은 얼음(빙하)과 떠다니는 빙붕 간의 경계를 표시한다. 일반적으로 빙붕은 바다와 맞닿아있는 가장자리부터 빙산을 녹여 부피를 줄이지만, 매우 크게 금이 간 얼음면이 떨어져 나가는 급속 분해 현상이 발생할 수도 있다. 빙붕을 따라 거대한 균열이 형성되어 매우 넓은 면적의 얼음이 유실되는 현상이 넓게 확산되었다. 라르센 C(Larsen C) 빙붕의 경우 균열은 길이 100km, 너비 0.5km, 깊이 100m에 달했다.

변화된 해양 및 대기 순환 패턴에 의해 유발된 남극 해수의 온난화는 빙붕의 밑면을 녹이고 얇아지게 해 빙붕 분해를 더 쉽게 만든다. 빙붕은 빙하가 바다로 유출되지 못하게 버티면서 그 속도를 느리게 하는 “마개(plug)” 역할을 하므로 빙붕의 유실이나 감소는 빙하의 이동 속도를 가속화하고 따라서 얼음덩어리가 유실되는 비율을 높인다.

남극 서쪽 빙하의 대부분이 해수면보다 낮은 기반암에 자리잡고 있기 때문에(산맥이 두 면을 버티고 있고 다른 두 면은 론(Ronne) 빙붕과 로스(Ross) 빙붕에 의해 고정된다), 물에 잠겨 있는 빙붕이 녹으면 빙하 아래 내륙으로 따뜻한 바닷물이 흘러 들어가게 된다. 이것은 얼음을 녹여 숨은 계곡을 만들고 빙하 윗표면에 압력을 가해 대규모 균열을 만드는 데 기여한다. 이 과정은 또한 땅에 닿은 면을 더 내륙으로 밀어붙여 빙하의 하류를 빙붕으로 변형시키는 결과를 야기한다.

스웨이츠 빙하에서 현재 일어나고 있는 일이 놀라운 것은 아니다. 그러한 현상은 이미 50년 전에 예견되었기 때문이다. 1968년에 선구적인 빙하 연구원 존 머서(John Mercer)는 남극 반도를 따라 일어난 빙붕의 붕괴는 빙하 유실의 전조일 수 있다고 예측했다. 그리고 10년 뒤, 머서는 이렇게 주장했다. “거대한 재앙(남극 서쪽의 급속한 퇴빙(deglaciation))이 … 50년 이내에 진행될 것이다.” 그는 “결정적 수준을 넘어서는” 온난화가 “모든 빙붕을 제거하고 그 결과 해수면 아래의 땅에 닿아있는 모든 얼음을 제거해 남극 서쪽 대부분을 퇴빙시킬 것이다”라고 말했다. 그러한 퇴빙은 일단 진행되면, 한 세기 동안 빙하 대부분을 유실시키면서 “아마도 급속하게, 어쩌면 파국적으로 그렇게 될 것”이다.26

머서—그는 1960년대 초에 “온실 효과”라는 문구를 만든 것으로 알려져 있다—의 남극에 대한 진단은 당시에는 많은 이들에게 무시되고 폄하되었다. 전임 미항공우주국(NASA) 기후 담당자 제임스 한센이 말하길, 당시에 머서나 그의 동료 비판자들이 옳았는지는 분명하지 않지만 머서를 ‘불안 조장자’(alarmist)로 낙인찍은 사람들이 더 권위 있고 더 많은 기금을 지원받을 수 있다고 여겨졌다. 한센은 재정적 제약이 현 상태에 대한 과학적 비판을 억누를 수 있다고 생각한다. “나는 과학자들을 보수적이게 만드는 압력이 있다고 생각합니다.”27 한센은 “존 머서 효과”라는 용어를 만들었는데, 그것은 자금에의 접근권을 잃거나 ‘불안 조장자’로 간주되는 공포와 관련된 재정적 지원의 축소를 의미한다.

세계적 권위를 가진 펜실베니아 주립대학의 빙하학자 리차드 앨리(Richard Alley)는 최악의 시나리오가 발생할 가능성이 가장 높은 곳이 스웨이츠 빙하라고 말하면서 이렇게 경고했다.

“2100년경에 해수면이 6피트(1.8m) 상승하더라도 그것이 최악의 시나리오는 아닙니다. … 우리는 이런 일이 얼마나 빨리 일어날 수 있는지에 대한 상한선이 무엇인지 알지 못합니다. 우리는 인간이 전에는 목격한 적이 없는 사건을 다루고 있습니다. 우리는 이것에 대한 비교자료가 없습니다.”28

훨씬 더 큰 남극 동쪽의 빙하—모든 얼음이 유실되면 해수면이 50m 상승할 가능성이 있다—가 일반적으로 남극 서쪽 빙하보다 더 안정적이라고 여겨져 왔지만, 최근의 증거가 제시하는 것은 그곳의 몇몇 빙하 유출은 남극 서쪽 빙하들과 유사한 역학을 보여준다는 것이다.

북극의 급격한 변화

“북극이 절규한다.” 이것은 〈미국 국립 눈 얼음 연구센터〉(US National Snow and Ice Data Center)의 북극 기후 전문가 마크 세레즈(Mark Serreze)의 말이다.29

북극의 온난화는 최악의 추정보다 더 빠르게 진행되고 있으며 현재 전 세계 평균 온도보다 4배 더 빠르게 뜨거워지고 있다.30 이 지역은 급격한 기후 변화를 겪고 있으며, 이는 기후 시스템이 다른 양상—그 원인이 되는 강제력보다 더 빠른 시간 규모에서 일어나는 것—으로 이행되는 것으로 이해된다. 달리 말해 북극은 빠르고 체계적인 수준의 변화로 인해 임계점을 넘어섰다. 연구자들에 따르면, 북극은 “현재 급격한 기후 변화 현상을 겪고 있다. … 기후 모델들은 북극에서 관찰된 최근에 일어난 급격한 변화를 과소평가하고, (그래서) 이러한 현재 진행 중인 온난화를 과소평가한다.”31

겨울에 북극해와 그 주변 바다—러시아・알래스카・캐나다・그린란드의 가장자리까지 뻗어 있는—는 1,400만 평방킬로미터(㎢)가 넘는 유빙의 얇은 표피로 덮여 있는데, 이는 더 따뜻해지는 매년 여름에 그 면적이 줄어든다. 여름 빙하는 이제 1980년대 면적의 절반만 남았는데, 이는 그 부피가 75% 감소할 정도로 얇아졌기 때문이다.32 다년차 얼음은 이제 거의 남아있지 않다.

