기후 위기가 시작된 시점은? 지구가 기후 위기에 처한 이유는 무엇일까?

기후 위기가 시작된 시점은? 지구가 기후 위기에 처한 이유는 무엇일까?

 

인간 때문에 지구의 기후 변화가 일어나기 시작한 시점은 산업혁명으로 보고 있습니다. 왜냐하면 그 시기부터 지구의 기온이 계속해서 상승하고 있기 때문입니다. 그렇다면 왜 하필 산업혁명부터일까요? 그리고 그외에 다른 원인이 있다면, 무엇이 있을까요?

 
1. 자연현상에 의한 기후 변화
물리적인 태양의 영향과 화산 활동의 변화로는 최근 관측된 급격한 온난화를 재연하는 것은 불가능합니다.
지구에 가장 큰 에너지원인 태양의 햇빛은 기후의 변화에 직접적인 영향 끼치는 요소입니다. 그렇다면 태양은 온난화에 어느 정도 영향을 주었을까요? 인공위성을 통해 측정한 태양의 복사조도 수치와 간접적으로 관측된 기록들을 모두 합치면 1600년~현재까지 태양의 변화를 추적할 수 있습니다. 이 관측된 수치를 보았을 때, 지구로 유입되는 태양 에너지 총량은 꾸준히 한결같았으며 전혀 증가하지 않았습니다. 그러므로 태양 활동은 온난화에 어떠한 영향을 주지 않았다고 결론을 내릴 수 있습니다.

 

산업화 이전까지 화산의 거대한 분화는 기후에 가장 큰 영향을 끼치는 요인이었습니다. 화산 활동이 매우 강력해서 성층권에 화산재(이산화 황)가 가득 뿌려진다면 꽤 오랜 세월 동안 화산재가 햇빛을 차단하기 때문입니다. 햇빛이 차단되기 때문에 특정 지역에서는 더운 여름이 잠시 사라지기도 했습니다. 이는 전 지구적인 영향을 끼치지는 못했으며 특정 지역, 특정 시기에만 영향을 주었기에 현대의 기후 위기와는 확연히 다릅니다. 현대에서 화산으로 인한 이산화탄소 배출량은 인간에 의한 이산화탄소 배출량의 1% 미만의 수치를 보여줍니다.


2. 온실기체
기후 변화에 가장 큰 원인으로 밝혀진 물질은 온실기체입니다. 지구는 태양의 햇빛을 흡수하고 복사열의 형태로 다시 우주로 방출합니다. 그런데 대기 중에 퍼져있는 온실 기체가 적외선을 흡수하여 복사열이 대기를 통과하는 것을 저지하고 따라서 복사열이 우주로 방출되지 못하고 지구에 갇히게 됩니다. 그렇게 가둬진 열의 양이 축적되면서 지구의 온도가 점점 올라가게 됩니다.
온실기체는 산업 혁명 이후 크게 증가하는데, 화석 연료(석탄, 석유, 천연가스 등)를 통해 에너지를 얻게 되면서부터 온실 기체로 인한 복사 불균형 현상이 발생하기 시작했습니다.

2019년 기준 전 세계에서 방출되는 인위적인 온실 기체의 양에서 이산화탄소가 75%로 가장 많은 파이를 차지하고 있으며, 메테인이 18%, 이산화질소가 4%, 플루오린화 기체가 2%로 가장 적습니다.
이산화탄소의 양을 수치화하게 되면 무려 약 590억 톤입니다. 이산화탄소는 화석 연료를 태울 때 발생하며 교통수단, 제조업 공장 가동 시, 난방, 전기 사용 등 인간이 에너지를 사용할 때마다 발생한다고 볼 수 있습니다. 메테인은 가축과 목축, 농업, 쓰레기 매립지, 화석연료의 채굴 과정에서 배출됩니다.

넓은 기간으로 보았을 때 이산화탄소 농도는 지난 2백만년 동안의 수치에서 최고 수치를 기록했으며, 메테인 농도는 지난 80만년 동안의 수치에서 최고 수치를 찍었습니다.

좁은 기간으로 보았을 때 이산화탄소와 메테인 농도는 1750년 대비 약 48%, 160% 증가했습니다. (2019년 기준)


3. 토지의 무분별한 개발
인간은 지구를 갉아먹으면서 사회를 발전시켜왔습니다. 인간은 초기 사회에서부터 지금까지 농업을 유지하고 있기때문에 계속해서 늘어가는 인구와 풍족한 음식을 즐기기 위한 인간의 욕구를 만족시키기 위해 우리는 더 넓은 농경지를 확보해야 했고, 토지를 인위적으로 변화시켰습니다.

지구 육지의 34%는 농경지이며 26%는 숲, 30%는 빙하나 사막 같은 지형입니다. 농경지로 개발하기 위해 산림을 깎아야 하기 때문에 살림은 계속 줄어들고 있는데 이는 지구 온난화를 가속하게 됩니다. 나무는 이산화탄소를 흡수하고 산소를 생성하는 자연정화 기능을 가지고 있습니다. 게다가 나무를 벌채할 때 나무 내부에 있던 이산화탄소가 방출되므로, 공기 중 산소농도는 줄어들고 이산화탄소 농도만 더욱 증가하게 됩니다.
사라진 살림이 작물 생산을 위한 농경지로 이용되는 경우는 27%, 임업과 수산업, 가공품 생산을 위한 벌목이 26%, 화전농업은 24%, 산불은 23%입니다.

토지의 개발은 온실 기체 배출에도 영향을 주지만, 온실 기체를 제외하고도 여러 가지 원인을 일으켜 기온 변화에 영향을 줍니다.
위에서 언급한 대로 지구는 태양으로부터 얻은 햇빛을 전부 사용하는 것이 아니라 다시 우주로 방출해야만 합니다. 그렇기에 얼마큼의 양의 햇빛이 다시 우주로 반사되는지(반사율), 얼마큼의 열이 증발하게 되는지가 지구에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 어두운 숲을 넓은 농지로 바꾸면 표면이 밝아지기 때문에 반사율이 증가해 햇빛을 훨씬 많이 반사하게 됩니다. 또한 탈산림화는 화학적인 화합물 방출을 변형하여 구름 생성에 영향을 끼칩니다. 그리고 바람의 패턴에 변화를 일으켜 기온에 영향을 줍니다.
대한민국 외에도 식목일은 전 세계 국가에 있습니다. 숲을 지키고 나무를 심어야 하는 이유는 가장 큰 탄소 흡수원 역할을 하고 있는 것이 숲이기 때문입니다. 연간 전 세계에서 방출된 이산화탄소의 29%를 숲이 다시 흡수하고 있습니다. 이러한 이산화탄소 감소에 도움을 주는 수많은 조력자는 벌목할 때마다 사라지게 됩니다.

숲과 마찬가지로 바다도 이산화탄소 흡수원 역할을 수행합니다. 두 단계 과정을 통해 이루어지는데, 첫 번째 과정은 표면에 이산화탄소가 용해되고 열염순환 과정으로 이산화탄소가 바닷물에 흡수되는 것입니다. 흡수된 이산화탄소는 해양 깊은 곳으로 가라앉게 됩니다. 두 번째 과정으로 탄소의 순환 단계를 거쳐 바다 심해에 이산화탄소가 축적되게 됩니다. 20년간 지구의 바다는 배출된 이산화탄소의 20~30%를 흡수하였습니다.