북극 산불의 기후 영향을 과소평가했다.
- 지구환경 / 문광주 기자 / 2026-03-02 12:53:06
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- 스웨덴 산불 324건을 분석하고 이 중 50건에 대해서는 현장 조사 검증
- 북극 화재가 종종 지표면 아래에서 서서히 타오르기 때문에 위성 관측이 어렵다
- 이로 인해 화재는 겨울철 눈 아래에서도 몇 주 또는 몇 달 동안 연기가 피어오른 채로 남아
- 다음 봄이 되면 이러한 "좀비 화재"가 다시 발화하여 더 넓은 지역으로 확산.
기후 변화로 인해 지구뿐만 아니라 북극에서도 산불 발생 빈도가 증가하고 있으며, 이는 치명적인 결과를 초래하고 있다. 북극의 영구동토층 토양에는 엄청난 양의 유기물, 즉 수천 년 된 식물 잔해가 저장되어 있는데, 이 잔해들은 극심한 추위로 인해 박테리아에 의해 거의 분해되지 않았기 때문이다.
고대 탄소와 좀비 화재
북극 영구동토층에서 화재가 발생하면 고대 탄소가 이산화탄소(CO2) 형태로 방출된다. 스웨덴 룬드(Lund) 대학교의 요한 에크달(Johan Eckdahl)과 그의 동료들은 "북극 지역은 대기보다 더 많은 탄소를 저장하고 있으며, 이는 주로 두껍고 가연성이 높은 유기 토양층에 축적된다"며, "기후 변화와 화재 발생 빈도 증가로 인해 북극 지역은 온실가스 배출이 가장 빠르게 증가하는 지역 중 하나다"고 설명했다.
더욱이 북극 화재는 영구동토층의 유기층 깊숙이 타들어 가며 이탄과 기타 분해되지 않은 유기물을 태운다. 이로 인해 화재는 겨울철 눈 아래에서도 몇 주 또는 몇 달 동안 연기가 피어오른 채로 남아 있을 수 있다. 다음 봄이 되면 이러한 "좀비 화재"가 다시 발화하여 더 넓은 지역으로 확산된다.
스웨덴 화재 사례 연구
그렇다면 북극 화재는 얼마나 많은 온실가스를 배출할까? 기후 연구자들은 일반적으로 위성 데이터와 특수 모델을 사용하여 화재 배출량을 기록한다. 이러한 모델은 궤도에서 감지된 화재의 강도와 면적을 기반으로 기후에 미치는 영향을 예측한다. 하지만 문제는 "기후에 큰 영향을 미치는 북극 산불 중 상당수가 위성 사진으로는 그다지 극적으로 보이지 않는다"는 점이라고 에크달은 지적했다. 이는 영구동토층 산불로 인한 실제 배출량이 상당히 과소평가되었을 가능성을 시사한다.
연구진은 위성 데이터와 산불 모델을 통해 산출된 배출량 데이터가 모두 확보된 스웨덴 산불 324건을 분석하고 이 중 50건에 대해서는 현장 조사를 통해 데이터를 검증했다. 불에 탄 부분과 타지 않은 부분의 토양 샘플을 채취해 탄소가 이산화탄소로 전환된 양을 측정했다. 그리고 이 값을 6가지 주요 산불 모델의 데이터와 비교했다.
겉으로 보이는 영향이 실제와 다를 수 있다는 것 드러나
결과적으로 산불 모델에서 산출된 배출량과 현장 데이터 사이에 상당한 차이가 있는 경우가 있었다. 일반적인 산불의 기후 영향은 과대평가된 반면, 북극 지역 산불의 영향은 과소평가된 것으로 나타났다.
예를 들어, 스웨덴 남부의 건조림에서 발생한 산불은 눈부신 불길을 만들어냈고, 이는 궤도상의 화재 위성에서 강한 신호를 수신하게 했다. 그 결과, 화재 모델은 이 산불로 인한 온실가스 배출량을 과대평가했다. 하지만 에크달과 그의 연구팀이 밝혀낸 바에 따르면, 밝은 불길에도 불구하고 실제로 연소된 바이오매스는 상대적으로 적었다. 반면, 눈에 잘 띄지 않는 북극 산불의 경우는 정반대였다. 이탄층에서 발생한 한 산불은 표준 모델이 계산한 것보다 14배나 많은 이산화탄소를 배출했다.