빙하의 변화들, 즉 오늘날 북극의 급속한 온난화와 이전의 그린란드의 온난화 사이에는 밀접한 관계가 있으며,33 이는 그린란드의 미래와 ‘대서양 자오선 역전 순환류’(AMOC)에 미치는 영향에 대한 불길한 신호이다.34

여름에 빛을 반사하는 빙하가 어두스름하고 열을 흡수하는 개방된 바다로 대체될수록, 더 많은 에너지가 흡수되고 그 지역은 가열되며 더 많은 얼음이 유실되고 따라서 더 얇아지고 더 취약해진 남아있던 얼음은 다음 여름 동안 더 빨리 녹는데, 이것이 바로 강한 ‘양의 피드백’이다. 다른 피드백도 작동한다. 즉 극지방의 제트 기류가 북극과 중위도 사이에서 대기 간 경계를 만들지만, 더 더운 기후로 인해 더 구불구불한 패턴을 띠는 식으로 기류가 불안정해지면 북극에 뜨거운 열을 불러들이게 된다. 이것은 시베리아에는 전례 없는 폭염을, 알래스카에는 전례 없는 산불을 야기했다.35

북극은 향후 10년 이내에 여름 빙하가 없는 날(“거대한 해빙”이 시작되기 이전 면적의 10%가 줄어든다고 규정되는)을 향해 가차 없이 나아가고 있다. 이 “검푸른 물” 현상은 온난화가 계속되면 몇 주에서 몇 달까지 길어질 것이다. 그 시기는 불확실한데, 미래의 온난화와 자연 변동을 포함하는 요인들에 따라서 “몇몇 연구에 따르면 최근의 경향은 이르면 2020년대에 얼음이 없는 여름 북극에 도달할 수 있고, 다른 연구들은 2030년이나 아니면 꽤 먼 미래일 것이라고 제시한다.”36 하버드 대학 제임스 앤더슨(James Anderson) 교수에 따르면, “2022년 이후 북극에 영구적 빙하가 남을 확률은 딱 0%이다. … 영구적 얼음의 75-80%를 잃고 회복할 수 있는가? 대답은 아니오이다.”37

다른 피드백이 작동하는 것과 함께 일어난 ‘얼음이 없는 여름 북극’의 결과는 엄청나다. 이 지역의 생태계는 알아볼 수 없을 것이고, 그린란드는 중단되지 않고 가속화되는 해빙을 겪게 될 것이며, 전 세계 해양 순환 시스템에 심각한 결과를 초래할 것이다. 영구 동토층의 [탄소]저장고들이 이동하면 할수록 북쪽 아한대 삼림은 더 심각한 황폐화를 겪을 것이다. 북극과 열대 지역 사이의 온도 차이가 너무 줄어들어 기본 날씨나 대기 순환 및 강수 패턴이 변형될 것이다. 기후 변화로 인한 오존 구멍이 형성될 수 있다. 그 파급력은 전 지구—아마존 열대 우림지역에서 서아프리카 및 인도의 열대 몬순 지역에 이르는—에 영향을 미칠 것이며, 더 심각한 엘니뇨[적도 동태평양 한류 해역의 해수면 온도가 평년보다 0.5℃ 이상 높은 상태가 5개월 이상 지속되는 현상-옮긴이]를 일으킬 것이다.38

북극 전문가 제이슨 박스(Jason Box) 교수는 이렇게 말한다.

“기후 물리학과 최근의 관측이 말해주는 것은, 대기 중 탄소를 낮추고 북극을 식히지 않는다면 우리는 이 방대한 탄소 저장고의 탄소를 방출하는 방아쇠를 당기게 될 것이며, 이는 우리 아이들을 온실 지구의 ‘최후의 날’로 몰아갈 것이다.”39

생존 가능한 문턱을 넘어선 그린란드

‘그린란드 빙하’는 [지구의] 해수면을 7m 상승시킬 정도의 얼음을 지니고 있다. 21세기에 가속화된 속도로 상당량의 빙하가 유실되고 있고40 1990년대에 비해 7배 빠른 속도로 녹고 있음을 고려했을 때 그린란드 빙하가 임계점을 넘겼다는 것, 그리고 현재의 기후 조건에서는 얼음덩어리의 유실이 계속 가속화될 것이라는 강력한 증거가 있다.

이것은 부분적으로는 북극 지방의 급격한 온난화 때문이다. 그러나 이는 다수의 피드백 메커니즘을 가동시켜 다음의 사건들을 일으킨다.

• 해빙(解氷) 증가의 비선형적인 ‘양의 피드백’ 메커니즘. 이 메커니즘에서 해빙은 빙하 높이를 감소시키고, 얼음 표면을 더 뜨거운 온도에 노출시켜 해빙을 더욱 가속화시킨다. 연구자들은 이러한 해빙 과정이 그린란드 빙하에서 관측되는 불안정화에 책임이 있을 개연성이 있으며, “가까운 미래에 실질적으로 확대된 해빙”과 함께 “향후 결정적인 이행이 일어날 조기 경고 신호”라고 말한다.41

• 녹조현상은 얼음을 거무스름하게 만들고, 반사량의 변화는 열 흡수를 증가시키며 얼음 표면의 해빙을 최대 20%까지 증대시키는 결과를 야기한다. 제이슨 박스가 말하길, “얼음 녹조가 그린란드의 대부분을 점령하기 시작했다. 그것들은 해빙 과정에서 미지의 요인이 되었다.”42

• 늘어난 강우량 : 늘어난 강우량이 표면 반사율을 변화시키기 때문에 그린란드 빙하의 얼음 표면을 더 쉽게 녹이고, 그래서 해빙 자체가 강화된다. 비가 눈을 녹이고 그 밑에 있는 거무스름한 얼음을 노출시켜 더 많은 햇빛을 흡수하게 하고 표면 온도를 증가시켜서 더 많은 해빙을 야기한다.43

〈덴마크・그린란드 지질연구소〉(Geological Survey of Denmark and Greenland)의 빙하학 교수 제이슨 박스는 그린란드 빙하가 임계점/‘시스템이 생존 가능한 지점’을 넘겼다고 말한다.

