네 가지 기후 전환점에 관한 경고 신호
- 지구환경 / 문광주 기자 / 2025-10-06 21:10:22
3분 읽기
- 그린란드 빙상과 서남극 대륙의 일부는 이미 그러한 전환점에 접근하고 있을 수 있어
- 아마존 열대우림 또한 이러한 전환점에 직면할 것으로 우려돼
- 온난화가 1/10도 증가할 때마다 전환점을 넘을 확률이 높아진다
- 지구 시스템의 핵심 구성 요소에 대한 글로벌 모니터링 시스템 구축을 강력히 권고
지구 기후 시스템은 상호 연결된 여러 영향 요인, 피드백 루프, 그리고 전환 요소 간의 불안정한 균형에 기반한다. 전환 요소는 특정 한계점에 도달하면 갑자기 새로운 평형 상태로 전환될 수 있다. 그린란드 빙상과 서남극 대륙의 일부는 이미 그러한 전환점에 접근하고 있을 수 있으며, 아마존 열대우림 또한 이러한 전환점에 직면할 것으로 우려된다.
결합된 변곡 요소
그러나 기후 티핑 요소가 이 변곡점에 얼마나 가까운지, 그리고 그 이후의 상태가 어떻게 될지는 평가하기 어렵다. 일부 기후 연구자들은 대서양 역전 순환(AMOC)의 약화를 티핑 포인트의 전조로 보는 반면, 다른 연구자들은 그렇지 않다고 생각한다. 더욱 복잡한 문제는 일부 티핑 요소가 수천 킬로미터에 걸쳐 서로 결합돼 상호 작용한다는 사실이다.
TUM(뮌헨 공과대학교)과 포츠담 기후영향연구소의 니클라스 보어즈(Niklas Boers)가 이끄는 연구진은 이러한 티핑 요소의 결합이 미칠 수 있는 잠재적 영향을 조사했다. 보어즈의 동료 텅 리우는 "지구 시스템의 개별 구성 요소에 초점을 맞춘 이전 연구들과 달리, 우리 연구는 이 요소들을 더 크고 상호 연결된 시스템의 일부로 간주한다"고 설명했다.
경고 신호로서의 회복 둔화
연구진은 그린란드 빙상, 대서양 역전 순환(AMOC), 아마존 열대우림, 남미 몬순 시스템 등 네 가지 상호 연결된 티핑 요소를 더욱 자세히 조사했다. 연구진은 관측 데이터와 모델을 사용하여 이러한 요소들의 불안정화 증가에 대한 증거를 찾았다. 이는 특히 교란 후 시스템이 정상 상태로 복귀하는 데 지연이 발생하는 데서 확인할 수 있다.
보어스와 그의 동료들은 "시스템이 전환점에 접근함에 따라 안정성을 유지하는 음의 되먹임이 약해진다"며 "교란 후 회복 속도가 느려지는 것은 음의 되먹임이 약해지고 있음을 직접적으로 나타낸다"고 설명했다.
네 가지 시스템 모두에서 불안정화 징후
실제로 연구팀은 네 가지 전환점 요소 모두에서 이러한 징후를 확인했다. 보어스는 "이제 지구 시스템의 여러 상호 연결된 부분이 불안정해지고 있다는 설득력 있는 관측 증거를 확보했다"고 말했다. 이는 예를 들어 그린란드 빙상 서부와 대서양 역전 순환(AMOC)에 적용된다. 두 시스템은 북대서양으로 융해수가 유입되면 역전 순환이 더욱 약화되기 때문에 서로 밀접하게 연결되어 있다. 약화된 역전 순환은 결국 북극의 기온에 영향을 미칠 수 있다.
아마존 열대우림과 남미 몬순에도 동일한 현상이 적용된다. 열대우림에서 상승하는 수분은 열대 대서양에서 아마존 지역으로 따뜻하고 습한 공기를 가져오는 기류에 영향을 미친다. 연구진은 "삼림 벌채로 인해 이러한 피드백이 제거되면 남미 몬순 순환 상태가 변화하여 강수량이 급격하고 크게 감소할 수 있다"고 설명했다.
