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“탄소교환·순환, 지구 미래기후 결정 영향”NASA, 온실가스와 지구생태계 상호관계 연구
식물광합성 지도로 탄소흡수·배출 예측치 추출
NASA 지구과학자들은 탄소 관측자료뿐 아니라 인공위성을 활용한 식물의 광합성 지도를 바탕으로 대기 중 온실가스의 농도를 예측한다.

[환경일보] 미국 항공우주국(National Aeronautics and Space Administration, NASA) 소속 과학자가 대기 중 온실가스 수준과 육지·해양 생태계의 영향에 관한 논문을 발표했다. 이 주제는 지구 기후의 가장 복잡한 과제 중 하나로 알려져 있다.

고다드 우주 비행 센터의 피어스 J. 셀러스(Piers J. Sellers) 전 지구과학부서장의 주도로 작성된 이 논문은 이번 달 국립과학원 회보에 발간됐으며, 온실가스 대기 수준의 미래 예측과 이에 대한 육지와 해양의 역할을 이해하는 것에 있어 새로운 통찰력을 제시한 것으로 평가받고 있다.

피어스 셀러스 박사는 고다드 우주 비행 센터의 지구과학자로서 세 번의 우주 왕복선 임무를 수행한 우주 비행사이기도 하다. 그는 지난 2016년 12월에 타계했으며, 이번에 발표된 논문은 그가 숨을 거두기 6주 전까지 NASA 제트추진연구소 및 오클라호마 대학의 동료 과학자들과 함께 작업했던 마지막 연구였다.

논문은 셀러스 박사 일생의 주요 연구 주제이기도 한 지구의 생물권과 지구 기후와의 상관관계에 초점을 두고 작성됐다. 탄소 순환과 기후 피드백을 조사함으로써 기후변화에 대한 자연 생태계의 잠재적 반응을 살펴보는 것이다.

이 논문의 공동 저자인 데이비드 쉬멜(David Schimel)은 “탄소 순환 피드백의 미래를 이해하는 것이 기후변화 과학의 거대한 도전 과제들 중 하나”라고 언급하며 이 연구의 중요성을 강조했다.

육지와 해양, 그리고 대기 사이에서 탄소의 교환·순환은 대기 중 온실가스의 양을 결정하는 데 중요한 요소가 되며, 이것은 지구의 미래 기후를 결정하는 데에도 큰 영향을 미친다. 그러나 여기에는 복잡한 상호작용이 내재돼 있다.

인류가 야기한 온실가스가 대기를 채우고 있는 동안에도 육지 생태계와 해양은 여전히 배출량의 50% 가까이를 상쇄하고 있다. 만일 기후가 점점 따뜻해지면, 숲과 바다는 ‘온실가스 흡수원(carbon sink)’으로서 증가하는 배출량의 절반에 해당하는 온실가스를 계속해서 흡수하게 될까. 이 물음에 과학자들은 확실한 대답을 내놓을 수 없다고 NASA는 밝힌다.

베리엔 무어(Berrien Moore III) 오클라호마 대학 교수는 “지구의 생물 시스템이 대기 중의 증가하는 온실가스 수치와 어떻게 상호작용 하는지에 관한 과학계의 이해는 최근 수십 년간 엄청나게 변화·발전했다”고 말한다. 연구를 시작했던 1980년대에 과학자들은 바다가 연간 탄소 배출량의 약 절반을 흡수하는 반면 식물들은 최소한의 역할만 한다고 생각했지만, 이제는 해양과 육지가 전체 배출량의 절반을 흡수하고 있고 지구 시스템은 엘니뇨나 라니냐 같은 대규모 기후 패턴에 의해 크게 영향을 받는다는 사실을 알고 있다고 그는 설명했다.

NASA의 탄소관측소(OCO-2)에서 수행된 연구에 따르면 2015년에 인류가 발생시킨 이산화탄소 배출이 수십 년 만에 처음으로 감소했지만 그럼에도 불구하고 대기 중 이산화탄소 농도의 증가율은 급등했다. 즉 대기 중 온실가스 수준은 기후, 가뭄, 화재 등 여러 복합적인 요인들이 작용한 결과라는 것이다.

따라서 이제는 탄소관측소에서 관찰된 자료에 위성에서 측정한 식물의 광합성 지도를 더해 탄소의 흡수와 배출에 관한 보다 정확한 예측치를 추출해 내고 있다. 이번 연구 결과는 탄소순환 피드백을 측정하고, 이해하고, 예측하기 위해 미래의 위성관측시스템이 나아가야 할 방향과 비전을 제시하고 있다고 보여진다. 연구진은 앞으로 수년 안에 NASA를 비롯한 유럽, 일본, 중국의 우주기관들이 온실가스 모니터링이라는 새로운 임무를 발표하게 될 것이라고 입을 모았다.

* 자료출처 : NASA
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2018/a-scientists-final-paper-looks-toward-earths-future-climate

진새봄 리포터  press@hkbs.co.kr

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