“그린란드는 현재 기술적으로 [1.2°C에서] 생존 가능성의 문턱을 넘어서 있다. … [온난화의] 1.5°C가 의미하는 것은, ‘문턱을 넘어선’ 상태가 확대되고 [얼음덩어리의] 유실이 복잡하고 비선형적이며 증폭된 반응이 되어 빙하가 그것의 생존 가능성의 문턱을 넘어선 곳에 계속 머무는 일을 확실하게 만든다는 것이다. [우리는] 여러 가지 물리적 과정들 및 증폭 요인들을 [문서화하고 있으며], 이것들은 확실히 현재 해수면 상승을 예측하는 기후 모델 수치보다 훨씬 더 빠른 얼음의 반응을 보여준다. … 빙하와 관련한 해수면 예측 모델 중에서 우리가 의지할 수 있을 정도로 믿을만한 모델은 아직까지는 없다.”44

[추가로 말해보면, 제이슨 박스와 여타 다른 이들이 현재의 그린란드 모델들에서는 설명되지 않는다고 기술했던 다수의 피드백 및 물리적 과정들은 아시아 얼음판에도 적용될 수 있다. 히말라야 산맥45과 텐산(Tian Shan/天山) 산맥46의 만년설은 이미 1/4이 유실되었다.] 지구과학 교수이자 오하이오 주립대의 저명한 학자인 이안 호와트는 제이슨 박스의 의견에 동조한다. “빙하 후퇴는 전체 얼음판의 역학을 항구적인 유실상태로 만들었다. … 기후가 동일하게 유지되거나 약간 더 추워진다 해도 얼음판은 상당량을 유실한 상태에 머물러 있을 것이다.”47 그리고 2020년에 발표된 연구는 그린란드 빙하가 이미 20년 전에 임계점에 도달했다는 것을 보여준다. 당시[2000년]는 광범위한 빙하 후퇴가 얼음판을 균형 상태에서 불균형 상태로 밀어붙이는 데 일조했던 때이며, 그래서 오늘 당장 해양과 대기가 뜨거워지는 일을 멈추고 “얼음 표면의 해빙이 감소할지라도”, “계속 진행될 지속적인 얼음덩어리 유실이 새로운 역학적 상태로 전환”되었던 때이다.48

그린란드의 빙하 역사를 면밀히 살펴본 노르웨이와 미국의 과학자들은 그린란드 빙하 해빙의 방아쇠가 당겨지는 시기는 [지구의] 평균 해수면 온도가 섭씨 7도보다 더 높아질 때라는 것을 알아냈다. 그리고 현재 평균 해수면 온도는 이미 7.7°C에 도달했다.49

현재 그린란드의 최정상에서는 0°C 이상의 온도와 [눈이 아닌] 강우가 기록되고 있으며,50 이는 해발고도가 가장 높은 지대에서의 해빙과 강우로 이어진다. 2020년 그린란드 빙하의 크레바스[갈라진 틈]에 빠져 목숨을 잃은 존경받는 빙하학자 콘라트 슈테펜(Konrad Steffen)은 2018년에 이렇게 말했다. “가장 높은 고도에서도 얼음이 녹는 순간에 도달하면, 그린란드[의 빙하]는 사라질 것이다. 결국 지구 해수면은 5m 상승할 것입니다. 이는 앞으로 50년에서 100년 사이에 일어날 것이다. … 해안 지역에 살던 3억에서 5억 명의 사람들이 이주하게 될 것이며, 그것은 엄청나게 큰 [사회]불안을 가져올 것이다.”51

향후 10년 정도 안에 북극 바다의 얼음이 없어질 가능성이 높다. 2007년에 연구원들은 “여름과 가을에 북극 바다를 덮은 얼음이 없다면 그린란드 빙하는 살아남을 수 있는가?”라고 질문했다. 그들의 대답은 이렇다.

“그린란드 빙하는 생존할 가능성이 희박할 뿐만 아니라 빙하의 붕괴가 빠르게 진행될 수 있는 습식 환경이 될 것이라고 줄곧 주장되었다. 따라서 얼음이 없는 북극해는 그린란드 빙하를 녹이는 일을 가속화시킬 것이기 때문에 지역 환경뿐 아니라 지구 해수면에 영향을 미칠 것이며, 북극의 기후 변화를 ‘위험하지만 어디까지 인위적으로 개입할지 규정하는 문제’와 연결되게 만들 것이다.”52

그린란드 빙하 유실은 남극 서쪽 지역의 빙하 유실보다는 느릴 것이다. 그것이 남극 서쪽 빙하의 경우처럼 바다 밑 온도가 뜨거워져서 해수면 “아래로부터” 유실되는 것이 아니라 “위로부터” 추동되기 때문이다.

산림, 흔들리는 토지 탄소 저장량과 아마존

식물에 기반한 육지 생물권은 세계의 토지 기반 식물과 토양, 쓰레기와 같은 파생된 죽은 유기물, 토양 유기물 등을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.

식물 광합성은 이산화탄소와 물을 사용해 당(포도당)과 산소를 생산한다. 인간 활동에 의해 생산되어 추가된 이산화탄소의 약 30%는 식물 광합성률의 증가에 의해 대기로부터 [땅으로] 끌어 내려졌다(완화되었다). 이것은 탄소를 머금은 토지 기반 흡수원에 [탄소를] 추가한다. 그러나 식물은 산소와 저장된 포도당을 물과 이산화탄소로 다시 전환시켜 가령 밤이나 겨울에도 배출한다.

지구가 계속 뜨거워지게 되면, 온난화의 지점—“광합성을 위한 열 최대치”—에 도달한 뒤로 광합성률의 감소와 탄소 배출률의 증가가 조합되어 대기로부터 [땅으로의] 이산화탄소의 순 흐름(net flux)이 감소하는 일이 발생한다.

식물에 기반한 이산화탄소 배출에 더해져 더욱 심각한 가뭄 및 산불이 일어나면 육지 생물권(토지 흡수원)에 저장되는 탄소 총량이 감소하기 시작한다. 이것은 임계점, 즉 육지 생물권에서 큰 변화가 시작되는 문턱으로 이해될 수 있다.

2021년 1월에 발표된 혁신적인 연구에서 카타린 더피(Katharyn Duffy)와 동료들은 식물, 토지 및 대기 간의 이산화탄소 이동을 측정하는 250개의 현장에서 수집한 20년 이상의 자료를 분석하여 온도 상승과 탄소 흡수의 관계를 나타내는 지도를 그렸다. 그들은 최근 더운 기간에 ‘광합성을 위한 열 최대치’가 초과되었음을 발견했다. 토지 흡수는 이제 임계점에 가까워지고 있으며 [토지의 탄소] 흡수는 20년 안에 절반으로 감소할 수 있다.

“우리는 가장 따뜻한 분기(3개월 기간)의 평균 온도가 지난 10년 동안의 ‘광합성을 위한 열 최대치’를 통과했음을 보여준다. 더 높은 온도에서 탄소 배출률은 광합성률이 급감하는 것과는 대조적으로 계속해서 증가한다. 평상시와 같은 배출량에서 이러한 차이는 빠르면 2040년경 즈음 토지[의 탄소] 흡수력의 거의 절반을 끌어낸다.”53

이러한 더운 기간이 표준이 된다면—이는 10-20년 안에 일어날 것이다. 왜냐하면 0.5도 이상의 추가 온난화가 이미 현 시스템 내에서 일어났기 때문이다—, 임계점에 도달하게 될 것이다. (현재 수준의 온실가스만으로도 그러한 사건의 방아쇠를 당기기에 충분하다.)

