전 지구적으로 몰아닥친 강추위와 폭설은 그간 종말론까지 불러일으켰던 ‘지구 온난화’에 대한 우려를 불식시키고, 영화 ‘투모로우’처럼 오히려 지구 전체가 빙하로 뒤덮이는 것이 아니냐는 질문까지 나오게 했다.
그리고 7개월이 지난 지금 세계가 폭염과 폭우로 몸살을 앓고 있다. 외신에 따르면 유독 더운 여름을 보내고 있는 러시아에서는 불볕더위를 피하기 위해 호수나 강에 뛰어들었던 사람들이 목숨을 잃는 등 지난 20일 하루 동안 익사자가 71명에 달했다.
전국적으로 섭씨 38~40도에 이르는 폭염으로 몸살을 앓고 있는 일본에서는 23일 현재 5명이 열사병으로 숨졌으며 2천200여 명이 병원에서 치료를 받고 있는 것으로 전해졌다. 독일, 프랑스 등 유럽에서도 무더위가 이어지고 있다.


“기상변화는 항상 있어왔던 일”




중국에서는 올 들어 대홍수로 인한 사망자가 701명, 실종자가 347명에 이르고 있다. 한편 겨울인 남미 페루에서는 안데스산맥 일대 고도가 높은 지역의 기온이 영하 23도까지 떨어지면서 지금까지 112명이 저체온증이나 독감으로 숨진 것으로 전해졌다.
지구촌 기상이변이 이어지고 있는 가운데 세계인들은 지금의 기상이변이 언제까지 이어지며, 또한 어느 정도 심각한 상황을 초래할지에 대해 불안감을 금치 못하고 있다. 일부 광신자들은 지구 종말론까지 들고 나와 지구촌 전체에 불안감을 불어넣고 있는 분위기다.
그러나 과학자들의 주장에 의하면 지구에서는 항상 기상변화가 이어져왔다. 얼음이 땅 대부분을 덮고 있었던 빙하기는 물론, 얼음이 녹으면서 남∙북극 지방으로 밀려나가던 간빙기에 있어서도 지구는 항상 기상변화를 겪어왔다는 것이다.
그동안 과학자들은 여러 가지 방식을 통해 지구의 기후변화 현상을 연구해왔다. 이를테면 태양을 돌고 있는 지구궤도 변화를 면밀히 분석하거나, 남∙북극에 밀집해 있는 빙하, 혹은 나무의 나이테, 바다 밑 침전물 등을 채취해 과거 기후변화 상황을 알아내려는 노력을 기울여왔다.
그리고 다양한 연구결과들이 제시됐는데, 가장 주목을 받은 과학자 중 한 명이 1930년대 활발한 활동을 한 지구물리학자, 유고슬라비아의 밀란코비치(Multin Milankovitch, 1879~1958)다. 그는 태양을 돌고 있는 지구가 태양을 어떻게 도는지에 따라 지구기상이 큰 영향을 받는다고 보았다.
그는 지구 최대의 기상이변 시기였던 빙하시대가 지구 공전궤도의 이심률 변화(약 10만년 주기), 지축의 기울기 변화(약 4만년 주기), 세차운동(약 2만6천년 주기) 때문이라고 보았다.
이심률(離心率, eccentricity)이란 지구 공전의 타원궤도에 있어 긴반지름과 짧은반지름을 비교한 것이다. 이심률이 높아진다는 것은 곧 태양으로부터 거리가 멀어진다는 뜻이다. 태양으로부터 멀어지면 결과적으로 지구온도가 낮아질 수밖에 없다. 밀란코비치는 지구가 태양으로부터 가장 멀어졌을 때 빙하기가 찾아왔다고 주장했다.


NASA, 기상이변은 태양 때문…



밀란코비치는 태양을 돌면서 21.5~24.5도 사이에서 지축(지구회전축)의 기울기가 변화하고 있는데, 이 기울기 변화 역시 지구 기상에 큰 영향을 줬다고 보았다. 지축의 기울기에 따라 태양과 지구 표면과의 거리가 달라진다는 것.

