21세기 중후반 이후 영구동토층이 급격히 녹으면서 북극 지역 산불이 심화할 것이라는 연구 결과가 나왔다. 기초과학연구원(IBS) 악셀 팀머만 기후물리 연구단장 연구팀은 기후 모델 시뮬레이션 결과 지구 온난화로 2500년 이후 영구동토층 지역의 50%가 해빙(解氷)되면서 캐나다와 시베리아 지역 산불이 급격히 증가할 것으로 우려된다고 25일 밝혔다.

영구동토층은 2년 이상 토양 온도가 0도 이하로 얼어있는 토양이다. 영구동토층 내에는 현재 대기 중 탄소량의 두 배 가까운 양이 저장된 것으로 알려져 있다. 최근 북극 지역의 대형 산불 피해가 커지고 있지만 주로 기상 조건에 의한 산불 위험지수만 산출돼 왔을 뿐 지구 온난화나 영구동토층의 해빙, 토양 수분과 산불 간 상호작용 등은 고려되지 않았다.

연구팀은 토양 수분과 영구동토층 등 요인까지 결합한 전지구적 기후 모델인 미국 국립대기연구센터(NCAR)의 '복합지구시스템모델'(CESM)을 이용해 시뮬레이션을 수행했다.

IBS가 보유한 슈퍼컴퓨터 '알레프'로 자연적인 기후 요인에 더해 온실가스 배출 증가로 인한 인간 활동 영향을 분석한 결과 고농도의 온실가스 배출 시나리오(2천100년 기준 연평균 대기 중 이산화탄소 농도 834ppm)에서 이같은 결과를 얻었다.

영구동토층에서 얼음이 녹으면서 토양의 수분 배수가 증가해 토양이 건조해지고 이는 기온을 더욱 상승시키게 되며, 대기를 건조하게 만들어 산불 발생 피해가 증가하게 된다. 또한 대기 중 이산화탄소 농도 증가는 식물의 광합성을 촉진해 고위도 지역 식생을 증가시킴으로써 산불의 연료 역할을 하게 된다.

악셀 팀머만 IBS 단장은 "산불은 대기 중으로 이산화탄소와 블랙카본(화석연료나 나무 등이 불완전 연소해 생기는 그을음), 유기탄소를 방출하며 이는 또다시 북극의 영구동토층 해빙 과정에 영향을 미치게 된다"며 "산불에 의한 연소 생성물과 대기 간 상호작용에 대한 추가 연구를 진행할 계획"이라고 말했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'(Nature Communications) 이날 자에 실렸다.