〈우드웰 기후연구 센터〉(Woodwell Climate Research Center)의 생태학자이자 지구 시스템을 모형화하는 크리스토퍼 슈월름(Christopher Schwalm)은, 이번 발견이 “토지 시스템이 기후 변화를 늦추기보다 오히려 가속화시키는 역할을 할” 임계점을 찍고 있다고 말한다. 그는 이렇게 말했다. “내 생각에 이런 결과는 보수적인 것이다. 왜냐하면 여기에는 숲의 황폐화가 포함되지 않았기 때문이다.” 하지만 “이 임계점이 너무 빨리, 아마도 15년에서 25년 사이에 일어날 것이고, 그 시점이 이번 세기의 말이 아니라는 점에 놀랐다.”54

생태계 일부, 특히 농업을 위한 토지 개간의 압력 하에 있는 열대 우림은 다른 생태계보다 훨씬 더 취약하다. 특히 우려되는 것은 현재 1,200억 톤 이상의 탄소를 저장한 아마존[의 생태계]이다. 강수량 감소, 삼림 벌목, 가뭄, 산불 증가 등은 아마존 열대 우림 지역을 사바나 지역으로 전환시킬 수 있다. 아마존 탄소 흡수량은 2005년에서 2015년 동안 1990년대 대비 3분의 1이 감소했는데, 이는 대부분 나무 고사율이 증가한 결과였다.55

2018년에 과학자들은 “2005년, 2010년, 2015-16년의 심각한 가뭄은 생태적 임계점의 첫 번째 경고등이었음을 잘 보여주었으며”, “아마존 동부, 남부 및 중부 지역에서 삼림이 없어지는 현상으로 인해 생태계 전체가 요동치고 있다”고 결론지었다.56 2020년에 발표된 또 다른 연구는 최근에 아마존과 안데스산맥 모두에서 기후 불안정성을 발견했으며, 가뭄과 산불로 인한 나무 고사는 “[다양한 생물 종의 은신처가] 심각하게 감소하고 있음을 보여준다. 둘 다 임박한 임계점의 징후일 것이다.”57

실제로 브라질의 아마존 분지 지역의 삼림은 2010년과 2019년 동안 흡수한 것보다 더 많은 이산화탄소를 배출했다. 166억 톤의 이산화탄소를 배출했지만 [대기 중의 탄소는] 139억 톤만 감소시켰다.58 공동 연구자인 장 피에르 위그네론(Jean-Pierre Wigneron)은, “우리는 이러한 감소수치를 절반쯤 예상했지만, 브라질의 아마존이 역전되어 이제 [탄소 흡수지가 아니라] 순 배출지임을 나타내는 수치는 처음 보았다”라고 말했다.59 또 다른 연구는 특히 아마존 남동부 지역이 대기에 대한 순 탄소[배출]원([이조차도] 총 탄소 흐름에서 화재로 인한 탄소배출을 뺀 값이다)으로 작동하고 있다고 결론지었다.60

또한 2021년의 한 연구는 현재의 온난화는 아마존 분지의 이산화탄소를 배출하지 않는 작용자(특히 메탄과 아산화질소)가 기후에 기여하는 대기 중 이산화탄소 흡수율을 대체로 상쇄시키거나 아마도 초과할 가능성이 높다고 결론지었다.61

연쇄작용 : 시스템은 어떻게 연결을 변경하는가

아마존 문제에 일조하는 것은 기후가 ‘대서양 자오선 역전 순환류’(AMOC)—흔히 ‘멕시코 만류’로 알려진—에 영향을 끼쳐 추동된 강우 변화이다. 멕시코 만류의 흐름은 수 세기 동안 약화되었고, 20세기 중반 이후로 15% 느려졌다.62 더 느려질 것이라고 예상하는 기후 모델에 따르면 이러한 변화율은 가속화되는 중이다.

북극해 여름의 단기간의 얼음 유실은 그린란드의 얼음덩어리 유실을 가속화하고 있으며, 그 결과 그린란드에서 북대서양으로의 담수 유입이 증가해 멕시코 만류의 흐름 둔화에 일조한다. 멕시코 만류의 흐름 감소는 [특정] 지역—특히 유럽—의 온난화를 약간 감소시키긴 하지만, 또한 해양의 이산화탄소 흡수를 감소시켜 지구 규모의 온난화를 가속화시킬 것이다.63 멕시코 만류의 흐름 약화는 아마존 지역 강수량의 계절적 순환 주기의 변화를 포함해 아메리카 열대 지역에서의 육지[생태계]의 주요한 생산성과 탄소 저장에 상당한 영향을 미칠 수 있다.64

〈포츠담 기후 영향조사 연구소〉(Potsdam Institute for Climate Impact Research)의 니클라스 보어스(Niklas Boers)는 2021년 보고서에서, 멕시코 만류의 흐름이 “지난 세기 동안의 안전성을 거의 완전히 상실했다”는 점을 발견했으며, 멕시코 만류의 흐름이 붕괴되었다는 “중대한 조기 경고 신호”를 감지했고, 이는 “지구 기후 시스템과 더 많은 다방면의 지구 시스템 구성 요소의 안정성에 심각한 영향을 미칠” 것이라고 적었다.65

몇몇 과학자들은 그린란드의 변화가 멕시코 만류와 더 일반적으로는 [전체] 해양 순환에 미치는 미래의 영향력이 과소평가되고 있다고 말한다. 전임 미항공우주국 기후 담당자 제임스 한센은 2021년 12월에 다음과 같이 썼다.

“과학적 측면에서, 나와 몇몇 동료들은 IPCC가 얼음이 녹으면서 담수 유입을 증가시키는 것이 기후에 미치는 민감성을 과소평가했다고 주장한다. 한 가지 잠재적인 결과—평상시와 같은 [담수] 배출을 지속한다면—는 이번 세기 중반경에 북대서양과 남극해가 서로 순환되는 일이 중단된다는 것이다. 각각의 순환은 남극 빙하의 대량 유실을 가속화시키는 데에 일조할 것이며, 현재 태어난 아이들의 일생 동안 수미터의 해수면 상승이 일어날 개연성이 있다.”66

산호초에 닥친 죽음의 나선

산호초, 맹그로브[열대나 아열대 지역의 해안이나 하구 일부의 해수나 담해수의 조간대(潮間帶) 진흙땅에 자라는 상록관목이나 교목식물의 총칭-옮긴이], 해초 숲을 포함하는 호주의 생태계는 세계의 6번째 대멸종 속도가 빨라지는 만큼 빠르게 쇠락하고 있다.