그는 또한 세차운동(precession)도 지구 기상에 큰 변화를 주었다고 주장했다. 세차운동이란 회전하고 있는 물체에 돌림 힘이 작용했을 때 회전하는 물체가 이리저리 움찔거리며 흔들리는 것을 말한다. 밀란코비치는 이 세차운동에 따라 공전하고 있는 지구가 태양으로부터 가까워지거나 멀어질 수 있으며, 결과적으로 지구 기상변화에 중요한 요인이 됐다고 주장했다.
밀란코비치의 이론은 지구의 기상변화를 태양을 돌고 있는 지구 관점에서 본 이론이라고 할 수 있다. 반면 미항공우주국(NASA)은 태양 자체적인 움직임에 주목했다. 그리고 태양 안에서는 항상 폭발이 일어나는 등 변화가 있는데, 이 변화에 따라 지구에 도달하고 있는 태양광의 세기가 달라질 수 있다는 주장을 펴나갔다.
NASA는 특히 300여 년 전에 발생한 소빙하기 현상에 주목했다. 지난 2001년 12월 정밀한 태양관측결과에 근거해 발표한 논문을 통해 17~18세기 북아메리카, 일부 유럽, 일부 아시아 지역 등에서 발생한 소빙하기 현상은 태양 때문이라고 주장했다.
한편 지질학자들은 다른 관점에서 지구 기상변화를 설명했다. 지질조사를 통해 과거에도 여러 번 지구 온도가 올라간 것을 확인했으며, 그 원인을 화산 폭발로 보았다.
화산이 폭발하면 막대한 양의 에어로졸과 이산화탄소를 대기 중에 분출한다. 연기처럼 보이는 에어로졸(aerosol, 煙霧質)은 태양광을 차단할 수 있는 능력을 지니고 있기 때문에 일시적으로 기온을 내려가게 할 수 있다. 1815년에 인도네시아에서 있었던 탐보라 화산폭발을 예로 들 수 있다.


현재 이산화탄소 배출량, 과거 화산폭발의 150배

그러나 에어로졸은 바람 등에 의해 분산되기 때문에 태양광을 오랫동안 차단하지 못한다. 지질학자들은 지구 온도를 지속적으로 상승하도록 영향력을 행사한 것은 온실가스로 불리는 이산화탄소였다고 보았다.

최근 연구 결과들은 이산화탄소 양의 증가는 지구 온도 상승과 밀접한 관계가 있다는 사실을 분명히 말해주고 있다. 지질학자들이 지층조사를 통해 지난 4억 년 동안의 기온을 측정한 결과 온도가 올라갔던 기간 중에 이산화탄소 양이 크게 늘어났으며, 이는 곧 이산화탄소 양과 지구온도와 밀접한 관계를 갖고 있다는 사실을 보여주고 있다고 주장하고 있다.
지질학자들은 이산화탄소 양이 급격히 증가한 첫 번째 원인을 화산폭발이라고 설명하고 있다. 어떤 이유로 화산 폭발이 늘어났는지에 대해서는 명확한 분석이 이뤄지지 않고 있지만, 화산활동이 늘어나면서 이산화탄소 배출량이 급격히 증가했다는 USGS(미국 지질조사국) 추정에 대해서는 많은 과학자들이 공감하고 있는 분위기다.
그러나 과학자들이 걱정하고 있는 것은 옛날의 화산폭발이 아니다. 지금 지구상 전역에서 내뿜고 있는 이산화탄소의 양이다. USGS는 지금 인류가 지구상에서 내뿜고 있는 이산화탄소의 양이 과거 화산활동으로 발생한 평균 이산화탄소 양과 비교해 약 150배에 달하고 있다는 주장을 펴고 있다.
지구 기후변화를 연구하고 있는 과학자들은 대부분 지금의 기상이변이 이산화탄소와 밀접한 관계가 있다는 사실을 인정하고 있다.
이산화탄소 양을 늘리면 기상이변이 더 악화되고, 이산화탄소 양을 줄이면 어느 정도 기상이변을 줄일 수 있다는 이론에 대해서도 거의 동의하고 있는 분위기다. 지금 지구는 궤도 문제도 아니고, 태양의 문제도 아닌 인류 스스로 만들어낸 재앙 앞에 직면하고 있는 셈이다.