지구온난화라는 기후변화의 이상징후가 머지않은 시점에 그 진행속도와 진행방향이 되돌릴 수 없는 상황, 즉 ‘티핑 포인트’(Tipping Point)에 이를 수도 있다는 비관적 전망이 갈수록 구체화 되고 있다. 현재의 측정과 미래의 예측이 가능하던 상황이 어느 시점에, 어떤 까닭으로 인해 전혀 알 수 없는 혼돈의 상황으로 빠져들 수 있다는 것이다. 쉽게 말해, 세상만사가 ‘확 뒤집어지는’ 시점을 ‘티핑 포인트’라 한다.

예를 들어보자. 손목시계의 초침이 고장 난듯하여 갈수록 빨리 움직이고 있는데 장난삼아 시계바늘 조절장치를 잡아당겨 아예 확 돌려버린다면 어찌 될까. 고속으로 달리던 차량의 운전대를 홧김에 한쪽으로 휙 돌려버리면 어찌 될까. 망망대해를 항해하는 선박의 조타장치를 무슨 이유로 삽시간에 꺾어 돌리면 어찌 될까. 이 모든 경우를 계기판의 급변침(急變針)이라 할 수 있다. 지구의 기후환경에도 이와 유사한 온난화 급변침의 상황이 곧 올 수도 있다는 전망이다.

45억 살이 넘은 지구는 그동안 ‘더웠다, 추웠다’를 반복하면서 빙기(氷期)와 간빙기(間氷期)를 거듭해 왔는데, 한때는 적도 부근까지 얼음이 내려왔던 시절도 있었고, 북극권의 시베리아가 아열대기후로 따뜻하던 때도 있었다. 그러면서 현재의 지구 기후환경은 약 1만5천 년 전 마지막 빙기가 물러간 이후로 그야말로 ‘사람이 살기 딱 좋은’ 환경으로 만 년이 넘도록 적정하게 유지되어 왔다.

그러나 19세기 전반에 인류의 산업혁명 이래 석유 석탄 천연가스 등 생물의 잔해에서 만들어진 화석연료의 폭발적 사용으로 인한 이산화탄소의 대량 배출과 기타의 자연적 요인에 의해 최소한 만 년 넘게 유지되었던 기후환경이 불과 백 몇 십 년 만에 급변침의 위기, 즉 티핑 포인트에 이른 것이다.

과학저널 <네이처> “티핑 포인트는 이미 코앞에 닥쳐와”

그 지구기후환경의 급변침에 따른 충격파는 말로써 표현하기가 어려울 만큼 극심할 게 뻔하다. 마침 1869년에 창간되어 무려 150년의 역사를 자랑하는 세계적 권위의 영국 과학저널 <네이처>(Nature)는 지난달 발행한 최근호에서 이 같은 ‘티핑 포인트’를 특집 기사로 다루어 세상의 이목을 집중시키었다. <네이처>는 1880년 창간된 미국의 <사이언스>(Science)와 함께 세계 과학계의 양대 전문학술지로 평가받는 권위를 자랑한다.

영국 엑시터대학 지구시스템연구소 티모시 랜턴 소장과 독일 포츠담기후영향연구소 요한 록스트룀 소장, 덴마크 코펜하겐대학 카트린 리카르드손 등 국제공동연구팀은 “기후변화로 지구환경의 급변화(티핑 포인트)가 그동안 예상했던 것보다 훨씬 일찍 매우 심각하게 닥쳐올 수 있다”고 경고했다. ‘티핑 포인트’가 이미 코앞에 닥쳐왔을 수도 있다는 것이다.

<네이처> 특집에 참여한 또다른 연구팀은 “여러 급변 요소들이 겹쳐 상호작용하면 그 과정이 증폭되어 기후변화의 속도와 강도가 걷잡을 수 없이 커질 수 있다”고 깊은 우려를 표했다.

영국 신문 가디언 “지금은 지구행성 비상사태”

<네이처>의 특집이 나온 뒤 영국의 유명 일간지 <가디언>은 이를 인용하여 “세계는 이미 특정한 기후변화 시점을 넘었을지도 모른다는 과학자들의 경고가 나왔다. 현재의 상황은 인류 문명에 대한 실제적 위협이며 우리는 ‘지구행성 비상사태’에 처했다”고 보도했다.