산호충들은 아주 작은 해파리들과 유사한 무척추동물로, 이들은 석회암 구조를 만들어내고, 산호 구조 내에 거주하면서 그 구조에 색깔을 제공하는 해조류와 같은 단세포 동물원과 공생 관계를 맺으며 살아간다. 산호는 해조류가 광합성에 필요한 보호된 환경 및 혼합물을 제공한다. 역으로 와편모충류(Zooxanthellae)는 광합성의 산물인 산소, 포도당, 글리세롤 및 아미노산을 산호에 공급한다. 산호들은 좁은 수온 범위 내에서 생존하며, 바다 온도가 너무 높아지면 열 스트레스를 받아 와편모충류를 쫓아낸다. 백화 현상의 강도는 다양하다. 극단적인 경우, 모든 와편모충류가 축출되고 살아있는 군락이 완전히 하얀색을 띨(따라서 “백화”될) 것이다. 바다 온도의 상승이 지속됨에 따라 산호 폐사는 증가한다. 산호 조직에 와편모충류가 남아있다면, 산호는 회복될 수 있지만 그런 경우는 거의 없다. 산호초의 죽음은 피할 수 없는 것처럼 보인다.

그 최종결과는 이렇다. 심각한 백화 현상이 10-15년보다 짧은 간격으로 규칙적으로 발생하면 산호초는 산호 폐사의 나선형 죽음에 직면하고 이후 때에 맞지 않은 회복 기간이 뒤따른다. “성숙한 산호 군집이 완전히 회복할 정도가 되기에는 백화 현상이 재발하는 시간이 점점 더 짧아지고 있다. 가장 빠르게 성장하는 종의 경우는 일반적으로 10-15년이 걸리고 오래된 군집의 생명 역사와 형태를 완전히 보충하는 데 훨씬 더 긴 기간이 걸린다.”67

그리고 그것이 지금 일어나고 있는 일이다. 호주의 ‘그레이트배리어리프’(Great Barrier Reef[대보초(大堡礁)]) 지역을 따라 백화 현상이 1998년・2002년・2016년・2017년・2020년・2022년에 일어나는 식으로 대규모 백화 현상의 빈도가 증가하고 있다. 2016-17년의 백화 현상은 산호초의 절반을 심각하게 백화시켰으며 지난 40년 동안 산호초 지대의 3/4을 감소시켰다. ‘그레이트배리어리프’의 산호 재생률은 최근 반복된 백화 현상 이후 89%로 떨어졌다.68 다양한 증거들이 제시하는 것은, 현 온난화 수준에서 현재의 물리적 조건은 ‘그레이트배리어리프’의 산호초 지대를 줄어들게 만들고 있고, 생태계 붕괴를 야기할 것이라는 점이다.

• 2017년 멜버른 지역의 연구자들은 심각한 백화 현상을 일으킨 2016년의 뜨거워진 물 상태가 지구 온난화 1.2°C에서는 3년 중 평균 1년, 1.5°C에서는 3년 중 평균 2년이 발생할 것임을 밝혔다.69

• 2021년에 연구자들은 1.5°C에서는 심각한 백화 현상이 10년당 평균 3번 발생할 것이라고 결론지었다.70

회복 기간이 10년 이상이라는 점을 고려했을 때, 1.2-1.5°C 정도의 온난화조차도 산호초 지대를 나선형으로 감소시킨다는 것을 의미한다. 더 뜨거운 조건에 적응한 일부 산호초는 살아남겠지만 하나의 생태계로서의 산호초는 50년 전과 비교해서 인식조차 불가능할 정도이다.

‘그레이트배리어리프’ 뿐만이 아니다. 테리 휴즈(Terry Hughes) 교수와 그의 동료들은 전 세계적으로 100개의 산호초 지대를 조사한 결과 현재 백화 현상 간의 평균 간격은 이전에 비해 절반 미만임을 발견했다. “이렇게 좁은 회복 기간은 완전한 회복을 허용하지 않는다. 더욱이 엘니뇨와 같은 온난화 현상은 일반적인 해양 조건이 그런 것처럼 이전의 그 어느 때보다 더 뜨겁다. 그러한 변화는 추가적인 백화 현상들 사이에서 산호초가 회복하는 것을 점점 더 어렵게 만들 개연성이 높다.”71

2022년 2월 1일에 발표된 새로운 조사는 온난화 1.5°C가 산호초에 미친 결과를 명백하게 보여준다. “기후 피난처는 주변 지역이 척박한 환경이 되어도 그 지역에 거주하는 종들에게 적합한 환경 조건을 유지하는 곳이다. … 우리는 기후 변화가 현재의 지역 규모의 피난처를 압도할 것임을 보여준다. 지구의 온열 피난처는 현재의 기후에서 전 세계 산호초 지형(pixel)의 84% 수준에서 지구 온난화 1.5°C에서는 0.2%, 2.0°C에서 0%로 줄어든다. … 우리는 산업화 이전 수준 대비 온난화 1.5°C가 산호초들에게는 대재앙이 될 것임을 확신한다.”72

〈미 국립해양대기청〉(NOAA)의 ‘산호초 관찰’(Coral Reef Watch) 부서 담당자 마크 에이킨(Mark Eakin) 박사는 해양 온도 상승으로 인해 전 세계 열대 산호초 지역이 임계점을 넘어설 수 있다고 말한다. “정말로 우려되는 것은 열대지방에서 강제되는 것을 빼고도 이토록 많은 백화가 일어났다는 점이다. 이것은 우리가 이제 많은 지역에서 거의 매년 백화가 진행되는 임계점을 넘어섰다는 신호일 수 있다.”73

무엇이 산호초에게 안전할까? 알려진 모든 산호초 종의 약 1/3을 발견・설명・확인한 찰리 베론(Charlie Veron) 박사는 2009년 〈런던 왕립 학회〉에 등재한 글에서 이렇게 말한 바 있다. “산호초에게 있어 대기 중 이산화탄소의 안전한 수준은 320ppm 이하이다. 이것은 오늘날 해양 생태계의 기준점 수준과 같다. 다른 어떤 이용가능한 척도 이상으로 그것은 갑작스런 온실 효과로 인한 기후 변화의 시기에 건강한 지구행성을 위한 안전한 한계를 설정한다.”74

예측 모델을 넘어선 영구 동토층

영구 동토층은 영구적으로 얼어있는 땅이다. 그것은 북반구 육지의 1/4을 차지하며 1조 5000억 톤의 탄소를 함유하고 있는데, 이는 현재 대기 중에 존재하는 양의 2배, 1850년 이후 인간 활동에 의해 배출된 양의 3배에 달한다. 북극해 아래에 묻혀있는 영구 동토층은 600억 톤의 메탄(‘메탄 포접’으로 알려진 구조 내에)과 5,600억 톤의 유기 탄소를 보유하고 있다.75

영구 동토층은 상당량의 온실가스를 방출하고 있고 피드백이 진행 중이지만, 임계점에 도달했는지 어떤지의 여부를 판단할 수 있을 만큼 그 역학이 아직 충분히 파악되지는 않았다. 앞서 언급했듯이, 뉴사우스웨일스(NSW) 대학 연구원들은 이렇게 지적한다. “우리는 우리가 임계점에 얼마나 가까이 왔는지 정확히 알지 못하거나 이미 그것을 통과했는지도 모른다. … 아직 방아쇠가 당겨진 것은 아니지만 이미 완전히 넘어선 것일 수 있는 임계점들이 있다.”

