급격한 해빙으로 북극 땅 ‘말 그대로 붕괴’

과학자들은 녹고 있는 북극이 지구를 통제할 수 없는 가열의 악순환으로 몰아넣을 수 있다고 점점 더 경고하고 있습니다. 녹는 땅에 막대한 탄소 저장고가 강력한 온실 가스를 방출하기 때문입니다.

수천 년 동안 영구 동토층(2년 이상 연속으로 얼어붙은 땅)은 죽은 동식물을 툰드라 아래의 깊은 동결 속에 가두어 두었습니다. 이 고대 잔해는 현재 지구 대기에서 발견되는 양의 거의 두 배인 1조 6,000억 톤에 달하는 것으로 추정됩니다.

북반구의 4분의 1을 덮고 있는 이 얼어붙은 금고는 시베리아와 기타 최북단 지역의 기온 상승, 광범위한 산불, 전례 없는 폭염으로 인해 녹고 있습니다. 그 결과 북극의 탄소 흡수원이 온실 가스의 원천으로 변하고 있습니다.

이러한 가스 중에는 100년 동안 지구 대기의 열을 가두는 데 이산화탄소(CO2)보다 최대 34배 더 강력한 가스인 메탄이 있습니다. 20년 동안 86배 더 강력할 수 있습니다. 그리고 아산화질소가 있습니다. 100년 기간 동안 이산화탄소보다 온난화 잠재력이 약 300배 더 높습니다.

이는 화석 연료를 태우고 가축을 기르는 것과 같은 인간 활동이 대기를 가열하여 영구 동토층을 녹이고 추가적인 온실 가스를 방출하는 위험한 피드백 루프를 만들고 있습니다.

그것은 더 많은 가열, 더 많은 해빙 및 더 많은 배출량을 유발하여 예상보다 훨씬 빨리 기후 변화의 최악의 영향을 초래할 위험이 있습니다.

영구 동토층 해빙과 산불이 기후 변화에 미치는 영향을 연구하는 우드웰 기후 연구 센터(Woodwell Climate Research Center)의 북극 생태학자 레이첼 트레한(Rachael Treharne)은 “북극에서 보고 있는 온난화의 규모 때문에 이 현상이 가속화될 것”이라고 말했다. .

“이미 우리는 돌이킬 수 없는 변화를 바라보고 있습니다.”

경고는 많은 사람들이 지구 환경 재앙을 피할 마지막 기회로 간주하는 유엔 기후 변화 회의(COP26)를 앞두고 있습니다.

탄소 배출량을 줄이기 위한 계획은 10월 31일부터 11월 12일까지 스코틀랜드 글래스고에서 열리는 회의에서 무산될 수 있습니다.

‘우리는 자연을 통제할 수 없다’

북극은 이미 산업화 이전 평균보다 섭씨 2도(화씨 3.8도) 이상 높아져 기온이 더 올라갈 것으로 예상됩니다.

이 북반구 위도는 해빙의 급속한 손실로 인해 지구 평균의 두 배 이상의 속도로 가열되어 반사율이 높은 흰색 표면을 열 흡수율이 높은 바다의 청흑색으로 대체합니다.

과학자들은 영구 동토층 해빙에 도움이 되는 더 높은 온도가 예상보다 약 70년 앞서 일어나고 있다는 사실에 충격을 받았습니다.

영구 동토층의 오염 가능성은 습하고 딱딱한 토양에서 유기물을 분해하는 것을 탐닉하면서 미생물이 이산화탄소 또는 메탄을 생성하기 위해 땅을 녹이는 더 습하고 따뜻한 조건에서 시작될 때 시작됩니다.

기반암을 해동하면 이 문제가 더 복잡해집니다. 온도가 상승하고 압력이 변화함에 따라 영구 동토층 내부에 자연적으로 발생하는 메탄 및 기타 탄화수소의 얼어붙은 침전물이 가스로 변해 균열을 통해 대기 중으로 방출될 수 있습니다.

시베리아 석회암 지역에서 메탄 방출을 연구하고 있는 상트페테르부르크 주립대학 지구과학연구소의 지질학자인 드미트리 자스트로즈노프(Dmitry Zastrozhnov) 교수는 “정치적 결정과 경제 규제를 통해 화석연료 연소를 어느 정도 통제할 수 있다”고 말했다. .

“그러나 우리는 영구 동토층에 메탄 방출을 중단하도록 요청할 수 없습니다. 우리는 자연을 통제할 수 없습니다.”

과학자들은 또한 러시아 북부 시베리아 연안의 북극해에서 이러한 강력한 온실 가스의 가속화된 방출을 감지했습니다.

수화물로 알려진 고체 물 분자 사이에 갇힌 메탄 가스 분자로 이루어진 결정은 온도가 상승하면 붕괴됩니다. 그런 다음 거품으로 표면에 도달한 후 대기로 배출됩니다.

