서론
지구온난화(global warming) 문제는 사라지지 않을 것이다. 아마도 일시적으로 혹은 오랜 기간 동안 어떤 종류의 온난화가 일어나고 있다는 증거들은 계속해서 쌓여가고 있다. 그러나 이것이 인간에 의해 야기된 것일까? 그리고 이 문제에 대해 어떤 것을 할 수 있을까? CO2 방출을 줄이기 위한 환경운동은 새로운 국면에 접어들고 있다. 미 대법원(Supreme Court)은 대기오염 책임의 한 부분으로 CO2의 방출을 규제하도록 요청하는 환경보호국(Environmental Protection Agency)이 제기한 소송에 대해 판결을 내리도록 요구받았다. 미국 대통령은 1990년에 방출한 CO2보다 더 적은 양을 방출하도록 요구하는 교토의정서(Kyoto Protocol)에 서명하도록 강한 압력을 받고 있다. 지구온난화에 대한 사건을 강조하는 ‘불편한 진실(An Inconvenient Truth)’라는 제목의 책과 영화가 미국의 전 부통령인 앨 고어(Al Gore)에 의해 2006년에 출판 및 제작되었다.[1, 2]
그는 화석연료를 태우는 인간 활동이 대기 중에 CO2의 양을 역사상 가장 많은 수준으로 증가시키게 될 것이라고 말했다. 그는 억제되지 않은 CO2의 방출이 결국은 극지방의 빙하들을 완전히 녹일 것이고, 해수면의 상승을 유발하여, 뉴욕, 마이애미, 뉴올리언즈, LA와 같은 많은 해안지역들이 물에 잠기게 될 것이며, 기온과 강수의 재분포로 농업양상이 대폭적으로 바뀔 것이라고 주장하고 있다. 그리고 마침내 2007년 2월 2일, 지구온난화에 대한 제 4차 IPCC (Intergovernmental Panel on Climatic Change, 기후변화에 관한 정부간 협의체) 평가보고서가 제출되었다. 그런데 흥미롭게도 그 보고서는 경고자들의 과장을 축소시켰다. 왜냐하면 기후모델학자들은 지구 기온의 상승은 과대 측정되었고, 관측치도 예상을 뒷받침하지 않는다는 것을 발견하였다고 보고했기 때문이었다.
지구 온난화의 측정치
나는 수년 간 지구온난화에 대해 회의적이었다. 왜냐하면 CO2 방출 증가의 영향을 평가하는데 사용할 수 있는 기후기록이 너무나 짧아서, 그 영향이 진실이라고 자신 있게 말할 수 없기 때문이었다. 그림 1에서 보여주는 것처럼, 이산화탄소의 농도가 지난 50여 년 동안 지수함수적으로 증가해왔었다는 것은 의심의 여지가 없다. 이 데이터들은 하와이의 마우나로아 관측소(Mauna Loa Observatory)에 있는 스크립스 해양연구소(Scripps Institute of Oceanography)의 킬링(C. C. Keeling)에 의해서 수집된 것이다.[3]
그림 1. 대기 중 CO2 농도 (Atmospheric Carbon Dioxide Concentration).
그림 2. 해수면 온도 (Sea-surface Temperature).
그림 3. 허리케인의 발생 빈도(Frequency of Hurricanes).
그림 4. 바다 얼음의 양 (Extent of Sea Ice).
그러나 이산화탄소의 증가가 인간의 화석연료 사용의 증가에 기인한 것인지, 그리고 그 증가가 최근 지구온난화 경향의 분명한 원인이 되어 극지방의 얼음들을 녹이고 있는 것인지에 대한 결론은 아직까지 불분명하다. 여러 의문들이 기후를 연구하는 연구자들을 지속적으로 괴롭히고 있다. 지구는 정말로 더워지고 있는가? 극지방의 얼음들은 정말로 녹고 있는가? 이산화탄소의 증가 중에서 사람의 영향에 의한 것은 어느 정도인가? 만약 사람들이 이산화탄소의 배출을 감소시키기 위한 노력을 시도했었다면, 실제로 좋아졌을까? 그리고 분명해 보이는 지구온난화에 대한 또 다른 가능성 있는 설명이 있을까? 이것들은 간단한 질문들이 아니다. 그리고 이에 대한 신뢰성 있는 대답은 위해서는 상당한 기간 동안의 기록들이 요구되어지는 것이다.