영구 동토층이 해빙되면 토양 미생물들이 깨어나 더 따뜻한 지역의 생물군을 먹고 그만큼의 열을 생성한다. 즉 더 많은 해빙을 유도하는 양의 피드백이 일어난다. 러시아 영구 동토층 과학자인 트로핌 막시모프(Trofim Maximov)는 다른 피드백을 설명한다. 영구 동토층이 녹는 것은 온실가스를 방출하는데, 이는 온도를 더 따뜻하게 해 영구 동토층을 더욱 녹게 만든다. “이는 자연스러운 과정이다. … 그것은 순전한 인위적 과정과는 달리 일단 시작되면 실제로 그것을 멈출 수 없다.”76

2018년 한 연구는 2°C에서 기후가 고정되면 결국 해빙된 영구 동토층이 저장한 탄소 225-345기가톤(GtC)이 방출될 수 있다고 추산했다.77 이는 인간이 현재 속도로 2-30년 동안 배출하는 양과 같다. 몇몇 과학자들은 1.5°C가 광범위한 영구 동토층 해빙의 “임계점”인 것처럼 보인다고 생각한다.78

〈미 국립해양대기청〉(NOAA)은 매년 연간 북극 보고서를 작성한다. 이 보고서는 2019년에 영구 동토층 생태계가 연간 11억에서 22억 톤의 이산화탄소를 방출할 수 있다고 결론지었다. 『워싱턴 포스트지(紙)』는 테드 슈어(Ted Schuur) 교수의 말을 다음과 같이 인용했다.

“이러한 관찰은 가속화하는 기후변화의 피드백이 이미 진행 중일 수 있음을 의미합니다. … [연구들] 모두가 정말로 ‘우리는 북극 탄소와 관련해 그러한 모퉁이를 돌았다’라는 그림을 그려냅니다. … 그것들은 모두 서로를 훌륭하게 보완하며, 실제로 제 생각에도 이러한 변화의 스모킹건은 이미 발사되었습니다.”79

다른 빙하권들이 그렇듯이 영구 동토층의 탄소배출—특히 영구 동토층의 깊숙한 면으로부터의 탄소배출—은 기후 예측모델 안에 잘 통합되어 있지 않다. 이 문제는 급격한 해빙의 증거로 인해 악화되었다. 2020년에 시베리아와 스발바르 지역의 기록적인 폭염과 같이 비정상적으로 더워진 여름은 더 자주 발생하고 있다. 그렇게 북반구 일부 지역에서 북극의 영구 동토층을 해빙시키는 일은 몇몇 기후 예측모델이 예상한 것보다 대략 100년 앞서는 것이다.80 심해의 영구 동결층은 이 모델들에는 포함되지도 않았다.

갑작스러운 해빙은 북반구의 이탄지[해안 습지나 얕은 호수, 늪지 등에서 잎이나 나뭇가지 등 식물 잔해와 곤충 사체가 완전히 분해되지 않은 채 수만 년간 두껍게 쌓여 만들어진 유기물 퇴적지-옮긴이] 탄소 흡수원을 메탄으로 가득찬 온난화의 순수 원천으로 전환시킬 수 있으며, 이는 수 세기 동안 지속된다.81 북극 지역의 산불은 영구 동토층의 해빙을 빠르게 확장하며, 이러한 외진 지역의 제어되지 않은 불길은 이번 세기 중반 즈음에는 130-350% 증가할 것이며, 그래서 영구 동토층의 탄소를 점점 더 많이 방출할 것이라고 예상된다.82

심해의 ‘메탄 포접’이 동부 시베리아 연안의 대륙 경사면의 넓은 지역으로 이동하기 시작했다는 증거가 나타나고 있지만,83 그 과정의 시스템 역학을 평가할 만한 증거는 아직 없다.

메리트 투레츠키(Merritt Turetsky) 교수는 이렇게 말한다. “영구 동토층은 예측모델들이 예상한 것보다 훨씬 더 빠르게 해빙되고 있는데, 여기에는 온실가스 방출과 관련된 잘 알려지지 않은 결과가 있다. 북극과 아한대 지역 전체에서 영구 동토층이 그 안의 얼음 골짜기가 녹으면서 갑작스럽게 붕괴하고 있는 것이다. 매년 몇 센티미터의 토양 해빙이 일어나는 정도가 아니라, 수 미터의 토양이 수일 또는 수주 내에 불안정해질 수 있다. … 얼어붙은 땅의 약 20%가 급격한 해빙이 일어날 개연성을 높이는 그런 특징을 띠었다. … 영구 동토층 해빙이 지구 기후에 미치는 영향은 현재의 모델들이 기대한 수치의 두 배일 수 있다.”84

영구 동토층의 탄소배출 및 이로 인해 발생할 위험한 기후 피드백 루프는 〈기후변화에 관한 정부간 협의체〉(IPCC)의 「지구 온난화 1.5°C에 관한 특별 보고서」가 알려주는 것을 포함해 대부분의 지구 시스템 모델 혹은 통합 평가 모델에서는 설명되지 않으며, 또한 그것들은 전지구 탄소배출 예산편성에서도 그에 대해 완전히 설명하지 않았다.85

“삼림 생태계의 임계점과 급격한 영구 동토층 해빙에서의 임계점과 같은” 탄소 순환 피드백들이 설명된다면, “잔여 예산은 모조리 사라질 것이다.”86

결론은 이렇다. 영구 동토층과 ‘메탄 포접’은 “온실 지구” 시나리오를 추진할 수 있는 “탄소 폭탄”인가? 그렇다. 그러한 피드백이 이미 지구 시스템을 임계점으로 몰아갔다는 것에 대해 우리는 알고 있는가? 아니다. 그러나 위험이 실존하는 것이라면 일어날 확률이 높은 쪽에, 그리고 그러한 확률이 실현되지 않게 방지하는 데 필요한 일에 초점을 맞춰야 한다.

