The Science Times

2022년 1월 통가에서 해저화산 폭발이 발생했다. 통가 화산 폭발은 역사상 가장 높은 화산 기둥을 형성한 것으로 나타났다. 영국 옥스퍼드대 연구진은 통가 화산이 폭발했을 때 발생한 화산 기둥이 성층권을 넘어 중간권에 속하는 높이는 57㎞까지 치솟았다고 분석한 결과를 지난 3일 국제학술지 ‘사이언스(Science)’에 발표했다. 중간권은 지구 위 3번째 대기층으로, 대부분의 유성이나 운석이 분해되고 타버리는 고도다.

최근 들어 폭염 등으로 대표되는 급격한 기후 변화가 계속되고 있다. 기후 변화는 쉽게 피부로 느낄 수 있기에 개인에게도 큰 경각심을 일깨워주고 있다. 과연 기후 변화의 원인은 대체 무엇일까? 지구의 기후 변화 원인은 자연적인 원인 그리고 인위적인 원인 등 크게 두 가지로 구분할 수 있다. 자연적인 원인으로는 태양 복사에너지의 변화나 화산 활동 그리고 지구 공전 궤도 변화 등을 들 수 있으며, 기후 변화를 유발하는 해양 순환의 변화도 주된 원인이 될 수 있다.

기후 과학자들은 식단 조절을 포함한 작은 변화가 식품에서 배출되는 온실가스를 줄이는 데 꼭 필요하다고 주장한다. 즉 붉은 고기의 섭취를 줄이고 이를 식물성 식품으로 대체 섭취해야 한다. 또한, 겨울에 딸기를 섭취하기보다는 제철 농산물을 선택하는 것도 작은 차이를 만들 수 있다고 설명한다.

2022년 초 전 세계가 여전히 코로나바이러스로 힘든 시기에 국제 사회로부터 뜻밖의 희소식이 날아들었다. 지난 2월 네이처(Nature)지에 발표된 두 연구에 따르면 CFC-11의 대기 농도가 다시 한번 크게 떨어졌기 때문이다. 보고서에 따르면 2019년 말까지 수치가 연간 약 1%씩 감소했는데, 이는 반세기 동안 점진적으로 파괴되고 있던 오존층이 이제 복구 궤도에 올랐다는 점을 암시해준다. 오존층을 보호하기 위해서 전 세계가 노력했던 성과가 조금씩 나타나고 있는 것이다.

요즘 ‘탈탄소’, ‘탄소 중립’에 대한 뉴스를 쉽게 접할 수 있다. 탈탄소와 탄소 중립이란 말에는 탄소 배출량을 줄이자는 뜻이 담겨 있다. 이렇게 탄소 배출과 관련된 뉴스가 넘치지만, 왜 탄소가 문제인지 정확하게 설명하기가 쉽지 않다. 그래서 가짜 정보에 사람들이 현혹되기도 한다. 왜 탄소가 문제인지 차근차근 살펴보자.

최근 기후 변화로 인해 지구가 점차 빛을 잃어가고 있다는 연구결과가 발표됐다. 필립 구드 뉴저지 공과대학 연구원은 최근 3년간 지구 알베도가 0.5% 감소해 지구의 빛도 감소하고 온난화가 가속되고 있다고 밝혔다.

FORUM은 더 짧은 파장의 에너지를 측정하는 다른 장비인 IASI-NG와 함께 대략 7km/s 느린 속도로 ‘느슨한’ 형태의 비행을 함께 하며 지구 온난화 현상에 관해서 자세한 연구를 시행할 유럽 우주국의 위성이다. 태양에서 방출되어 지구에 도달하는 빛 에너지는 먼저 지구의 대기층을 통과하게 된다. 일부는 대기에 반사되어 다시 우주로 방출되며 일부는 대기에 직접 흡수된다. 대기와의 상호작용으로 인해서 대략 절반 정도의 햇빛이 지표에 도달하게 되는데 이들 중 대부분은 가시광선 파장의 빛이다. 이들은 파장이 더욱 긴 적외선으로 바뀌고 지구 복사열의 형태로 다시 바깥으로 방출된다. 하지만 이들의 일부분은 수증기, 이산화탄소, 메테인, 오존 등의 온실기체들에 흡수되어 다시 지표로 돌아가게 된다. 이러한 반복 작용들은 지구를 데우는 효과를 일으키는데 이를 온실효과(Greenhouse effect)라고 부른다. 즉, 온실가스들이 일으키는 효과들로 인하여 우주로 다시 나가야 할 열들이 우주로 나가지 못하고 지구에 계속 머무르게 된다.

남극 최북단 반도 해안의 갈린데스 섬의 우크라이나 연구 기지에서 하얀 눈 대신 붉게 물든 눈, 일명 ‘수박 눈’이 관측됐다. 핏빛으로 물든 듯 섬뜩한 광경을 연상시키는 ‘수박 눈’은 사실 미세 조류가 만들어 낸 현상이다. 약간의 ‘단’ 냄새와 붉은빛을 띠기 때문에 ‘수박 눈’이라는 이름이 붙었다.

온실효과가 가져오는 지구의 기온 상승에 대해 최초로 상세하게 밝혀낸 이가 바로 1903년 노벨 화학상을 수상한 스반테 아레니우스다. 그는 이산화탄소 농도가 2배 상승하면 지구 온도는 5~6℃ 상승하게 된다는 내용의 논문을 1896년 스톡홀름 물리학회에 기고했다.

북극권의 빙하가 급속히 줄어들고 있는 가운데 거대한 대륙 빙하가 보존되고 있는 곳이 그린란드다. 이곳의 85%는 아직 빙하로 덮여 있다. 빙하의 높이는 내륙으로 들어가면서 점점 높아져 최고 높이가 3300m에 달한다. 그런데 이 빙하가 지금 빠른 속도로 녹아내리고 있는 중이다.