기후 영향 과소평가
에크달과 그의 동료들에 따르면, 이는 북극 산불이 기후에 미치는 영향이 지금까지 상당히 과소평가되어 왔음을 시사한다. 툰드라와 타이가에서 발생하는 눈에 잘 띄지 않는 산불은 현재 모델이 계산한 것보다 훨씬 더 많은 이산화탄소를 배출할 가능성이 높다. 따라서 극북의 광활한 영구동토층 지역에서 발생하는 산불의 실제 기후 영향은 상당할 수 있다.
참고: Science Advances, 2026; doi: 10.1126/sciadv.adw5226
출처: University of California – Berkeley
- 스웨덴 산불 324건을 분석하고 이 중 50건에 대해서는 현장 조사 검증
- 북극 화재가 종종 지표면 아래에서 서서히 타오르기 때문에 위성 관측이 어렵다
- 이로 인해 화재는 겨울철 눈 아래에서도 몇 주 또는 몇 달 동안 연기가 피어오른 채로 남아
- 다음 봄이 되면 이러한 "좀비 화재"가 다시 발화하여 더 넓은 지역으로 확산.
숨겨진 불씨 북극 산불의 기후 영향을 과소평가했다.
이탄 화재와 '좀비 화재', 기존 화재 모델 예측보다 더 많은 CO2 배출
숨겨진 불씨:
북극 툰드라와 타이가에서 발생하는 이탄 화재와 '좀비 화재'가 기후에 미치는 영향이 기존 모델에서 과소평가되어 왔다는 분석 결과가 나왔다. 이러한 화재는 영구동토층 깊숙이 타오르며 수천 년 된 탄소를 CO2 형태로 방출한다. 문제점은 북극 화재가 종종 지표면 아래에서 서서히 타오르기 때문에 위성 관측이 어렵다는 것이다. 연구진은 "Science Advances"에 발표한 논문에서 이 때문에 위성 데이터를 기반으로 한 배출량 추정치가 왜곡된다고 지적했다.
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| ▲ 북극 산불은 이제 반복적으로 기록적인 규모를 경신하고 있으며, 사진은 2007년 캐나다 북극에서 볼 수 있다. © NASA/Peter Griffith |
기후 변화로 인해 지구뿐만 아니라 북극에서도 산불 발생 빈도가 증가하고 있으며, 이는 치명적인 결과를 초래하고 있다. 북극의 영구동토층 토양에는 엄청난 양의 유기물, 즉 수천 년 된 식물 잔해가 저장되어 있는데, 이 잔해들은 극심한 추위로 인해 박테리아에 의해 거의 분해되지 않았기 때문이다.
고대 탄소와 좀비 화재
북극 영구동토층에서 화재가 발생하면 고대 탄소가 이산화탄소(CO2) 형태로 방출된다. 스웨덴 룬드(Lund) 대학교의 요한 에크달(Johan Eckdahl)과 그의 동료들은 "북극 지역은 대기보다 더 많은 탄소를 저장하고 있으며, 이는 주로 두껍고 가연성이 높은 유기 토양층에 축적된다"며, "기후 변화와 화재 발생 빈도 증가로 인해 북극 지역은 온실가스 배출이 가장 빠르게 증가하는 지역 중 하나다"고 설명했다.
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| ▲ 유일의 "좀비 화재"는 표시면에서 계속해서 연기를 내뿜고 봄이 훨씬 더 큰 새로운 화재를 발생시킬 것이다. © Ben Slyngstad/ USGS |
더욱이 북극 화재는 영구동토층의 유기층 깊숙이 타들어 가며 이탄과 기타 분해되지 않은 유기물을 태운다. 이로 인해 화재는 겨울철 눈 아래에서도 몇 주 또는 몇 달 동안 연기가 피어오른 채로 남아 있을 수 있다. 다음 봄이 되면 이러한 "좀비 화재"가 다시 발화하여 더 넓은 지역으로 확산된다.
스웨덴 화재 사례 연구
그렇다면 북극 화재는 얼마나 많은 온실가스를 배출할까? 기후 연구자들은 일반적으로 위성 데이터와 특수 모델을 사용하여 화재 배출량을 기록한다. 이러한 모델은 궤도에서 감지된 화재의 강도와 면적을 기반으로 기후에 미치는 영향을 예측한다. 하지만 문제는 "기후에 큰 영향을 미치는 북극 산불 중 상당수가 위성 사진으로는 그다지 극적으로 보이지 않는다"는 점이라고 에크달은 지적했다. 이는 영구동토층 산불로 인한 실제 배출량이 상당히 과소평가되었을 가능성을 시사한다.