요약 : 예상보다 더 빠르게 연쇄작용이 곧 닥칠 것 같다

위에 제시된 증거를 반영하여 다음과 같은 여러 가지 결론을 내릴 수 있다.

  1. 지구 온난화가 평균 1.2°C에 불과할 때에도 여러 거대한 지구 시스템들은 임계점을 넘어섰다. 이 시스템에는 북극해 빙하, 그린란드 빙하, 남극 서쪽의 아문센해 빙하, 아마존 동부 열대우림, 전 세계의 산호 시스템 등이 있다. 세계는 약 2030년경에는 1.5°C까지 뜨거워질 것이며,87 그 후에는 지구 시스템에서 1.5°C를 훨씬 넘는 추가 온난화가 발생할 것이다. 그러나 현재의 온난화 수준에서도 이 시스템들은 계속해서 질적으로 다른 상태로 이동할 것이다. 대부분의 경우에서 강한 ‘양의 피드백’이 급격한 변화를 이끈다. 더 높은 수준의 온난화에서는 변동률이 빨라질 것이다. “우리에게는 1.5°C와 임계점을 피하기 위한 8년이 남아있다”는 밈은 기후를 옹호하는 어휘에서 삭제되어야 한다. 간단히 말해 그것은 틀렸다. 즉 1.5°C는 탄소배출 경로와는 관계없이 2030년경에 도달할 것이며 몇몇 임계점들은 이미 도달했다.
  2. 시스템 수준에서의 변화는 예상보다 더 빠르게 일어나고 있다. 앞서 조사된 각 사례에서 급격한 변화는 겨우 20년 전에 예상했던 것보다 더 일찍 그리고/또는 더 빠르게 일어나고 있다. 2007년 북극해 얼음의 붕괴는 “계획보다 100년 앞서는” 것이었다. 2014년 아문센해 빙하의 임계점은 “우리 중 그 누구도 그렇게 빨리 지나가리라고는 생각하지 못한” 지점이었다. 산호초를 위한 보호막[한계점]이 온난화 2°C 이하에 있었다면, 이제 그것은 1.5°C에 있다고 얘기되곤 한다. 이제 그 한계점은 [현재 1.2°C 이상 상승한 상황에 비춰보면] 0.5°C 미만에 있는 것이 분명하다. 1995년 〈기후 변화에 관한 정부간 협의체〉(IPCC)는 “향후 50-100년 안에 … 그린란드와 남극 빙하의 범위에 약간의 변화가 있을 것”이라고 예상했다. 2001년 IPCC 보고서는 그린란드와 남극 서쪽의 빙하는 2100년까지는 상당량의 유실은 없을 것이라고 제시했다. 이제는 두 지역 모두 임계점을 지났다. 영구 동토층의 탄소 피드백이 미치는 영향은 IPCC 시나리오—2014년 보고서를 포함—에 포함되지 않았다. 그리고 그것은 계속 영향을 미친다.
  3. 기후 예측모델들은 핵심적인 과정들을 통합하지 않았기에 신뢰할 수 없다. 기후 예측모델들은 아직 핵심 과정들을 통합하지 않았기에 불충분하며, 특히 급격한 변화, 시스템 연쇄작용, 빙하권에서의 변화, 탄소 순환에서의 변화 등을 예측할 때 그렇다. 영구 동토층이든 그린란드든 남극대륙 서쪽이든(따라서 해수면 상승이든) 이야기는 같다. 현재의 기후 예측모델들은 모든 위험들을 포착하지 못한다.88 가령 멕시코 만류의 정체,89 극지방 빙하의 해빙,90 극단적 기상 현상의 증가 등이 그렇다. 제이슨 박스는 그 모델들이 나타내지 못한 그린란드에서의 피드백을 자세히 설명했다. 따라서 지구 시스템에 대한 통합 평가 모델의 예측, 그리고 그 예측을 탄소 예산을 결정하는 데 사용한 것은 신뢰할 수 없다.91 관찰, 준경험 모델들, 전문가 도출(expert elicitation) 및 과거 기후로부터의 교훈 등은 현재의 예측모델들이 가진 결함에 비춰볼 때 더 많은 가중치를 부여하는 것이 중요하다.
  4. 지구 기후 시스템은 급격한 변화를 겪고 있다. 기후 시스템의 개별 요소들이 단지 급격하게 임계점에 이르렀거나 변해서만은 아니다. 그 요소들은 또한 서로에게 영향을 미친다. 북극은 지구 평균보다 4배 더 빠르게 뜨거워지고 있어서 북극해 여름의 얼음이 빠르게 줄어들고 있고 여기에 더해 그린란드의 불안정성이 더욱 강화되고 있다. 북극 여름의 푸른 바다 상태에서 그린란드가 안정적으로 유지될 수 있다고 상상하기란 힘들다. 북대서양으로의 그린란드 빙하가 녹은 물이 북대서양으로 흘러 들어가는 것이 멕시코 만류를 느리게 만드는 한 요인이며, 이는 역으로 아마존 지역의 강우량에 부정적인 영향을 미치고 그 지역의 탄소 저장량을 줄어들게 만드는 영향을 미친다. 북극의 온난화는 극지방의 제트 기류를 더욱 “파동” 패턴으로 불안정하게 만드는 한 요인인데, 이는 기록적인 열을 북극으로 가져오게 하고 거대한 화재를 촉발해 영구 동토층의 탄소 저장고들이 이동하는 데 영향을 미칠 수 있다. 지구 온난화와 결합된 제트 기류의 불안정화는 또한 유럽, 아시아, 북미 지역에 전례 없는 추위, 호우, 홍수 등의 새로운 극단적 상황을 초래하고 있다. 〈왕립 국제 문제연구소(Chatham House)〉가 『2021년 기후 변화 위험 평가 보고서』를 위해 실행한 전문가 도출 과정에서 참가자들이 가장 우려한 물리적・사회적 연쇄작용이 지닌 위험은 다음과 같은 것이었다. “변화하는 날씨 패턴들 간의 상호연결은 생태계를 변화시키고 해충과 질병의 증가를 야기한다. 폭염과 가뭄이 결합된 이러한 영향은 전례 없는 농작물 수확 실패, 식량 불안정, 이주 등을 초래할 것이다.”92
