기후 변화로 인해 세계의 날씨, 해수면, 해양 생태계의 격변을 초래해 남극 대륙 주변의 주요 해양 순환이 붕괴될 수 있다는 경고가 나왔다.
지구 온난화로 남극 대륙의 얼음이 녹는 속도가 빨라지고 있으며, 바다로 유입되는 담수의 양이 증가함에 따라 남극 해양 순환이 방해받고 있다는 연구 보고서가 네이처 저널에 발표됐다. 보고서는 온라인 사이트인 네이처닷컴에 요약글로 게재됐다.
남극 순환전복(overturning circulation)은 남극에 흐르는 해양 순환 해류로 전 세계 바다의 열, 산소 및 영양분을 이동시키는 지구 해류 네트워크의 핵심이다. 남극 근처에서는 차갑고 짠 바닷물이 4000m 이상의 깊이에 가라앉는다. 밀도가 높고 산소가 풍부한 바닷물의 침하는 남극 해양 순환의 가장 깊은 흐름을 구동한다. 물은 북쪽으로 흐르며 산소와 영양분을 인도양, 태평양 및 대서양으로 운반한다. 비슷한 과정이 북극 지방의 그린란드 근해에서도 일어난다.
연구는 캔버라 소재 호주국립대학 지구과학연구소와 시드니 소재 뉴사우스웨일즈대학이 주도했다. 연구팀의 아델 모리슨 박사는 "남극 대륙 한 곳에서 발생하는 변화는 전 세계적인 영향을 미칠 수 있다. 그 물이 전 세계를 이동하면서 지구 전체 해류를 변화시킨다“고 밝혔다.
보고서는 남극에서 해양 순환이 느려지고 있다는 징후가 뚜렷하다고 지적한다. 남극 대륙에서 얼음이 녹아 물의 양이 증가함에 따라 물의 염도가 낮아지고 밀도도 낮아지고 있다. 밀도가 낮아지면 무게가 줄어들기 때문에 종전과 같은 힘으로 가라앉지 않는다. 여기에 더해 화석연료 연소로 인한 온실가스 배출량이 증가함에 따라 대기와 해양이 가열되면서 녹는 현상은 가속되고 있다.
뉴사우스웨일즈 대학의 남극과학센터 매튜 잉글랜드 부소장은 "모델링은 탄소 배출이 현재 속도로 계속된다면 남극의 해양 순환은 향후 30년 동안 40% 이상 느려져 해류의 붕괴를 향해 갈 것”이라고 우려했다.
연구팀은 2050년까지 온실가스 고배출 시나리오를 가정해 남극 심층수의 양을 모델링했다. 결과는 심각했다. 삼해류의 붕괴가 4000m 이하의 바다를 정체시킬 것이라는 분석이다. 잉글랜드는 "이렇게 되면 심해에 영양분을 가두어 해수면 근처의 해양 생물이 이용할 수 있는 영양분을 감소시킬 것"이라고 설명했다. 결국 지표면의 해양 생태계는 서서히 굶주리게 된다.
남극 대륙과 그린란드의 극지방 얼음이 녹으며 해수면 상승도 가속화될 것이다. 보고서는 “얼음이 녹으면서 추가된 담수가 차갑고 밀도가 높은 바닷물의 형성을 늦춘다. 그러면 얕은 깊이의 따뜻한 물이 이를 대체하기 위해 남쪽으로 이동한다. 따뜻한 바닷물이 남극 대륙으로 이동하면 더 많은 열이 더 많은 얼음을 녹이게 된다”고 우려한다. 이는 또한 바다에 저장되는 열과 탄소가 적어져 더 빠른 기후 변화를 유발할 수 있음을 의미한다. 그 영향은 남극 대륙에서 멀리까지 확장된다.
지구 해양은 엄청난 양의 열을 저장하고 있으며, 온실가스로 인해 발생한 온난화의 90% 이상을 흡수한다. 대부분의 열은 표면층에 있지만 이제는 깊은 바다도 서서히 따뜻해지고 있다. 바다는 또 인간 활동으로 인한 이산화탄소 배출량의 약 25%를 흡수한다.
보고서는 이번 연구는 기후 변화가 이미 전 세계, 심지어는 남극대륙과 남극해의 가장 깊은 심해까지 영향을 미치고 있다는 사실을 입증했다고 지적하고 온실가스 배출을 빠르게 줄여야 피해를 제한할 수 있다고 역설했다.
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