티모시 소장 등의 연구팀은 <네이처>의 특집에 대한 ‘논평’(comment)에서 “대중의 인기를 먹고 사는 정치인이나 돈을 쫒아가는 경제인은 물론이고, 심지어 현상을 분석하는 과학자들조차도 남북극 얼음이나 아마존 열대우림의 상실과 같은 지구 기후환경 시스템의 ‘급변침’(티핑 포인트)이 일어날 가능성이 낮다고 생각하는 경향이 있다”다고 지적했다. 그러면서 “하지만 이런 종류의 사건들이 생각보다 훨씬 많이, 또 더욱 강력하게 발생할 수 있고 다양한 물리학적, 생물학적 체계들이 상호작용을 일으켜 지구 기후에 장기간 회복 불가능한 변화를 겪을 수 있다는 증거들이 여기저기서 속속 들어나고 있다.”고 강조했다.

지구 기후환경의 ‘티핑 포인트’에 대한 개념은 불과 20년 전 ‘기후변화에 관한 정부가 협의체’ (IPCC) 회의에서 도입되었다. 당시만 해도 기후체계의 ‘대규모 중단 사태’는 지구 평균기온이 19세기 전반의 산업화혁명 이전보다 5도가 넘어갈 때 닥쳐올 수 있다는 게 과학자들의 일반적인 생각이었다. 그러나 올해 9월 발간된 IPCC 특별보고서는 ‘티핑 포인트’가 산업화 이전과의 기온 상승폭 1~2도 사이에서도 일어날 수 있다고 밝히고 있다.

1.5도냐, 2도냐...그것이 문제로다.

지구의 평균기온은 산업혁명 이후 1백수십년 간 평균 1도가량 더 올랐다. IPCC는 산업혁명 이전보다 1.5도 더 오를 경우, 인간이 탄소배출량을 줄이는 등 어떠한 노력을 기울이더라도 지구 기후를 통제하기가 불가능해지는 ‘티핑 포인트’가 될 것이라고 전망했다. 특히 지구 평균 기온 1.5도 상승 단계부터 그린란드 빙하가 거의 모두 사라질 수 있으며, 수십 년 내에 그 같은 비극적 상황이 초래될 수도 있다는 것이다.

이 연구팀은 “인류는 최소 1만5천년 동안 현재의 해수면 상황에서 살아왔는데, 불과 1백수십년 만에 해수면 대폭 상승의 절대적 위기가 닥쳐왔다. 지금의 우리 인류는 이미 미래의 후손들이 아마도 수천 년에 걸쳐 10m 가까이 해수면이 높아진 세상에서 살도록 만들었다.”고 개탄했다.

연구팀은 또 “지구의 얼음이 거의 다 녹아내리는 데에는 평균기온 상승폭 1.5도에서는 1만 년이 걸리고, 2도에서는 몇 천 년 밖에 걸리지 않을 것”이라고 예상했다. 연구팀은 아래의 그림 <‘티핑 포인트’의 증거들>에서 보듯이 지구물리학적, 생물학적, 화학적 요소들의 상호연관작용에 의해 증폭현상과 도미노현상이 일어나 ‘티핑 포인트’를 가속화시킬 것이라고 경고했다. 이 연구팀의 결론에 따르면 지구 평균 기온이 산업혁명 이전보다 1.5도 더 오르느냐, 2도 더 오르느냐에 따라 인류의 운명이 오락가락 할 수도 있다는 것이다. ‘1.5도 상승 제한’에 지상목표를 두어야 하는 이유이다.

‘티핑 포인트’의 증거들 : 지구온난화의 진행 속도와 방향이 어느 한 시점에 통제 불가능할 정도로 급변하는 ‘티핑 포인트’가 지난 10년간 진행되고 있다는 증거들이 여기저기서 나오고 있다. 지구 기후환경 전문가들은 각 지역별 생물학적 ·물리학적 체계들이 상호연관작용으로 도미노현상을 일으켜 ‘티핑 포인트’를 가속화시키는 것으로 분석한다. 구체적 현상들은 다음과 같다. A). 아마존 열대우림에 가뭄이 자주 찾아온다. B). 북극해 바다 얼음이 심각하게 줄어들고 있다. C). 대서양해류의 순환이 1950년대 이후 점차 느려졌다. D). 아한대(亞寒帶) 삼림이 산불과 병충해 등으로 파괴되고 있다. F). 오스트레일리아 대보초(大堡礁)의 산호들이 대규모로 빨리 죽는다. G). 그린란드 대륙빙하(빙상)가 급격히 녹아 줄어들고 있다. H). 영구동토가 빠르게 녹는다. I). 남극대륙 서부의 대륙빙하가 녹거나 깨어져 바다로 떨어져 나가는 현상이 극심하다. J). 남극대륙 동부 윌크스분지의 해빙(解氷)이 심각하다.

<과학저널 네이처 제공>