처음 두 질문에 대답하기 위해서, 비교적 오랜 기간에 걸친 방대한 양의 전 지구적 데이터들이 평균되어져야만 한다. 그리고 지구온난화의 영향은 전 지구적인 평균과 비교해서 너무도 작기 때문에, 데이터들의 수집과 분석 시에 편견을 제거하기 위해서 극도의 세심한 주의가 필요하다. 이 과정에서 결과의 신뢰성에 영향을 끼칠 수 있는 많은 함정들이 이미 발생해왔었다.
나는 증거들에 대한 또 다른 면들을 바라보기로 결정했다. 그리고 여러 작은 데이터 군들을 선택함으로서 지구온난화 개념을 지지하는 것처럼 보이는 대기, 해양, 극지방에서 감지되어질 수 있는 최근 경향들을 찾아보기로 결정했다. 내가 사용한 데이터 군들은 지역적 그리고 일시적 측면에서 제한적이기는 하지만, 편견 없이 그것들을 비교적 쉽게 분석할 수 있게 한다. 그러나 그 결과는 장기간의 지구 경향을 반영한다고 볼 수 없기 때문에 검증을 거칠 필요가 있다.
내가 분석한 3가지 자료군은 (1)알래스카 만의 해수면 온도[4], (2)대서양 남동부와 카리브 해에서의 허리케인 발생빈도[5] (3)북극해에서 해빙(sea ice, 바다얼음)의 극지방 범위[6] 이다.
분석
만약 지구온난화가 일어나고 있다면, 해수면 온도도 또한 증가할 것이고, 허리케인 발생빈도도 증가해야만 하며, 극지방의 해빙도 녹아야만 할 것이다. 그림 2-4는 3가지 모든 과정에 대한 경향이 적어도 단기간 동안에는 일정한 것으로 나타나는 것을 보여준다. 알래스카 만의 해수면 온도는 지난 30년간에 걸쳐 약 3% 증가했다. 대서양 서부에서의 허리케인 발생빈도도 지난 150년간에 걸쳐 약 3% 증가한 것으로 나타난다. 그리고 북극의 해빙범위는 지난 25년간에 걸쳐 약 5%가 줄어들었다. 하지만 일반적인 경향으로 단기간 동안에 변동(oscillations)이 일어나고 있음에 주목하라. 허리케인 발생빈도에서 가장 큰 변동이 발생하고 있는데, 30-40년의 주기로 최저 및 최고 발생빈도를 가진다. 이것은 미국 남동부를 강타했던 허리케인들의 갑작스런 발생빈도의 증가는 30년 주기의 최저 발생빈도에 뒤이은 1995년경 이후로 특히 현저해졌다. 비록 변동이 작긴 하지만, 이렇게 단주기적 변동은 대부분의 지구물리적 현상에서 전형적인 것이고, 또한 해수면 온도와 북극의 해빙범위에서도 비록 적지만 변동이 있다는 것은 명백하다.
이러한 제한적 관측치들에 기초했을 때, 지구온난화가 적어도 과거 30-50년에 걸쳐 일어나고 있는 것으로 볼 수도 있다. 하지만, 이러한 자료들은 지역적 제한을 가지고 있고, 단기간만을 관측한 결과이기 때문에, 이러한 경향이 계속될 것이라고는 아직 말할 수 없다. 우리가 아직 데이터들에서 관측하지 못한 훨씬 오랜 기간에 걸친 변동이 있을 수도 있는 것이다. 장기간에 걸쳐 자료들이 기록되었을 때, 종종 오랜 기간에 걸친 변동들도 나타났었다.
이러한 자료들은 온난화 경향을 야기하는 데 있어서 인간 활동에 대한 질문을 다루고 있지 않다. 대기권 내의 CO2 양의 증가가 온실효과를 증가시키고 아마도 온난화를 야기하는 것으로 생각되는 것은 사실이다. 하지만 지구온난화가 CO2 농도의 증가에 기인한 것인지, 혹은 CO2 농도가 지구온난화의 결과인지는 불분명하다. 대양은 대기권보다 수천 배의 CO2를 함유하고 있고, 대양이 따뜻해지거나 pH가 변하면 상당한 양의 CO2가 방출될 수 있다. 만약 아직까지 밝혀지지 않은 어떤 과정이 대양을 따뜻하게 한다면, 대양으로부터 대기로 CO2의 방출을 일으킬 수 있을 것이고, 그 결과 복사열에 의해서 훨씬 더 온난해질 것이다.
