더워진 지구, 북극에 숲이 생기고 있다

올라간 기온 탓에 얼음지대가 숲으로
얼음에 갇힌 이산화탄소 13% 줄어
북극 방출 온실가스로 온난화 더 심화

캐나다의 북극해 쪽에 있는 허셸(Herschel) 섬의 바뀐 여름철 생태계 모습. 왼쪽이 1987년에 찍은 사진이고 오른쪽이 2017년에 찍은 사진이다. 에든버러 대학교의 이슬라 마이어스-스미스(Isla Myers-Smith/University of Edinburgh) 제공

지구의 온도가 올라가면서 북극의 얼음 지대가 숲 지대로 변하고 있다는 연구 결과가 나왔다.

미국 항공우주국(NASA)이 주도한 연구진이 미국 알래스카와 캐나다 북쪽 극지방의 생태계를 조사한 결과 탄소 성분이 언 땅에 갇혀 있는 비율이 40년 전보다 13% 줄어든 것을 발견했다고 4일(미국 현지시각) 밝혔다. 바꿔 말하면 이 지역 기온이 올라가면서 탄소 순환(생물, 땅, 물, 대기 등 사이에서 일어나는 탄소의 순환 과정)이 활발해지고 과거 얼음 지대였던 곳에 나무들이 자라고 있다는 뜻이다.

논문의 공동저자인 나사 제트추진연구소(JPL)의 앤서니 블룸(Anthony Bloom) 연구원은 “기온의 상승으로 이 지역의 툰드라 생태계가 전혀 다른 생태계, 북부 한대수림으로 바뀌고 있다”고 말했다. 북부 한대수림이란 온대와 한대 사이에 있는 아한대 지역의 침엽수림 지대를 말한다. 블룸 연구원은 “이런 변화가 얼마나 빨리 이뤄질지는 여러 요소에 영향을 받겠지만, 인공위성 이미지 등을 이용한 연구에 의하면 지난 수십 년 동안 관목과 나무의 북방 이주가 분명히 관측된다”고 덧붙였다.

이런 변화는 단지 풍경을 바꾸는데 그치는 것이 아니다. 궁극적으로는 지구 온난화를 더 심화시키리라고 미 항공우주국은 우려한다. 지금까지 북방의 탄소 순환은 대기로 방출되는 탄소와 대기로부터 흡수되는 탄소가 균형을 이루고 있었다. 여름철 날씨가 더워지면 영구동토층 상부가 녹으면서, 미생물들이 얼어있던 유기물을 분해해 이산화탄소가 대기로 분출된다. 같은 시기 식물도 생장이 촉진되면서 활발한 광합성으로 이산화탄소를 흡수한다. 두 작용을 통해 대기 중 이산화탄소 비율이 일정하게 유지된 것이다. 그러나 점점 기온이 상승하면서 식물이 흡수하는 양을 넘는 이산화탄소가 대기 중에 방출되고 있는 것이다. 이 논문의 제1 저자이자 책임저자인 서울대학교 환경대학원 정수종 교수는 “이 두 역학 사이의 균형에 따라 미래 북극의 생태계가 지구 대기에 이산화탄소를 더 추가할지 뺄 지가 결정된다”고 말했다. 현재는 대표적 온실가스인 이산화탄소 가스를 더 배출하고 있는 셈이다.

연구진은 지난 40년 넘는 기간의 북극 지방 현장 조사 결과를 탄소 순환 모델에 대입해 기본 예측을 했다. 여기에 장기간의 위성, 공중 촬영 지표 분석 데이터를 통해 이 지역의 환경 변화가 기본 예측 이상으로 빠르게 진행되고 있다는 점을 확인했다. 해당 논문은 <사이언스 어드밴스> 최근호에 실렸다.

권오성 기자 [e-mail]