연구진은 위성 데이터와 산불 모델을 통해 산출된 배출량 데이터가 모두 확보된 스웨덴 산불 324건을 분석하고 이 중 50건에 대해서는 현장 조사를 통해 데이터를 검증했다. 불에 탄 부분과 타지 않은 부분의 토양 샘플을 채취해 탄소가 이산화탄소로 전환된 양을 측정했다. 그리고 이 값을 6가지 주요 산불 모델의 데이터와 비교했다.
겉으로 보이는 영향이 실제와 다를 수 있다는 것 드러나
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| ▲ 세 가지 시간 규모에서 수분 역학이 산림 바닥 연료 가용성(즉, 최대 잠재 연소율)을 어떻게 제어하는지에 대한 개념 모델. 수 세기 규모에서 기후와 지형 배수는 기준 연료량(x축)을 설정하는 반면, 수십 년 규모의 수분 변화(예: 토지 피복 변화 및 기후 변동성)는 해당 연료 중 실제로 가연성인 연료의 양(하단 곡선)을 조절할 수 있다. 이러한 장기적인 추세에 더해, 계절적 가뭄과 발화 지점 근처의 화재 기상 조건은 연료 가용성을 급격히 증가시켜(중간 곡선), 상대적으로 건조하고 따라서 지표 연료가 적은 지역에서 화재가 빠르게 확산되도록 한다. 화재가 확산됨에 따라 화재 전선에서 발생하는 열 방출(화재 관성, 상단 곡선)은 보다 즉각적인 수분 역학을 유발하며, 이는 인접한 미연소 연료를 건조시키고 휘발시켜 연소를 더욱 촉진한다. 이러한 효과들이 결합되어 화재 시즌별로 연료량과 연료 가용성 사이의 대략적인 선형 관계가 감소하기 시작하고 결국 연료 소모에 대한 수분 제한으로 인해 역전되는 변곡점을 생성한다. 고강도 연소가 발생하는 지역에서는 화재 전선의 점화 효과로 인해 순간적인 수분 조건보다는 연료량(예: 총량)과 같은 연료 자체의 고유한 특성에 의해 배출량이 제한되는 경향이 있다는 가설이 제시되었다. 이러한 열에너지 포화 상태에서는 화재 발생 당시 연료의 수분 조건을 결정하는 복잡한 상호작용을 무시할 수 있으며, 배출량 변동의 대부분은 장기적인 연료 특성에 영향을 미치는 요인(예: 기후 및 배수)으로 더 간단하게 모델링할 수 있다. (출처: Reassessing boreal wildfire drivers enables high-resolution mapping of emissions for climate adaptation / Science Advances 27 Feb 2026) |
결과적으로 산불 모델에서 산출된 배출량과 현장 데이터 사이에 상당한 차이가 있는 경우가 있었다. 일반적인 산불의 기후 영향은 과대평가된 반면, 북극 지역 산불의 영향은 과소평가된 것으로 나타났다.
예를 들어, 스웨덴 남부의 건조림에서 발생한 산불은 눈부신 불길을 만들어냈고, 이는 궤도상의 화재 위성에서 강한 신호를 수신하게 했다. 그 결과, 화재 모델은 이 산불로 인한 온실가스 배출량을 과대평가했다. 하지만 에크달과 그의 연구팀이 밝혀낸 바에 따르면, 밝은 불길에도 불구하고 실제로 연소된 바이오매스는 상대적으로 적었다. 반면, 눈에 잘 띄지 않는 북극 산불의 경우는 정반대였다. 이탄층에서 발생한 한 산불은 표준 모델이 계산한 것보다 14배나 많은 이산화탄소를 배출했다.
기후 영향 과소평가
에크달과 그의 동료들에 따르면, 이는 북극 산불이 기후에 미치는 영향이 지금까지 상당히 과소평가되어 왔음을 시사한다. 툰드라와 타이가에서 발생하는 눈에 잘 띄지 않는 산불은 현재 모델이 계산한 것보다 훨씬 더 많은 이산화탄소를 배출할 가능성이 높다. 따라서 극북의 광활한 영구동토층 지역에서 발생하는 산불의 실제 기후 영향은 상당할 수 있다.
참고: Science Advances, 2026; doi: 10.1126/sciadv.adw5226
출처: University of California – Berkeley
[더사이언스플러스=문광주 기자]
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