[취재파일] 온난화, 남극 해빙(Sea Ice)이 늘어난다

 폭염이 절정으로 치닫고 있다. 이번 주 후반이면 연중 가장 무더운 8월 초다. 폭염이 절정에 이르는 한여름, 날이 뜨거워지는 만큼 북극의 해빙(Sea Ice)은 올해도 어김없이 빠른 속도로 사라지고 있다.

미국 국립설빙자료센터(NSIDC : National Snow & Ice Dater Center )에 따르면 올 7월 전반기 북극에서는 하루 평균 10만 4천㎢씩 해빙이 사라졌다. 하루에 남한 면적(9만 9천㎢)과 비슷한 면적의 해빙이 사라진 것이다. 녹아내리는 속도는 1981~2010년 같은 기간 평균보다 21%나 빠르다. 위성 관측을 시작한 이래 2번째로 빠른 것이다

그러면 남극의 해빙은 어떨까? 온난화로 지구가 점점 뜨거워지고 있는데 남극에서는 오히려 매년 해빙이 늘어나고 있다. 온난화로 고온현상이 나타나면서 매년 급격하게 해빙이 줄어들고 있는 북극과는 정 반대다. 많은 과학자와 사람들의 시선이 북극에 쏠려 있는 사이 남극 바다에서는 얼음이 꾸준히 지속적으로 늘어나고 있는 것이다.

올해 7월 1일 남극의 해빙 면적은 1천6백16만㎢로 위성 관측을 실시한 지난 1981~2010년 평균보다 137만㎢나 더 넓다. 특히 올해 남극 해빙 면적은 지난해 같은 날인 7월 1일보다 76만㎢가 더 넓다. 이런 속도로 해빙 면적이 늘어날 경우 올해 남극의 해빙 면적은 위성 관측을 시작한 이후 역대 최대 면적을 기록했던 2013년의 해빙 면적 기록을 갈아치울 가능성이 크다. 아래 그림은 2014년과 2013년, 그리고 장기간 평균한 남극 해빙 면적의 일변화를 나타낸 것이다. 하늘색으로 표시된 2014년의 해빙 면적이 현재까지 가장 넓은 것을 볼 수 있다(자료:NSIDC).

문제는 그림에서도 볼 수 있듯이 남극 해빙 면적이 단순히 계절에 따라 늘었다 줄었다 반복하는데 그치지 않고 매년 증가하고 있다는 사실이다. 일부에서는 북극 해빙이 줄어드는 만큼 남극 해빙이 늘어나면서 지구 전체로 볼 때 해빙 면적의 변화가 지구 환경에 미치는 영향이 서로 상쇄될 수 있다고 주장하는 경우도 있지만 그렇지는 않다. 북극에서 감소하는 해빙 면적이 남극에서 증가하는 해빙 면적보다 훨씬 크기 때문에 지구 전체적으로 볼 때 해빙 면적은 감소하고 있다. 또 해빙이 감소하는 지역과 늘어나는 지역이 멀리 떨어져 있는 만큼 주변에 각각의 해빙 변화가 미치는 영향도 지역에 따라 다양할 수밖에 없다. 다음 그림은 줄어들고 있는 북극의 해빙 면적(그림 2)과 늘어나고 있는 남극의 해빙 면적(그림 3)을 보여준다(자료 : Skeptical Science, NSIDC).

북극과 남극의 해빙 특성을 요약하면 아래와 같다(자료 : NSIDC).
지구가 뜨거워지는데도 불구하고 남극 해빙이 늘어나는 이유에 대해서는 주장이 다양하다. 아직 결정적인 주요 원인을 밝혀내지 못했다는 반증이기도 하다. 2000년대 초에는 남극의 오존홀 때문에 남극 해빙이 증가될 수 있다는 주장이 나왔으나 최근에는 오존 고갈이 오히려 지상과 해수면을 따뜻하게 만들어 해빙을 감소시킨다는 반대의 연구결과가 나왔다(Bitz and Polvani, Geophysical Research Letters, 2012). 또 최근에는 남극의 빙상(ice sheet) 등이 녹아내리면서 담수가 바다로 많이 흘러들거나 강수량이 늘어나 염분 농도가 낮아져 해빙이 늘어난다는 주장도 있다(Eisenman et al, The Cryosphere, 2014 참조).

다만 남극 해빙 면적이 늘어나는 속도는 지금까지 생각했던 것보다는 느려질 것으로 보인다. 최근(2014년) 미국 샌디에이고 캘리포니아대학(UCSD) 스크립스 해양연구소(Scripps Institution of Oceanography)와 NASA 즉, 항공우주국 공동연구팀은 과학저널 빙권(The Cryosphere)에 발표한 논문에서 1991년 이후 남극 해빙 관측 자료가 실제보다 크게 산출됐을 가능성을 제기했다. 1991년에 관측 위성이 바뀌면서 관측 기기도 바뀌었는데 기기 변화에 따른 관측자료 보정이 제대로 안 돼 1991년부터 남극 해빙 증가폭이 갑자기 점프했다는 것이다. 이것이 사실이라면 1991년 이후 남극 해빙 관측 자료를 이용한 연구는 모두 계산을 다시 해봐야 한다. 또 1991년 이후 관측 자료를 바탕으로 주장한 각종 이론도 다시 한 번 검증해봐야 한다. 뿐만 아니라 기후변화에 관한 정부간 협의체 (IPCC)가 정책 입안자를 위해 만든 기후변화 영향 보고서 역시 약간의 수정이 불가피할 전망이다.

해빙(sea ice, 海氷)은 글자 그대로 염분이 많은 바닷물이 얼어서 만들어진 얼음을 뜻한다. 일반적으로 육지에서 염분이 들어있지 않은 깨끗한 물이나 눈이 얼어 만들어지는 빙하(glacier)나 빙붕(ice shelf), 빙산(ice bergs), 빙상(ice sheet)과는 기원이 다르다. 해빙은 겨울철에 크게 늘어나는데 극지방뿐 아니라 우리와 가까운 발해만(Bohai Bay)이나 북한의 서한만에서도 만들어 진다(NSIDC 자료 참조).

평균적으로 지구상에는 캐나다 면적의 2.5배 정도인 2천 5백만㎢가 해빙으로 덮여 있다. 해빙 면적의 변화는 기후와 생태계에 커다란 영향을 미친다. 바다가 얼음으로 덮여 있으면 물로 덮여 있을 때보다 지구상에 도달하는 햇빛을 많이 반사하게 된다. 때문에 해빙 면적의 변화는 지구 에너지 평형에 변화를 초래한다. 또한 해빙은 주변 바닷물의 온도와 염분 농도의 변화를 초래한다. 바닷물은 온도와 염분농도가 달라지면 밀도가 달라지고 결과적으로 순환하게 된다. 결국 해빙 면적의 변화는 지구 에너지 평형과 바닷물의 순환에까지 영향을 미쳐 기후와 생태계에 변화를 초래하는 것이다. 해빙을 중요하게 보는 이유다.