현재의 인류에게 다음 빙하기가 찾아온다면 어떤 일이 일어날까? SF 영화 투모로우(The Day After Tomorrow)에서는 급격한 온난화로 인해 갑자기 빙하기가 닥치면서 인류가 겪는 수난들을 그렸다.

그런데 이번에 캠브리지 대학의 루크 스키너 교수팀은 지구의 온실가스가 빙하기가 오는 것을 막고 있다는 연구 결과를 내놓았다. 연구팀은 태양을 중심으로 지구의 궤도와 역사자료를 토대로 다음 빙하기는 1천500년 안에 도래할 것으로 예측했다. 하지만 현재의 CO₂ 농도로는 그렇지 않을 수도 있다고 발표했다.

이 연구는 영국 학술지 네이처 지오사이언스(Nature Geoscience)에 게재됐다고 9일 BBC News가 보도했다.

사실 현재의 지구는 육지의 약 10분의 1이 빙하로 덮여 있는 빙하시대(glacial age)다. 과거 약 100만 년 동안 빙하의 확대와 축소가 10만 년을 주기로 반복돼 왔다. 이를 빙기(氷期)와 간빙기(間氷期)로 구분하는데, 현재는 간빙기에 해당하는 후빙기(後氷期)이다.

밀란코비치 주기와 빙하기

빙하기와 간빙기가 되풀이되는 것은 태양을 중심으로 돌고 있는 지구궤도의 미세한 변주 때문이다. 세르비아의 과학자 밀루틴 밀란코비치가 약 100년 전에 이 현상을 설명하며 밀란코비치 사이클(Milinkoritch Cycle)을 발견했다. 밀란코비치 사이클은 이심률, 지구 자전축의 기울기 등을 포함한 지구 자전축의 반복되는 변화다.

빙하기에서 간빙기로 이동할 때 매번 그 변천 과정은 똑같이 일어나지 않는다. 그 이유는 정확한 궤도를 위한 요소들의 조합이 같은 방식으로 반복되지 않기 때문. 비록 매우 유사한 환경이 40만 년마다 지구에 반복된다 하더라도 마찬가지다.

그리고 현재의 주기와 다음 주기와의 차이가 생기는 것은 간빙기 길이가 늘 동일하지 않기 때문이다.

연구팀은 지구궤도 자료 분석과 대양저(大洋底, ocean floor)의 코어 샘플을 채취해 현재와 가장 유사한 시기로 약 78만 년 전의 MIS19c(Marine Isotope Stage 19c)를 꼽았다.

연구팀은 MIS19c의 시기로부터 유추해 볼 때 CO₂ 농도가 자연스러운 수준이었다면 다음 빙하기는 1천500년 안에 시작돼야 한다고 계산했다. 하지만 현재 대기 중의 이산화탄소 농도는 약 390ppm이다. 연구팀이 생각하는 빙하기 시작을 위해 필요한 이산화탄소의 농도는 240ppm 정도다.

빙하기 막는 CO₂가 고마워?

오랫동안 빙하기를 연구해온 캐나다 맥길 대학 대기와 해양과학 명예교수 로렌스 뮈삭은 BBC 뉴스에 다음과 같이 전했다.

“연구팀은 역사적 자료를 통해 40만 년의 사이클이 두 번 있었다는 것을 확인했다. 그래서 인위적 요인이 없었다면 다음 빙하기는 정확히 예측된 것이다. 그러나 문제는 어떻게 240, 250까지 농도를 낮출 방법을 찾느냐다. 바다는 이미 수천, 수만 년 동안이나 이산화탄소를 흡수해 왔기 때문에 실제로 다음 빙하기가 자연스런 사이클대로 오는 것은 힘들다고 본다.”

일부 과학자들 중에서는 현재 기온이 상승된 지구의 이점들을 내세우며 온실가스 배출 제한을 반대하는 사람들도 있다.

“그러나 현재의 따뜻한 기후가 계속 유지되는 것이 아니라 점점 기온이 상승하는 방향으로 가고 있다는 점을 놓치면 안 된다. 따뜻한 기후에 CO₂를 방출하는 것과 추운 기후에 방출하는 것은 매우 다른 문제”라고 스키너 교수는 설명했다.

이어서 “지금과 같은 CO₂의 농도 변화는 전례 없던 일이다. 인류가 어쩔 수 없는 엄청난 결과를 가져올 수도 있다”고 우려를 표했다.

이번 연구에는 유니버시티 칼리지 런던, 플로리다 대학, 노르웨이의 베르겐 대학의 과학자들도 함께 참여했다.