기후: 예상보다 불안정한 전복 요소
- 지구환경 / 문광주 기자 / 2022-09-09 17:29:36
3'50" 읽기
- 고기후, 현재 기상,기후 측정 데이터에 대한 200개 이상의 연구 평가하고 시뮬레이션
- 지구는 1도의 온난화가 초과돼 이미 안전한 기후 조건을 벗어났음에 틀림없다
- 지구 평균 기온은 현재 산업화 이전보다 1.1도 높으며 육지 면적은 이미 1.6도 온난화 돼
- 세계는 현재 2~3도의 온난화를 향해 가고 있다. 전 세계에 재앙적인 결과 초래할 것
우리의 기후 시스템은 깨지기 쉬운 평형 상태에 있다. 수많은 피드백과 복잡한 제어 메커니즘으로 인해 지구의 기후는 지난 수천 년 동안 평균값 주변에서 약간만 변동했다. 그러나 임계값을 초과하면 갑자기 새로운 상태로 전환되는 티핑 요소가 시스템에 있다. 이 티핑 포인트(tipping point, 변화 시점)에 도달하면 전체 기후 시스템의 불균형을 초래할 수 있는 피드백 캐스케이드를 유발할 수 있다.
임계 임계값에 도달한 시점은 언제일까?
지금까지 기후 연구자들은 9개의 글로벌 티핑 포인트와 지역적으로 중요한 7개의 티핑 포인트를 식별했다. 글로벌 변동 축에는 그린란드 및 남극 빙상, 아마존 열대우림, 북대서양 역전 해류(AMOC), 북극 해빙, 영구 동토층 및 열대 산호초가 포함된다. 지역적 경사 요소의 예로는 몬순, 산악 빙하 및 아한대 숲이 있다. 이러한 시스템 중 일부가 티핑 포인트에 접근하고 있다는 징후가 오랫동안 있었다.
최근 기후 시스템의 이러한 필수 액추에이터가 넘어질 위험이 있는지 시기에 대한 새로운 정보가 있다. 스톡홀름 대학의 데이빗 암스트롱 맥케이(David Armstrong McKay)와 그의 동료들은 연구를 위해 고기후 및 현재 기상 및 기후 측정 데이터에 대한 200개 이상의 연구를 평가하고 이를 기반으로 기후 시뮬레이션을 수행했다. 팀은 "이것은 모든 잠재적인 팁 요소, 티핑 포인트, 시간 척도 및 팁의 결과에 대한 최초의 포괄적인 재평가"라고 말했다.
균형이 이미 흐트러짐
결과는 그다지 고무적이지 않다. McKay와 그의 동료들은 "티핑 요소와 티핑 포인트에 대한 우리의 분석은 위협이 우리가 생각했던 것보다 더 가깝다는 것을 시사한다"고 보고했다.
"지구는 1도의 온난화가 초과돼 이미 안전한 기후 조건을 벗어났음에 틀림없다" 현재 세계 기후 보고서에 따르면 지구 평균 기온은 현재 산업화 이전보다 1.1도 높으며 육지 면적은 이미 1.6도 온난화 됐다.
McKay는 "남극 서부와 그린란드 빙상, 아마존 열대우림, 일부 영구 동토층 지역, 그리고 아마도 대서양의 역류하는 해류에서 불안정화의 조짐을 보고 있다"고 보고했다.
열대 산호도 한계점에 도달했을 수 있다. 이러한 시스템에서 티핑 포인트는 1.1도에서 1.5도 사이다.
티핑 포인트가 1.5도에서 증가한다.
1.5도의 기후 보호 목표를 초과하면 추가 전환점이 있을 수 있습니다. "1.5도에서 2도의 온난화 사이에 지구 시스템 모델에서 전체 클러스터의 추가 이동이 뒤따릅니다."라고 과학자들은 보고합니다. 여기에는 비극성 빙하의 손실과 아한대 산림의 근본적인 변화가 포함된다. 2도의 지구 온난화로 인해 4개의 더 많은 전복 요소가 전복될 확률이 높아진다.
전복의 결과가 체감되는 데 걸리는 시간은 전복 요소의 특성에 따라 다르다. 아마존 열대우림의 소멸이나 대서양의 역류하는 해류의 붕괴와 같은 일부는 불과 수십 년 만에 나타날 수 있다. 영구 동토층의 해빙이나 거대한 빙상이 녹는 것과 같은 다른 과정은 수 세기가 걸릴 수 있다. 그러나 트리거 임계값을 초과하면 변경을 막을 수 없고 되돌릴 수 없다.
적어도 10개의 티핑 포인트가 위협한다.
전반적으로 이것은 현재의 기후 과정을 고려할 때 티핑 요소의 많은 부분이 임계파 값에 도달할 수 있음을 의미한다. 6가지 이상의 다른 팁 요소가 가능하다"고 McKay와 그의 동료는 말했다. 이를 위해서는 지금까지 국가들이 결정한 기후 보호 목표가 실제로 실행되어야 한다.