한 가능한 시나리오는 덴마크 출신의 우주선(cosmic ray) 전문가들인 헨릭 스벤스마크(Henrik Svensmark)와 니겔 마쉬(Nigel Marsh)가 최근에 발표한 일련의 논문들에서 확인되어질 수 있다.[7, 8, 9] 그들은 은하우주선(galactic cosmic ray, GCR)의 강도와 지구기온 사이의 간접적 연관성을 보여주었다. 그들은 지구로의 은하우주선 흐름(flow)에 대한 태양의 영향을 연구하고 있다. 태양의 흑점활동(sunspot activity)의 변화는 지구를 둘러싸고 있는 자기권(magnetosphere)에 영향을 미치는데, 흑점활동이 높은 기간엔 더 많은 은하우주선이 지구를 공격하게 된다. 태양이 활발할 때, 지구를 공격하는 은하우주선의 강도도 증가되어, 대기권에서의 이온화를 더 많이 야기해서 더 많은 C-14를 만들고, 아마도 더 많은 구름응결핵(cloud condensation nuclei, CCN)을 만들게 될 것이다. 차례로, 구름응결핵의 이러한 증가는 지구를 시원하게 하는 하층운(low-level clouds, 고도 2km 이하의 대기 중에 나타나는 구름으로 층적운과 층운이 있다)을 더 많이 만들어내는 것으로 보인다. 태양의 활동이 약할 때 지구를 공격하는 은하우주선의 강도는 감소되어 지구가 온난해지도록 한다. 스벤스마크과 마쉬는 지난 1,000년에 걸친 흑점활동과 지구온난화 및 냉각화 사이의 놀랄만한 통계적 상관관계를 보여주었다. 아마도 최근 지구기온의 증가는 부분적으로 현재의 저조한 태양활동 탓일 수도 있으며, 이것은 마우나로아에서 측정된 최근의 CO2 양의 증가에 의해서 보충되어졌다는 것이다. 구름응결핵의 생성과 은하우주선에 의한 구름 사이의 상호관계에 대해서는 아직 더 많은 연구가 필요하다.
결론 및 권고사항
그렇다면 우리는 어떻게 결론을 내릴 수 있을까? 다음과 같이 말하는 것이 무난할 것이다.
* 지구온난화는 지난 30-50년 동안 일어나고 있는 것처럼 보인다.
* 이러한 온난화는 단지 단기간의 변동일 수도 있으나 장기간의 경향일 수도 있다.
* 인간이 온난화를 야기하는지 아닌지에 대한 증거는 아직 결정적이지 않다.
* 지구온난화에 대한 ‘자연적’ 원인으로는 아무 것도 확실한 것이 없다.
* 한 가능한 새 이론은 태양활동에 의해 조절되는 은하우주선이 하층운에 영향을 미치며 온난화를 야기한다는 것이다.
지구온난화가 우리 사회의 어떤 부분에 부정적으로 영향을 미칠 수도 있으나, 다른 부분에서는 이로울 수도 있다. 사실상, 현재의 온난화 경향은 지구의 기후를 에덴동산의 기후에 가깝게 되돌리고 있을 수도 있다. 지구 역사상 일어난 기후 변화와 비교했을 때, 몇 도 정도의 증가는 극지방의 빙하들을 완전히 녹이거나 또 다른 빙하기로 이끌지 못할 작은 변동이다. 지구는 일정한 기후를 유지하기 위한 많은 고유한 피드백 시스템을 가진 안정적인 환경시스템을 가지고 있다. 그것은 하나님에 의해 설계되었고, 단지 창세기 대홍수와 같은 격변적 사건에 의해서만 기하급수적으로 변했다. 격변적인 기후 변화는 미래에 다시 일어날 것인데, 그것은 마지막 때에 하나님의 간섭으로 지구 행성의 갑작스럽고 맹렬한 대화재(conflagration)에 의해서만 일어날 것이다(베드로후서 3:1-12).
References
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Gore, A. 2006. An inconvenient truth: The planetary emergence of global warming and what we can do about it. Emmaus, PA: Rodale Press.
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Gore, A. 2006. An inconvenient truth. Paramount Vantage and United International Pictures, Theatrical Distributors.
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Svensmark, H. 2000. Cosmic rays and Earth's climate. Space Science Reviews. 93: 155-166.
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Marsh, N., and H. Svensmark. 2003. GCR and ENSO trends in ISCCP-D2 low cloud properties. Journal of Geophysical Research. 108(D6): 1-11.
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Marsh, N., and H. Svensmark. 2003. Solar influence on Earth's climate. Space Science Reviews. 107: 317-325.
*Dr. Vardiman is Chairman of the Astro/geophysics Department at ICR.
*참조 : Global Warming in Perspective
http://www.answersingenesis.org/articles/am/v3/n4/global-warming
God’s global warming worked just fine : Evidence from the pre-Flood world suggests that we need not fear global warming from carbon dioxide
http://creation.com/global-warming-facts-and-myths
Larry Vardiman, Ph.D.
