사려 깊은 여러분 안녕하세요. ‘사랑스런 삶의 터전, 지구에서 오늘은 해양과 세계기후의 깊은 상관관계를 조명하는 2부작의 1부로 보내드립니다. 오늘 모신 전문가는 호주 국립과학 연구기관 연방 과학산업 연구 기구의 해양학자인 스티브 린톨 박사와 독일 포츠담 기후영향연구소 선임 연구원이자, 유엔 기후변화 정부간 협의체의 다가오는 5차 평가보고서 중 해수면 변화 장의 책임저자인 앤더스 리버만 교수입니다. 바다는 지구 표면의 71%를 차지하며 세계 수자원의 약 97%를 이루고 다양한 해양생물을 부양하고 해양의 심층수 순환으로 알려진 열염분 순환 등 여러 방법으로 행성의 기후를 조절하는 중요한 역할을 합니다.

지구를 생각하며 역전 순환류의 진짜 모습을 알아보려면 그린란드와 아이슬란드 근처 대서양 북부에서 시작하기가 가장 쉽습니다. 해류는 그곳 표면에 내려가 전 대서양을 통해 남쪽으로 흘러 남대양에 도달합니다. 그런 다음 남대양의 강한 해류가 물을 재분배하여 세계로 운반하며 남극대륙을 돌게 합니다. 그 물이 인도양과 태평양을 지나면서 결국 남대양으로 다시 돌아오며 점점 따뜻하고 다시 가벼워집니다. 그리고 다시 해양 상층에서 대서양을 통해 북쪽으로 흐르며 순환을 끝냅니다.

해양은 열을 흡수해 지구 기온을 안정화시키지요. 대기보다 대략 천 배나 열을 더 많이 흡수합니다.

열염분 순환은 대서양의 저위도인 적도 부근에서 북극 부근의 고위도로 많은 열을 운반합니다. 전체 기후체계가 열염분 순환에 따라 갑니다.

해양은 방대한 양의 열과 이산화탄소를 저장하고 이동하며 주로 기후에 영향을 줍니다. 그래서 해양의 상층 몇 미터가 대기전체보다 열을 더 많이 저장합니다. 지난 50년간 지구 온난화를 이야기할 때 해양의 온난화를 다뤄야 합니다. 지난 50년간 지구시스템으로 저장된 여분의 열의 80-90%가 해양으로 흡수되었지요. 그래서 해양이 기후에 영향을 주고 해양관측이 기후변화를 추적할 중요한 방법이 되는데 해양이 열을 축적하기 때문입니다.

최근 과학자들은 바다로 인류가 만든 이산화탄소의 40%나 1/3이 흡수된다고 했지요. 하지만 최근에 미국 예일대 생물권 연구소의 제프리 파크 박사의 연구는 수십 년간 해양이 따뜻해져 이산화탄소 수용 능력이 감소되었다고 밝혔습니다. 해양이 탄소 저장고 역할을 못 하면 대기중의 이산화탄소 수치가 최근의 392ppm보다 훨씬 높아져 아주 위험한 5백-6백ppm에 이를 겁니다.

다른 중요한 면은 해양이 화석연료를 태우거나 토지를 개간하며 지구 대기로 내뿜는 많은 이산화탄소를 저장하는 것입니다. 이 양의 1/3이 바다로 들어가지요. 이산화탄소를 해양이 제거하면 기후변화율이 늦춰질 것이며 바다가 기후변화 속도를 늦추거나 완화할 겁니다. 그렇지 않으면 모든 이산화탄소가 대기에 남게 될 것입니다.

열염분 순환이 기후변화로 인해 실제로 늦춰지거나 완전히 멈춘다면 어떻게 될까요? 리버만 교수는 이런 일이 행성의 기후 체계의 큰 불안정을 가져와 현재 속도보다 10-20배 빨리 해수면상승이 될 거라 믿습니다.

그린란드가 녹고 북극으로 향하다 결국 북대서양으로 흐르는 시베리아 강들에서 더욱 많은 담수가 북대서양으로 추가로 들어가거나 대서양의 강수량 패턴 변화로 인해 북대서양의 염분 농도가 많이 낮아지면 더 이상 물이 내려가지 않으며 열염분 순환이 방해를 받거나 멈출 수 있지요. 기후 모형에서 순환이 멈춰지면 북대서양의 온도가 8도까지 내려가게 됩니다. 지구 온난화에서 최대 문제지요. 지구 온난화와 반대가 아니라 열을 재편성 하는 것입니다. 남대양이 따뜻해지면 전체 남반구가 따뜻해지는 반면 북 대서양은 차가워집니다. 이 문제는 이미 유럽 농업에 상당히 심각하게 영향을 주고 또한 생태계와 북극 빙하에도 영향을 줍니다. 하지만 열염분 순환과 관련된 많은 열이 있기 때문에 전체 기후체계가 방해 받을 겁니다. 그것은 먼저 지구 온난화가 증가하거나 이 시기에 약간 가속된다는 뜻입니다. 이산화탄소의 흡수가 낮아지면 지구 온난화도 증가할 겁니다. 그러면 열대지방 강우대가 변합니다. 현재 적도를 따라 위치한 강우대가 대서양 유역으로 약간 바뀌는데 열이 북쪽으로 이동하며 이 강우대가 실제로 적도를 따라 위치하길 원하지 않고 가장 따뜻한 온도의 적도를 따르려 하니까요.