"1/10도의 변화가 중요“
따라서 온난화가 지속될 경우 이 네 가지 전환점 요소는 전환점에 이를 위험이 있다. 보어스는 "전환점의 정확한 기준은 여전히 매우 불확실하지만, 기온이 계속 상승함에 따라 위험이 증가하고 있음을 보여주는 증거가 분명히 있다. 온난화가 1/10도 증가할 때마다 전환점을 넘을 확률이 높아진다"고 말했다.
기후 연구진은 이는 신속하고 효과적인 기후 보호의 시급성을 강조했다. 동시에 지구 시스템의 핵심 구성 요소에 대한 글로벌 모니터링 시스템 구축을 강력히 권고했다. 위성 기반 관측, 특히 식생과 빙하 융해 관측은 이러한 과정에서 핵심적인 역할을 한다.
참고: Nature Geoscience, 2025; doi: 10.1038/s41561-025-01787-0
출처: TUM(Technische Universität München)
- 그린란드 빙상과 서남극 대륙의 일부는 이미 그러한 전환점에 접근하고 있을 수 있어
- 아마존 열대우림 또한 이러한 전환점에 직면할 것으로 우려돼
- 온난화가 1/10도 증가할 때마다 전환점을 넘을 확률이 높아진다
- 지구 시스템의 핵심 구성 요소에 대한 글로벌 모니터링 시스템 구축을 강력히 권고
네 가지 기후 전환점에 대한 경고 신호
기후 시스템의 네 가지 핵심 구성 요소가 전환점의 징후를 보이고 있다.
경고 신호:
기후 연구자들이 확인한 바에 따르면 지구 기후 시스템의 네 가지 핵심적이고 상호 연결된 구성 요소가 안정성을 잃고 있다. 연구진에 따르면 그린란드 빙상, 대서양 역전 순환, 아마존 열대우림, 그리고 남미 몬순 시스템은 교란으로부터 회복하는 데 시간이 다소 지연되고 있다. 연구진은 "Nature Geoscience"에 기고한 논문에서 이러한 기후 요소들이 전환점에 접근하고 있음을 시사한다고 밝혔다.
 |
| ▲ 그린란드 빙상은 점점 더 불안정해지는 기후 시스템의 4가지 연결된 팁핑 요소 중 하나다. © Jaroslav Sugarek/ Getty Images |
지구 기후 시스템은 상호 연결된 여러 영향 요인, 피드백 루프, 그리고 전환 요소 간의 불안정한 균형에 기반한다. 전환 요소는 특정 한계점에 도달하면 갑자기 새로운 평형 상태로 전환될 수 있다. 그린란드 빙상과 서남극 대륙의 일부는 이미 그러한 전환점에 접근하고 있을 수 있으며, 아마존 열대우림 또한 이러한 전환점에 직면할 것으로 우려된다.
결합된 변곡 요소
그러나 기후 티핑 요소가 이 변곡점에 얼마나 가까운지, 그리고 그 이후의 상태가 어떻게 될지는 평가하기 어렵다. 일부 기후 연구자들은 대서양 역전 순환(AMOC)의 약화를 티핑 포인트의 전조로 보는 반면, 다른 연구자들은 그렇지 않다고 생각한다. 더욱 복잡한 문제는 일부 티핑 요소가 수천 킬로미터에 걸쳐 서로 결합돼 상호 작용한다는 사실이다.
TUM(뮌헨 공과대학교)과 포츠담 기후영향연구소의 니클라스 보어즈(Niklas Boers)가 이끄는 연구진은 이러한 티핑 요소의 결합이 미칠 수 있는 잠재적 영향을 조사했다. 보어즈의 동료 텅 리우는 "지구 시스템의 개별 구성 요소에 초점을 맞춘 이전 연구들과 달리, 우리 연구는 이 요소들을 더 크고 상호 연결된 시스템의 일부로 간주한다"고 설명했다.