‘갑작스러운 해동’

북극 및 아한대 산불의 빈도와 심각성이 증가하면서 연소뿐만 아니라 영구 동토층이 추가로 녹으면서 많은 양의 탄소가 방출됩니다.

작년에 이 전례 없는 불길은 2019년보다 35% 더 많은 CO2를 방출했는데, 이는 그 자체로 북극 산불 배출량에 대한 이전 최고 기록이었습니다.

이 화재는 100여 년 전에 북반구 역사상 가장 추운 기온을 기록한 한 도시에서 기록적인 시베리아 폭염이 38C(104F)(북극권에서 기록된 최고 기온)를 기록하면서 발생했습니다. 동시에 북극 해빙은 기록상 두 번째로 낮은 수준으로 줄어들었습니다.

이러한 문제는 집합적으로 “급격한 해빙”으로 알려진 일련의 과정으로 인해 악화되어 경관이 북극 경관을 상하게 합니다.

얼음 밀도가 높은 영구 동토층의 해빙은 점진적인 침강 또는 광범위한 지반 붕괴를 유발할 수 있으며, 깊은 영구 동토층을 노출시켜 더 많은 해동을 일으키고 더 많은 탄소를 대기로 방출할 수 있습니다.

영구 동토층 해빙의 속도와 양을 발견하는 것은 인간에 의한 배출을 줄이는 것이 얼마나 빠르고 실질적으로 필요한지 이해하는 데 중요합니다. 2018년에 발표된 한 논문에 따르면 급격한 해동은 점진적인 해동에 비해 고대 탄소의 방출을 최대 190%까지 증가시킵니다.

이 연구를 주도한 알래스카 대학의 케이티 월터 앤서니(Katey Walter Anthony)는 “이러한 영구 동토층 탄소 배출을 얻기 위해 200년 또는 300년을 기다릴 필요가 없습니다. “나의 일생, 내 아이들의 일생 동안, 그것은 증가해야 합니다.”

‘인도주의적 위기’

올해 초 연구자들은 이러한 가스 방출 과정이 전 세계 예측에 완전히 반영되지 않았다고 경고했습니다. 이는 이러한 예측이 너무 낮아 세계가 기후 변화를 억제하기 어렵게 만들 가능성이 있음을 의미합니다.

이는 인간이 배출할 수 있는 온실 가스의 양을 크게 줄여 지구 온난화를 산업화 이전 수준을 넘어 1.5C(2.7F)로 제한하며, 이는 2015년 기후에 관한 파리 협정의 핵심 목표입니다.

연구의 저자들은 “영구 동토층 해빙과 북부 산불로 인한 탄소 배출에 대한 최신 과학을 통합할 필요가 있다”고 말했습니다.

문제는 이것이 세계에서 가장 크고 가장 외진 지역 중 하나에서 발생하는 매우 복잡한 과정이라는 것입니다. 더 나은 조사와 협업이 핵심입니다.

지질학자인 Zastrozhnov는 “모니터링 시스템에 더 많은 투자를 하고 시스템을 더 잘 이해하고 모델링하기 위해 다양한 분야의 모든 노력을 결합해야 합니다.”라고 말했습니다.

전 세계적인 영향 외에도 400만 명이 북극 전역에 살고 있습니다. 이 지역 사회는 더 많은 산사태, 붕괴된 수로 및 손상된 기반 시설에 직면해 있는 변화하는 지형의 극한에 있습니다.

수은은 영구 동토층이 녹아서 강으로 침출되어 먹이 사슬에 축적됩니다. 땅이 무너지면서 석유 저장소가 새어 나옵니다. 수천 년 동안 이 독특한 서식지와 공존해 온 원주민의 복지에 핵심적인 전통 식량 공급원에 대혼란이 일어나는 동안 지역 사회는 이재이주를 견뎌야 합니다.

“우리는 인도주의적 위기를 보고 있습니다.”라고 Treharne은 말했습니다. “땅은 말 그대로 그들의 발 아래에서 무너지고 있습니다. 우리는 우리가 해야 할 일의 시급성을 과소평가하고 있습니다.”

대기에서 배출을 제거하는 탄소 포집 시설의 약속과 해빙을 늦추기 위한 빙하기 생태계의 재야생에도 불구하고 전문가들은 하나의 솔루션이 다른 모든 솔루션을 능가한다고 말했습니다.

“영구 동토를 녹이는 것은 추진력을 얻고 있는 거대한 트럭과 같으며 제동 거리가 있습니다.”라고 Treharne은 말했습니다.

“온난화를 줄인다 해도 영구 동토층은 여전히 ​​최고 온도에 반응하여 탄소를 배출할 것입니다. 영구 동토층에서 발생하는 탄소 배출량을 최소화하려면 지금 전 세계적으로 배출량을 줄여야 합니다.”