지극히 중요한 지속가능성①

1) 지구는 기후를 어떻게 유지할까요?

기후가 대체 무엇인가요?

우리는 태양과 태양 중심의 여러 천체들로 구성된 태양계의 일원입니다. 지구는 태양의 에너지를 통해 생명을 얻는 태양계의 구성 요소이지요. 지구는 태양과 참 절묘한 거리에 위치해 있어, 인류는 비교적 따뜻한 태양 에너지를 신의 선물로 여기고 오랫동안 살아 왔습니다. 게다가 지구는 지구핵의 중력으로 인해 적당한 대기의 두께를 가지고 있고, 액체 상태의 물이 존재해 다른 우주 행성에 비해 아주 온난한 곳이 될 수 있었죠. 따라서 지구 전체의 평균 기온은 15℃ 정도로 일정하게 유지되기 때문에, 생명체가 살아가기에 매우 적합한 기후 환경을 갖추었다고 할 수 있어요.

기후계의 5개 권역. 지구 시스템으로도 불린다.

한 지역의 기후는 다양한 요소에 의해 결정됩니다. 이 요소들의 상호 작용을 기후계(climate system)라고 하는데, 크게 대기(대기권), 물(수권), 암석(암석권), 빙하(빙권), 생물(생물권)로 구분합니다. 각 권역별로 물질과 에너지가 순환하며 상호작용을 통해 지구의 다양한 기후(climate)와 날씨(weather)를 만들어내는 거예요. 이뿐만 아니라 지구 내부의 지각 판 구조의 변화, 지구의 공전 궤도 변화와 같은 자연적 원인과 인간들이 살아가는데 필요한 온실 가스 배출, 토지 이용과 같은 인위적 원인의 영향을 받아 끊임없이 변화하고 있어요.

기후(氣候, climate) : 특정 장소에서 해마다 되풀이되는 보편적인 대기의 종합적인 상태를 말합니다. 보통 최근 30년 사이의 평균값으로 현재 기후의 기준을 삼으며, 이를 '예년'이라고 합니다. 최근에는 기후 변화가 심해 10년 단위 평균을 별도로 산출하여 지표로 삼고 있어요.

기후에 반해 대기는 시시각각 변하는데, 대기의 자연적 변화를 날씨라고 합니다. 날씨는 매일매일 변하지만, 이러한 변화에서 찾을 수 있는 일정한 패턴을 '기후'라고 해요.

기후는 원래 기(氣)와 후(候)라는 절기를 나타내는 용어였습니다. 5일이 '후'이고, 15일 즉 3 후가 1기가 된다고 해요. 6기를 1시(계절)라고 하고, 4시(4계절)가 한 해가 되는 거예요. 1 후 = 5일, 3 후 = 1기, 6기 = 1시, 4시 = 1년.

하지만 최근 들어 전 세계적으로 이상한 기후 변화 현상이 나타나고 있어요. 지난 2023년은 6월부터 12월까지 7개월 연속으로 최고기록을 기록한 역사상 가장 더운 해였지요. 또한 2022년에는 파키스탄에서 6월에서 10월까지 심각한 대홍수가 발생하여 1,700여 명이 사망하고 15억 달러 이상의 경제적 피해가 발생하였습니다. 

한편 유럽에서는 500년 만의 최악의 가뭄으로 200억 달러의 경제적 피해가 발생하였으며, 가뭄은 산불로 이어져 심각한 토지 황폐화와 수많은 이재민을 발생시켰어요. 2023년 4월부터 9월까지 캐나다 전역에서 발생한 거대 산불이나 멕시코 남태평양 연안에서 해안가를 덮친 허리케인 오티스(Otis), 중국의 태풍 독수리 등 기후변화로 인한 전 세계적인 폭염, 한파, 폭설, 홍수/호우, 가뭄, 산불 등의 이상 기후는 인류를 비롯한 모든 지구상의 생명체에게 재앙이 되고 있습니다.

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지구의 기후는 어떻게 유지될 수 있을까요?

대기권은 지표면으로부터 약 1,000km 높이까지를 이르는 구간입니다. 대기권은 태양복사 에너지의 짧은 파장은 투과하여 지표면에 열을 전달하고, 지구 표면에서 반사된 복사에너지를 흡수하여 지구로 재방출함으로써 대기와 지구 지표 온도를 상승시키는 역할을 합니다. 이를 '온실 효과(Greenhouse effect)'라고 해요. 마치 추운 겨울에도 온실 속이 따뜻한 것처럼 극도로 온도가 낮은(약 -270℃ 정도) 지구 바깥과 달리 지구는 온난하게 유지되는 이유죠.

온실 효과를 만드는 대기를 '온실 가스(greenhouse gases)'라고 부릅니다. 요즘 하도 온실가스에 대한 부정적 기사들이 쏟아져 온실 가스가 기후 위기의 주범으로 몰리는 경향이 있는데, 사실 온실 가스라고 무조건 나쁜 기체가 아니에요. 온실가스가 없다면 지구의 평균 온도는 영하 18℃까지 떨어지게 된다고 하니 오히려 온실 가스는 우리에게 꼭 필요한 존재예요.

6대 온실가스

온실은 비닐이나 유리로 된 반투명한 '막(幕, Curtain)'으로 만들어져 있는데요, 대기에서 온실의 막 역할을 하는 것이 바로 온실가스입니다. 대기 중 가장 많은 온실가스는 바로 자연적으로 만들어지는 수증기(Water Vapor, H2O)입니다. 이외에도 이산화탄소(Carbon Dioxide, CO2), 메탄(Methane, CH4), 오존(Ozone, O3) 등 다양한 온실가스가 있습니다.

이 중에서 지구 온난화에 대한 원인으로 꼽는 것은 수증기와 같이 자연적으로 발생하는 온실 가스가 아닌  화석 연료를 태우고 난 뒤 발생하는 이산화탄소 등의 인위적인 온실기체이지요. 이 중 가장 많은 영향을 미치는 탄소(Carbon, C)가 온실가스가 되지 않도록 하는 방안이 매우 중요하게 대두되었어요. 탄소 배출이 계속 늘어난다는 것은 온실 바깥에 계속해서 비닐 막을 씌우는 행동을 하는 거랑 비슷하거든요. 

※ 대두되다(擡頭(들(대), 머리(두)), be on the rise) : 머리를 들다는 뜻으로 어떤 문제나 현상이 새롭게 나타나다는 의미를 나타냅니다.

좌) 온실효과 vs 우) 지구온난화 설명

하지만 지구 온난화는 지구가 조금 더워지는 것뿐인데, 무슨 큰 문제가 되나요? 

지구 온난화에 대한 이야기는 다음 편에서 말씀드릴께요.