또한 "지구 시스템의 많은 변환 요소가 연결되어 있다"고 공동 저자인 포츠담 기후 영향 연구 연구소(PIK)의 Ricarda Winkelmann이 설명했다. 이는 하나의 기동 축이 넘어지면 다른 변환요소도 "걸릴" 수 있음을 의미한다. 연구팀은 아직 이러한 상호작용을 분석에 포함시키지 않았지만 위험을 증가시킬 수 있다. Winkelmann은 "따라서 계단식 전환점은 심각한 우려의 원인이다"고 말했다.
"0.1℃가 중요"
과학자들에 따르면, 그들의 결과는 기후를 신속하고 효과적으로 보호하는 것이 얼마나 시급한 일인지를 분명히 보여준다. “세계는 현재 2~3도의 온난화를 향해 가고 있다. 이것은 지구를 수많은 위험한 전환점을 가로질러 전 세계 사람들에게 재앙적인 결과를 초래할 코스에 놓이게 한다"고 공동 저자인 PIK의 Johan Rockström이 말했다. “지구에서 살기 좋은 조건을 유지하려면 전환점을 넘지 않도록 가능한 모든 조치를 취해야 한다. 0.1℃가 여기에 해당한다.”
그러나 파리 기후 협정의 기후 보호 목표를 이행하는 것이 여전히 가능하더라도 일부 전환점에는 이미 너무 늦을 수 있다. 공동 저자인 엑서터 대학의 팀 렌튼은 "이미 불가피한 전환점의 여파에 대처하기 위해 적응해야 할 것 같다"고 설명했다.
(Science, 2022; doi:10.1126/science.abn79509)
출처: 스톡홀름 대학교
- 고기후, 현재 기상,기후 측정 데이터에 대한 200개 이상의 연구 평가하고 시뮬레이션
- 지구는 1도의 온난화가 초과돼 이미 안전한 기후 조건을 벗어났음에 틀림없다
- 지구 평균 기온은 현재 산업화 이전보다 1.1도 높으며 육지 면적은 이미 1.6도 온난화 돼
- 세계는 현재 2~3도의 온난화를 향해 가고 있다. 전 세계에 재앙적인 결과 초래할 것
기후: 예상보다 불안정한 전복 요소
1.5도 온난화에서 5개의 변화 시점을 초과할 수 있음
전복 불가피? 지구의 기후는 이미 안정된 상태를 벗어났을 수 있다. 새로운 분석이 시사하는 바와 같이 기후 시스템의 변화 시점이 가정된 것보다 분명히 더 민감하게 반응하고 있기 때문이다. 따라서 5개의 중요 시스템이 이미 임계값을 초과했을 수 있다. 다른 변화 요소는 1.5도에서 새로운 상태로 전환될 수 있으며 인간과 자연에 광범위한 영향을 미치는 계단식 효과를 유발할 수 있다.
 |
| ▲ 더 이상의 온난화가 거의 없더라도 기후 시스템의 많은 티핑 요소가 임계값에 도달해 전복될 수 있다. © Globaia for the Earth Commission/ PIK, SRC und Exeter University |
우리의 기후 시스템은 깨지기 쉬운 평형 상태에 있다. 수많은 피드백과 복잡한 제어 메커니즘으로 인해 지구의 기후는 지난 수천 년 동안 평균값 주변에서 약간만 변동했다. 그러나 임계값을 초과하면 갑자기 새로운 상태로 전환되는 티핑 요소가 시스템에 있다. 이 티핑 포인트(tipping point, 변화 시점)에 도달하면 전체 기후 시스템의 불균형을 초래할 수 있는 피드백 캐스케이드를 유발할 수 있다.
임계 임계값에 도달한 시점은 언제일까?
지금까지 기후 연구자들은 9개의 글로벌 티핑 포인트와 지역적으로 중요한 7개의 티핑 포인트를 식별했다. 글로벌 변동 축에는 그린란드 및 남극 빙상, 아마존 열대우림, 북대서양 역전 해류(AMOC), 북극 해빙, 영구 동토층 및 열대 산호초가 포함된다. 지역적 경사 요소의 예로는 몬순, 산악 빙하 및 아한대 숲이 있다. 이러한 시스템 중 일부가 티핑 포인트에 접근하고 있다는 징후가 오랫동안 있었다.