경고 신호로서의 회복 둔화
연구진은 그린란드 빙상, 대서양 역전 순환(AMOC), 아마존 열대우림, 남미 몬순 시스템 등 네 가지 상호 연결된 티핑 요소를 더욱 자세히 조사했다. 연구진은 관측 데이터와 모델을 사용하여 이러한 요소들의 불안정화 증가에 대한 증거를 찾았다. 이는 특히 교란 후 시스템이 정상 상태로 복귀하는 데 지연이 발생하는 데서 확인할 수 있다.
보어스와 그의 동료들은 "시스템이 전환점에 접근함에 따라 안정성을 유지하는 음의 되먹임이 약해진다"며 "교란 후 회복 속도가 느려지는 것은 음의 되먹임이 약해지고 있음을 직접적으로 나타낸다"고 설명했다.
 |
| ▲ 기후 시스템의 전환 요소는 서로 연결되어 있다. 일부는 긍정적 피드백을 통해, 다른 일부는 부정적 피드백을 통해 연결된다. 1. 작은 열유입 2.용해수유입 3..염도 이상의 빠른 이류로 인해 경도 염도 기울기가 증가한다. 4.남태평양 온난화 5. 적도수렴대(ITCZ)의 남하 6.로스-아문젠해의 온난화 7. 열대습기유입 변화 8. 강수 줄어듬 9. 대서양에서 태평양으로 수증기 더욱 유입 10. 수온계층의 얕은 변화와 연간 주기의 약화로 인한 북동부 열대 태평양의 냉각 © CodeOne/ DeWikiMan, CC-by-sa 4.0, the Science olus |
네 가지 시스템 모두에서 불안정화 징후
실제로 연구팀은 네 가지 전환점 요소 모두에서 이러한 징후를 확인했다. 보어스는 "이제 지구 시스템의 여러 상호 연결된 부분이 불안정해지고 있다는 설득력 있는 관측 증거를 확보했다"고 말했다. 이는 예를 들어 그린란드 빙상 서부와 대서양 역전 순환(AMOC)에 적용된다. 두 시스템은 북대서양으로 융해수가 유입되면 역전 순환이 더욱 약화되기 때문에 서로 밀접하게 연결되어 있다. 약화된 역전 순환은 결국 북극의 기온에 영향을 미칠 수 있다.
아마존 열대우림과 남미 몬순에도 동일한 현상이 적용된다. 열대우림에서 상승하는 수분은 열대 대서양에서 아마존 지역으로 따뜻하고 습한 공기를 가져오는 기류에 영향을 미친다. 연구진은 "삼림 벌채로 인해 이러한 피드백이 제거되면 남미 몬순 순환 상태가 변화하여 강수량이 급격하고 크게 감소할 수 있다"고 설명했다.
"1/10도의 변화가 중요“
따라서 온난화가 지속될 경우 이 네 가지 전환점 요소는 전환점에 이를 위험이 있다. 보어스는 "전환점의 정확한 기준은 여전히 매우 불확실하지만, 기온이 계속 상승함에 따라 위험이 증가하고 있음을 보여주는 증거가 분명히 있다. 온난화가 1/10도 증가할 때마다 전환점을 넘을 확률이 높아진다"고 말했다.
기후 연구진은 이는 신속하고 효과적인 기후 보호의 시급성을 강조했다. 동시에 지구 시스템의 핵심 구성 요소에 대한 글로벌 모니터링 시스템 구축을 강력히 권고했다. 위성 기반 관측, 특히 식생과 빙하 융해 관측은 이러한 과정에서 핵심적인 역할을 한다.
참고: Nature Geoscience, 2025; doi: 10.1038/s41561-025-01787-0
출처: TUM(Technische Universität München)
[더사이언스플러스=문광주 기자]
[ⓒ the SCIENCE plus. 무단전재-재배포 금지]
