남극 얼음 해빙에 심해수 순환 느려져…지구생태·강우급변 우려

호주 뉴사우스웨일스대 연구진, '남극역전순환' 둔화 모델링

남극 얼음이 녹으면서 해수면이 상승할뿐만 아니라 심해수 순환도 늦추고 있어 지구의 기후와 생태계에 큰 변화를 일으킬 것이라고 우려하는 논문이 나왔다.

과학저널 '네이처'는 매슈 잉글랜드 호주 뉴사우스웨일스대(UNSW) 교수가 교신저자를 맡은 이런 논문을 29일(현지시간) 게재했다.

이 논문의 제1저자는 UNSW 출신으로, 지금은 미국 매사추세츠공과대(MIT)에서 박사후 연구원으로 근무중인 리첸 박사다.

남극 근처에서는 차갑고 염분 많고 산소가 풍부한 바닷물이 매년 250조t(톤)씩 가라앉아 밑으로 내려간다.

이 물이 북쪽으로 퍼져나가면서 인도양, 태평양, 대서양 심해에 산소를 공급한다.

지구 남반구에서 일어나는 이런 심층 해수 순환을 '남극역전순환'(Antarctic overturning circulation)이라고 한다.

북반구에서도 유사한 순환이 있으며, 이를 '대서양 자오선 역전순환(AMOC)'이라고 부른다.

극지방에서 바닷물이 가라앉았다가 저위도 지방으로 가는 이런 순환 과정을 거쳐 열, 탄소, 산소, 영양분 등이 지구 전체 곳곳의 대양에 보내지며, 이는 기후, 해수면 높이, 해양생태계의 생산성 등에 큰 영향을 준다.

교신저자인 잉글랜드 교수는 "만약 대양에 폐가 있다면 그 폐 중 하나가 이것(남극역전순환)일 것"이라고 설명했다.

저자들은 모델링을 이용해 '고배출 시나리오'에서 심해수 온난화가 향후 30년간 가속할 것이며 남극역전순환에 따른 심해류가 2050년까지 42% 느려질 것이라고 전망했다.

'고배출 시나리오'란 '유엔 기후변화에 관한 정부 간 협의체'(IPCC)가 예상한 온실가스 배출량에 따른 기후변화 시나리오 중 하나로, 전세계가 화석 연료를 계속 태우고 지구온난화를 일으키는 온실가스 배출을 높은 수준으로 계속해 나갈 경우를 뜻한다.

즉 지금처럼 온실가스 다량 배출이 계속되는 경우를 가리킨다.

이럴 경우 남극의 얼음이 녹으면서 남극저층수(AABW)의 수축을 유발하며, 이에 따라 따뜻한 환남극심층수(CDW)가 대륙붕에 더 많이 접근할 수 있도록 해 주는 것으로 나타났다는 게 저자들의 설명이다.

저자들의 모델링 결과대로 해수 순환이 둔화하면 얼음이 녹는 것을 더욱 가속하게 되며, 수천년간 생명을 지탱하는 것을 도와 온 해양 시스템이 종말을 맞을 수도 있다.

잉글랜드 교수는 "이 심층 해류가 붕괴한다면 4천m 아래부터의 대양은 정체상태에 빠지게 된다"며 "심해에 영양분이 갇혀있게 되며, 이 탓에 대양 표면 근처의 해양생명을 지탱하는 데 사용될 수 있는 영양분이 감소한다"고 설명했다.

공저자 중 한 명인 호주 연방과학산업연구기구(CSIRO) 해양 및 대기 부문 소속 스티르 린툴 박사는 "남극해로부터 다른 해류 시스템으로 흘러들어가는 영양분은 전 세계 식물성 플랑크톤 생산의 약 4분의 3을 지탱하고 있다"고 설명했다.

식물성 플랑크톤은 지구 먹이사슬의 기반이다.

남극역전순환은 수천년간 비교적 안정된 상태였으나 온실가스 배출량 증가로 향후 수십년간 유의미하게 둔화할 것으로 예측된다.

만약 남극역전순환이 완전히 붕괴한다면 지역별 강우 패턴에도 큰 변화가 일어나게 되며, 열대 지역의 강우밴드 분포에 1천km에 이르는 이동이 생길 수도 있다는 게 저자들의 설명이다.

잉글랜드 교수는 미국 CNN 방송에 "남극역전순환이 완전히 끊긴다면 적도 남쪽의 한 밴드에서는 강우량이 감소하고 북쪽의 한 밴드에서는 강우량이 증가한다.

따라서 열대 지방 강우량에 영향이 있을 수 있다"고 설명했다.

/연합뉴스