최근 기후 시스템의 이러한 필수 액추에이터가 넘어질 위험이 있는지 시기에 대한 새로운 정보가 있다. 스톡홀름 대학의 데이빗 암스트롱 맥케이(David Armstrong McKay)와 그의 동료들은 연구를 위해 고기후 및 현재 기상 및 기후 측정 데이터에 대한 200개 이상의 연구를 평가하고 이를 기반으로 기후 시뮬레이션을 수행했다. 팀은 "이것은 모든 잠재적인 팁 요소, 티핑 포인트, 시간 척도 및 팁의 결과에 대한 최초의 포괄적인 재평가"라고 말했다.
 |
| ▲ (a) 글로벌 팁 요소와 (b) 주로 지역적으로 중요한 팁 요소 © Earth Commission/ PIK, SRC and Exeter University |
균형이 이미 흐트러짐
결과는 그다지 고무적이지 않다. McKay와 그의 동료들은 "티핑 요소와 티핑 포인트에 대한 우리의 분석은 위협이 우리가 생각했던 것보다 더 가깝다는 것을 시사한다"고 보고했다.
"지구는 1도의 온난화가 초과돼 이미 안전한 기후 조건을 벗어났음에 틀림없다" 현재 세계 기후 보고서에 따르면 지구 평균 기온은 현재 산업화 이전보다 1.1도 높으며 육지 면적은 이미 1.6도 온난화 됐다.
McKay는 "남극 서부와 그린란드 빙상, 아마존 열대우림, 일부 영구 동토층 지역, 그리고 아마도 대서양의 역류하는 해류에서 불안정화의 조짐을 보고 있다"고 보고했다.
열대 산호도 한계점에 도달했을 수 있다. 이러한 시스템에서 티핑 포인트는 1.1도에서 1.5도 사이다.
티핑 포인트가 1.5도에서 증가한다.
1.5도의 기후 보호 목표를 초과하면 추가 전환점이 있을 수 있습니다. "1.5도에서 2도의 온난화 사이에 지구 시스템 모델에서 전체 클러스터의 추가 이동이 뒤따릅니다."라고 과학자들은 보고합니다. 여기에는 비극성 빙하의 손실과 아한대 산림의 근본적인 변화가 포함된다. 2도의 지구 온난화로 인해 4개의 더 많은 전복 요소가 전복될 확률이 높아진다.
전복의 결과가 체감되는 데 걸리는 시간은 전복 요소의 특성에 따라 다르다. 아마존 열대우림의 소멸이나 대서양의 역류하는 해류의 붕괴와 같은 일부는 불과 수십 년 만에 나타날 수 있다. 영구 동토층의 해빙이나 거대한 빙상이 녹는 것과 같은 다른 과정은 수 세기가 걸릴 수 있다. 그러나 트리거 임계값을 초과하면 변경을 막을 수 없고 되돌릴 수 없다.
 |
| ▲ 다양한 티핑 요소에 대한 임계값이 가능한 위치. © Earth Commission/ PIK, SRC and Exeter University |
적어도 10개의 티핑 포인트가 위협한다.
전반적으로 이것은 현재의 기후 과정을 고려할 때 티핑 요소의 많은 부분이 임계파 값에 도달할 수 있음을 의미한다. 6가지 이상의 다른 팁 요소가 가능하다"고 McKay와 그의 동료는 말했다. 이를 위해서는 지금까지 국가들이 결정한 기후 보호 목표가 실제로 실행되어야 한다.
또한 "지구 시스템의 많은 변환 요소가 연결되어 있다"고 공동 저자인 포츠담 기후 영향 연구 연구소(PIK)의 Ricarda Winkelmann이 설명했다. 이는 하나의 기동 축이 넘어지면 다른 변환요소도 "걸릴" 수 있음을 의미한다. 연구팀은 아직 이러한 상호작용을 분석에 포함시키지 않았지만 위험을 증가시킬 수 있다. Winkelmann은 "따라서 계단식 전환점은 심각한 우려의 원인이다"고 말했다.
"0.1℃가 중요"
과학자들에 따르면, 그들의 결과는 기후를 신속하고 효과적으로 보호하는 것이 얼마나 시급한 일인지를 분명히 보여준다. “세계는 현재 2~3도의 온난화를 향해 가고 있다. 이것은 지구를 수많은 위험한 전환점을 가로질러 전 세계 사람들에게 재앙적인 결과를 초래할 코스에 놓이게 한다"고 공동 저자인 PIK의 Johan Rockström이 말했다. “지구에서 살기 좋은 조건을 유지하려면 전환점을 넘지 않도록 가능한 모든 조치를 취해야 한다. 0.1℃가 여기에 해당한다.”
그러나 파리 기후 협정의 기후 보호 목표를 이행하는 것이 여전히 가능하더라도 일부 전환점에는 이미 너무 늦을 수 있다. 공동 저자인 엑서터 대학의 팀 렌튼은 "이미 불가피한 전환점의 여파에 대처하기 위해 적응해야 할 것 같다"고 설명했다.
(Science, 2022; doi:10.1126/science.abn79509)
출처: 스톡홀름 대학교
[더사이언스플러스=문광주 기자] "Green Soul, Beautiful Science"
[ⓒ the SCIENCE plus. 무단전재-재배포 금지]