잠시 후, 해양과 세계기후에 대한 바다의 영향을 계속 살펴봅니다. 수프림 마스터 TV에 채널을 고정하세요.

수프림 마스터 TV ‘사랑스런 삶의 터전, 지구'에서 바다가 지구 기후에 미치는 영향을 계속 조명합니다. 최근 과학자들은 매년 거대한 양의 물을 운송하며 남극 대륙 주변을 빠르게 움직이는 심해 해류가 심층수 순환의 중요한 요소임을 발견했습니다.

역전 순환류의 중요한 부분은 대양 해저의 서쪽 부분에서 주로 발견된 아주 강한 심해 해류입니다. 대서양에서는 잘 연구되었으나 남대양에서는 잘 알려지지 않았습니다. 남대양의 인도양 부분에 거대한 고원 즉 2천 킬로미터 이상 길이에 이르는 해저산맥이 있습니다. 이 고원 측면에 해류의 존재를 예측하지만 누구도 그것을 측정치 못했습니다. 그래서 그 해류가 얼마나 강한지 전혀 모르며 역전 순환류에서 중요한 부분인지 아닌지도 알지 못했습니다. 몇 년 전에 일본과 호주 과학자들의 합동연구에서 이 고원 측면에 심해 해류를 측정하기 위한 기구들을 배치했습니다. 그들의 발견은 정말 놀라웠지요. 첫째 해류가 상당히 강한 것에 놀랐는데 2년간 평균 속도는 수심 4천 미터에서 초속 약 20센티미터로 나타났습니다. 초속 20센티미터가 별로 빠르지 않게 들리지만 심해에선 매우 드문 일입니다. 사실은 그 깊이의 심해에서 측량한 심해 해류에서 가장 강하고 빠른 것이었지요. 수심 약4천 미터 아래에서 해저를 따라 흐릅니다. 하지만 물기둥을 통해 수천 미터까지 확장되지요. 그래서 많은 심해를 차지하지만 무척 좁습니다. 폭은 약 50 킬로미터 뿐입니다. 그래서 이 해류의 속도를 재고 수온과 염분 측량을 통해 남극 대륙에서 심해 해류 시스템을 통해 북쪽으로 이동하는 물의 양을 계산합니다. 그것은 초당 1천만 입방미터로 나타났습니다. 머리로 계산하기 어려운 큰 숫자입니다. 세계의 모든 강의 흐름을 합한다면 대략 초당 백만 입방미터가 될 것입니다. 남극 대륙에서 흘러나오는 차가운 심해 해류는 세계 모든 강을 합친 양의 열 배에 해당됩니다. 이것은 실제로 역전 순환류의 중요한 지류로 우리가 이해할 해류의 한 측면이며 미래에 기후가 어떻게 변화할지 예상할 때 모형도를 만들도록 도움을 주지요.

북반구에 비해 남반구에선 아주 적은 연구가 진행되었습니다. 하지만 몇 년간 남대양 해류 측정은 혁신적인 위성 시스템 사용을 통해 향상되었습니다.

지난 몇 년간 바뀐 것은 우선 훨씬 개선된 위성장치입니다. 이제는 해수면 높이를 1-2 밀리미터 오차로 측정 가능한 위성이 있습니다. 이제는 이전엔 불가능한 방식으로 우주에서 해류를 연구할 수 있어요. 고속도로에서 차량속도를 알기 위해 경찰이 쓰는 스피드건과 비슷하지요. 위성에서 레이더 파를 보내면 해면에 닿아 반사되어 위성으로 다시 돌아옵니다.

해류의 상태에 대한 정기적인 정보를 수집하는 로봇 『아르고』는 23개국이 협력한 국제적인 사업이며 많은 이들이 작업을 돕고 있습니다.

해수면 아래 1-2천 미터 깊이의 해류에 떠내려가도록 만들어진 기구입니다. 해류에 의해 운반되며10일마다 기구의 일부인 작은 풍선을 부풀립니다. 그것이 부력을 변경하며 물기둥에서 보다 가볍게 뜨도록 만듭니다. 수심 2천 미터에서 해수면까지 떠오르지요. 움직이면서 온도 염도 및 때로는 산소 수치까지 측정합니다. 해수면에 다다르면 위성으로 저희에게 자료를 보내며 다시 아래로 내려가 또 열흘 동안 떠다니게 됩니다. 현재 전세계 바다에 3천여 개의 이런 장비가 배치되었습니다.

스티브 린톨 박사님과 앤더스 레버만 교수님이 바쁜 일정에도 해양과 지구 기후 시스템의 관계를 말씀해 주신 것에 깊이 감사합니다. 여러분의 중요한 연구를 통해 해양의 심층수 순환이 바다가 탄소와 열을 흡수하는 것을 조절하는데 아주 중요하며 미래의 기후변화 범위를 결정하는데 중요한 역할을 하는 것이 분명해졌습니다.

오늘 출연한 과학자들에 대한 자세한 정보는 다음 웹사이트를 방문하세요. 앤더스 레버만 교수
www.PIK-Potsdam.de
스티븐 린톨 박사
www.CSIRO.au<BR>
환경을 생각하는 여러분, 오늘 시청에 감사합니다. 다음주 수요일, ‘사랑스런 삶의 터전, 지구에서 2부작의 2부를 기대해 주세요. ‘주목할 뉴스’와 ‘깨달음이 있는 문화예술’이 이어집니다. 신의 인도가 언제나 우리와 함께 하기를 빕니다.