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거리지난 2017년 알래스카 보퍼트해의 모습. AP 연합뉴스


북극의 해안선 침식 우려가 큰 가운데, 기후변화로 인한 해수면 상승과 영구동토층이 녹으며 땅이 가라앉는(침강) 현상이 복합적으로 작용하면서 손실 규모가 6~8배까지 커질 수 있다는 학자들 경고가 나왔다.
로저 크릴 미국 우즈홀 해양연구소 박사 등은 최근 미국 국립과학원회보(PNAS)에 이러한 내용을 담은 ‘영구동토층 해빙 침강, 해수면 상승, 침식이 알래스카 북극 연안 지역을 변형시키고 있다’라는 제목의 논문을 발표했다. 18일 이 논문을 보면 연구팀은 침식 작용에 따른 해안선 후퇴 현상이 이미 연구된 미국 알래스카 6만㎢ 규모의 북극 해안평원(ACP)을 분석했는데, 그 결과 평가금액 해수면 상승과 영구동토층 해빙 침강이 기존에 예측된 토지 손실 규모를 6~8배까지 키울 수 있다는 관측을 내놨다. 또 영구동토층의 해빙이 땅속 유기탄소를 8~11배나 많이 방출·분해해 이산화탄소 배출량을 늘릴 것이라고도 분석했다.



침식으로 인한 북극 해안선 후퇴 현상은 지난 7 일반상환학자금대출신청 5년간 항공·위성 관측을 통해 확인된 바 있다. 그러나 이젠 기후위기가 촉발한 해수면 상승, 영구동토층 해빙 침강 위험까지 더해졌다. 북극의 빙하가 녹으며 해수면이 상승하는데, 이는 파도 에너지를 늘리고 해안선을 후퇴시켜 해안 침식을 가속한다. 알래스카 앞 보퍼트해 연안의 경우, 침수와 침식의 복합 작용으로 토지 손실이 더 커진 상태다. 여기에 영구동토층이 씨티캐피탈지점 녹아 지반이 약해지고 땅이 내려앉는 ‘침강’ 문제가 발생한 것이다. 영구동토층은 2년 이상 연속으로 0도 이하로 얼어붙은 땅을 말하는데, 북극은 지난 40년 동안 기온이 지구 평균보다 4배 더 상승했다.
기존 연구에선 북극 해안평원의 토지 손실 규모가 2100년까지 6638㎢(온실가스 중배출 시나리오·SSP2~4.5)~8059㎢(온실가스 해병대직업군인 고배출 시나리오·SSP5~8.5)로 예측됐다. 그런데 이번 연구에선 평균 4832㎢(중배출), 5539㎢(고배출)의 토지 손실이 추가로 발생하는 것으로 나타났다. 연구팀은 “완화 조치(탄소배출 저감)를 취하지 않으면 2100년까지 현 북극해 연안 마을은 마을 인프라의 40~65%와 유전 인프라의 10~20%가 손상될 것”이라고 밝혔다.
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아래쪽 그림의 굵은 네모가 연구 대상이 된 북극 해안평원(ACP) 하위 지역을 나타낸다. 위쪽은 침식(왼쪽), 해수면 상승과 침식(가운데), 영구동토층 해빙 침강과 해수면 상승과 침식(오른쪽)에 대한 2050년과 2100년의 지형 상태를 추정한 것이다. 해당 논문 갈무리


또 영구동토층 해빙 침강과 해수면 상승, 침식은 땅에 묻혀 있던 유기탄소(생물체에게서 나온 탄소화합물)를 방출 및 분해해(‘교란’) 이산화탄소 배출량을 늘리는 것으로 나타났다. 연구팀은 2100년까지 영구동토층 해빙 침강과 침수, 침식이 온실가스 중배출 시나리오에서 453테라그램(Tg), 고배출 시나리오에서 562테라그램의 유기탄소를 늘릴 것으로 추정했다. 이는 침식만으로 늘어날 유기탄소 양의 8배와 11배에 해당한다. 연구팀은 “교란된 유기탄소가 어느 정도의 온실가스 배출량으로 전환될지 정량적으로 따지는 것은 이 논문의 범위를 넘어서지만, 약 1~10%가 전환된다면 대기 중 이산화탄소는 2100년까지 약 0.025~0.25ppm 증가할 것”라고 밝혔다. 이는 그동안 탄소 ‘흡수원’으로 여겨온 북극해 일부 지역을 탄소 ‘배출원’으로 바꾸고, 해양 산성화를 유발하며, 보퍼트해의 먹이 사슬을 재구성하는 등 지역 해양 생태계에 추가적인 영향을 미친다.
연구팀은 “이러한 변화는 북극의 다른 지역에서도 일어날 가능성이 크다. 동시베리아, 랩테브해, 바렌츠해와 같이 빙상에서 멀리 떨어진 지역에서는 이러한 변화가 더 빨리 일어날 것”이라고 밝혔다.
김규남 기자 3strings@hani.co.kr

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