이대로라면 2150년 해수면 1.4ｍ 상승… 2060년 이전 탄소제로 도달해야

IBS 악셀 팀머만 기후물리연구단 연구결과
온실가스 배출에 따른 해수면 변화 예측

온실가스 배출 시나리오에 따른 2150년 남북극 빙상 변화. IBS 제공

이산화탄소 배출이 계속 늘어난다면 2150년 해수면이 현재보다 1.4ｍ 높아진다는 연구결과가 나왔다. 2050년 탄소중립을 달성할 땐 20㎝ 상승할 것으로 분석됐다.

기초과학연구원(IBS)은 악셀 팀머만 기후물리연구단장 연구팀이 해양·대기 등 기후 요소를 결합한 새로운 기후모델을 개발하고 온실가스 배출에 따른 해수면 변화를 예측했다고 15일 밝혔다.

해수면 변화는 세계적 재난을 야기한다. 전 세계 10억 명가량 인구가 해발 10ｍ 아래 저지대에 살고 있기 때문이다. 특히 지구의 여러 얼음 덩어리 중에서도 빙상은 해수면 상승에 가장 큰 영향을 줄 수 있다. 바다 위 떠 있는 빙붕이나 빙산은 녹더라도 해수면 높이가 크게 변하지 않지만 빙상은 전무 육지에 펼쳐져 있어 녹아 바다로 흘러 들어가면 해수면을 크게 높인다. 남극 빙상이 모두 녹으면 해수면이 58ｍ나 높아진다는 분석도 나왔다.

빙상의 변화는 물리적으로 복잡하고 느리게 진행돼 예측이 까다롭다. 남극 빙상은 많은 부분이 해수면보다 낮은 곳에 분포하고 있어 다른 지역보다 예측이 더 어렵다는 한계가 있다. 게다가 이전 연구들은 다른 기후 요소와의 상호작용을 고려하지 않아 빙상의 변화를 전망하는 불확실성이 더 크다.

교신저자인 박준영 IBS 학생연구원은 "남북극 빙상의 변화를 시뮬레이션한 기존 모델들은 대부분 빙상의 변화가 해양에 영향을 미치고 이 영향이 대기와 빙상의 또 다른 변화를 야기하는 상호작용을 반영하지 않고 있다"고 설명했다.

IBS 연구진은 빙상·빙산·빙붕·해양·대기요소를 모두 결합한 새로운 기후 모델을 개발하고 기후변화에 대한 정부 간 협의체(IPCC) 6차 보고서에서 제시한 3가지 이산화탄소 배출 시나리오에 따른 남극 빙상과 해수면 변화를 모의했다. 이산화탄소 배출이 계속 늘어나는 고탄소 시나리오에서는 빙상 소실에 의해 2150년 해수면이 지금보다 1.4ｍ 더 상승할 것으로 예측됐다. 2050년 탄소중립에 도달하는 저탄소 시나리오 땐 해수면이 20㎝ 높아진다는 전망이다.

이준이 IBS 연구위원은 "이번 연구에 포함된 기후요소 외 바닷물의 열팽창과 강물 유입 등 다른 기후 요소까지 고려한다면 해수면 상승폭은 더 커질 것"이라고 말했다.

연구진은 또 지구 온도가 산업화 이전 대비 1.8℃ 이상 상승하면 돌이킬 수 없는 빙상 붕괴가 발생할 것이라고 내다봤다. 2060년 이전에 탄소 순 배출량이 0에 도달해야만 해수면의 급격한 변화를 막을 수 있다는 것이다.

이번 연구 결과는 빙상이 녹으면 해수면이 상승하지만 남극 담수의 유입으로 인해 상승 속도는 오히려 감소한다고 전망했다. 더 정확한 기후 예측을 위해서는 결합 모델을 통해 여러 요소 간 상호작용을 고려하는 것이 중요하다는 것을 시사한다.

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 연구결과는 15일 자 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'에 게재됐다. 임효인 기자