  5. 연쇄작용과 가속화된 온난화는 온실 상태라는 방아쇠를 당길 것이다. 이 일련의 사건들은 지구를 “온실 지구” 문턱 이상으로 몰아갈 시스템 변화의 연쇄작용과 일치한다. 이것은 이 시나리오가 이미 시스템에 고정되었다고 말하는 것은 아니다. 하지만 과학자들의 경고에 따르면 ‘온실 지구’ 시나리오는 1.5-2°C 문턱에서 활성화될 수 있고,93 우리는 향후 20년간 온난화율이 가속화되는 쪽으로 나아가고 있다는 것이다. 「2021년 IPCC 보고서」에 제시된 현재의 모델들은 2020년에서 2030년 사이에 온난화가 약 0.3°C도 상승한 수치[즉 1.5°C에 도달한 수치]를 보여주고, 중간 크기의 탄소 배출량 시나리오에 따라 이번 세기 중반경에 2°C 이상 상승할 것이라고 보고한다. 그 다음 25년은 10년당 0.25-0.35°C의 비율로 온난화될 것으로 예상된다.94 그리고 그 다음 25년 동안의 지구 온난화율은 이전 50년의 두 배가 될 수 있다고 경고한다.95 심지어 글래스고[2021년 10월 글래스고에서 열린 유엔기후변화총회에서 통과된 협약을 말하는 것임-옮긴이]에서보다 더 큰 탄소감축의 야심을 가졌을 때조차, 온난화는 2040년대 언젠가쯤에 2°C를 초과할 것이다. 짧은 생애주기를 가진 대기 중의 황산염 에어로졸은 화석 연료를 태운 부산물이며 지구 온난화를 최대 1°C까지 숨기는 냉각 효과가 있다. 온실 가스 배출의 감소(및 청정 공기 정책) 또한 이 에어로졸 냉각을 감소시킬 것이므로 탈탄소 정책이 향후 20년 동안 온도 상승 곡선을 크게 낮출 가능성은 희박하다.96 이것은 여러 기후 행동 옹호자들에 의해 제대로 평가되지 않은 것처럼 보이는데, 그들의 전략은 탈탄소화, 감속, 능동 냉각이라는 “세 가지 지렛대”가 아닌 오로지 탈탄소화만을 중심으로 수립되기 때문이다.
  6. 위험은 과소평가되었다. 위험들은 체계적이지만 “시스템이 지닌 위험의 확률과 심각성은 그것들의 복잡한 본성으로 인해 정량화할 수 없다.”97 급격한 시스템 변화가 예상보다 더 빠르게 일어나고 있기 때문에 우리는 앞으로 일어날 일에 대한 준비가 미흡하다. 빙하 유실과 해수면 상승은 온난화에 대한 지연된 반응이다. 호주 뉴사우스웨일스 대학의 과학자들은 이렇게 보고한다. “현재 온도 하에서 기후의 평균 상태(equilibrium)는 오늘날의 우리보다 수 미터 더 높은 해수면을 가질 것이다.(5-10m보다 더 높을 수 있음) 우리는 또한 현재 이산화탄소 농도 하에서 기후의 평균 상태는 해수면이 5-25m 더 높을 것임을 알고 있다.”98 이러한 점이 널리 이해되고 있는가? 예측모델의 한계로 인해서, 너무 늦은 시기까지도 기후 위기가 어떻게 전개될지 정확히 알 수 없다는 점이 위험을 더 키운다.99 온실 시나리오가 시작될 위험이 있는가? 과학자들은 “그렇다”라고 답했다.100 향후 10년 동안 인간의 행동에 따라 이러한 결과 혹은 곧 방아쇠가 당겨질 수 있는 위험을 완화시키는 데 필요한 행동은 무엇인가? 이러한 질문들은 대답은커녕 그렇게 물어지지도 않고 있다. 하지만 그에 건전한 응답을 하지 않는 결과는 인류 문명에게는 ‘실존과 관련된 것/치명적인 것’(existential)일 수 있다.
  7. 탈-탄소화로는 충분하지 않다. 2021년의 기록적인 화석 연료 사용과 2022-2024년의 예측을 고려하면 탄소 배출량을 급격히 줄인다고 해도 1.5°C를 넘어서 2°C의 문턱을 넘는 일을 피하는 데에는 충분하지 않을 것이다.101 어떤 주어진 온도 상승값(예: 2°C)에 지구 시스템을 “머물게(park)” 할 수 있다고 생각하면서 그 상태를 유지하기를 바라는 건 큰 실수가 아닐 수 없다.102 2°C는 시스템을 안정시키는 지점이 아닐 수 있다. 탄소감축으로 대기 중 이산화탄소 수준을 줄이는 것은 필수적이지만 그러한 감축이 미치는 영향은 상대적으로 느리다. 더 해로운 영향력과 비선형적 사건의 방아쇠를 당길 위험—‘오버슈트 시나리오들’(overshoot scenario[최악의 상황을 고려해 과잉대응의 필요성을 제기하는 시나리오-옮긴이])에서 지난 수십 년간 더 높은 온난화 수준을 상정하게 했던—은 과소 평가되거나 무시된다. 연쇄현상/붕괴/“온실” 시나리오를 피하기 위해 지구를 냉각시킬 필요성이 진지하게 받아들여질 필요가 있다. 가령 〈기후위기 자문단〉(Climate Crisis Advisory Group)과 〈북극의 기후회복을 위한 케임브리지 센터〉(Cambridge Center for Climate Recovery for the Arctic)—이들은 해양의 구름을 [빛을 반사해 바닷물의 온도를 낮추기 위해] 밝아지게 만들고자 한다—에서 옹호하는 것처럼, 빛을 반사시키든 황산염(sulfate)을 쓰든 개의치 말고 위기에 처한 시스템 혹은 행성 전체를 보다 직접적으로 냉각시키자는 제안들이 있다. 아직 순이익 및/또는 비용 대비 효과가 입증되지는 않았지만, 그러한 제안들은 지구의 온난화 수준을 낮게 유지하려 한다면 필수적인 것처럼 보인다. 더 많은 시스템 임계점들이 활성화되고, 온난화와 시스템 피드백의 연쇄작용—인간의 행동으로는 더 이상 어찌해볼 수도 없게 될—이 눈덩이처럼 불어날 이 지구에서 말이다.

생태적지혜 팟캐스트 첫번째 : [2022호주보고서] 기후도미노에 대해 말하다


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박성진

영문학을 전공했으며, 전공분야인 영문학에서는 낭만주의에, 비전공분야인 철학에서는 맑스주의와, 탈구조주의에 관심이 많다. 문학과 철학의 접목에 관심이 많다. 특히, 자연에 대한 철학적 통찰이 빗발쳤던 낭만주의 시대에 쓰인 시들을 좋아하고, 자연에 대한 아름다운 묘사와 상상력을 좋아한다.

이승준

형식적으로는 시간강사이자 독립연구자이며, 맑스주의자, 페미니스트, 자율주의 활동가 등등일 수 있다. 하지만 그보다는 특이체이자 공통체이면서, 풀과 바다이고, 동물이면서 기계이고, 괴물이고 마녀이며, 그래서 분노하면서도 사랑하고, 투쟁하고 기뻐하며 계속해서 모든 것으로 변신하는 생명체이고 싶다.

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