온실가스 증가는 북극 오존층에 위협

황원희 기자
eco@ecomedia.co.kr | 2021-07-06 20:13:55
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[이미디어= 황원희 기자] 북극 상공 높은 대기에서 경합이 일어나고 있으며 온실 가스 배출량이 신속히 줄어들지 않을 경우 지구를 해로운 자외선으로부터 보호하는 오존층이 점차 사그라질 것으로 보인다.

 

메릴랜드 대학 연구진은 북극 상공에서 높은 대기 중 겨울 기온이 지구 온난화와 관련된 기후 패턴으로 인해 점점 더 낮아지고 있다는 것을 알 수 있다고 밝혔다. 이 연구는 또한 이러한 극심한 저온 현상이 수십 년 전 인간이 공기 중으로 뿜어낸 화학 물질들 사이에서 반응을 일으킴으로써 오존 손실 증가를 초래하고 있다는 것을 보여준다.

 

새로운 연구 결과는 2010년 오존 감소 화학 물질인 클로로플루오로카본과 할로겐의 생산을 금지한 이후 단 몇 십 년 안에 오존 손실이 중단될 것이라는 일반적인 가정에 의문을 제기한다.

 

이 연구는 UMD에 의해 공동 주도되었는데 알프레드 베게너 연구소 해양 환경 과학 센터(Alfred Wegener Institute Helmholtz Centre for Polar and Marine Research)와 핀란드 기상연구소가 공동으로 실시했다. 또한 연구결과는 네이처 커뮤니케이션지에 발표됐다. 

 

그에 따르면 점점 추워지는 온도는 CFCs에 의한 오존 파괴를 촉진하는 조건을 만든다. 그렇기에 이러한 화합물들은 서서히 사라지고 있지만, 북극의 오존 감소는 기후 변화에 따라 증가하고 있다.

 

이 연구의 새로운 데이터는 북극 소용돌이의 최저 온도와 2020년 기록상 가장 높은 오존 손실을 보여주었는데, 이는 9년 전 2011년 기록을 뛰어넘는 것이다.

 

극 소용돌이는 성층권에서 형성되는 비교적 자립적인 저기압 체계로 매년 가을 북극 상공 약 1250km(7.5~31마일)에서 겨울부터 봄까지 다양한 기간 동안 머무른다. 극 소용돌이의 따뜻하고 추운 겨울 기온의 패턴은 매우 불규칙하다. 그래서 매년 겨울이 극도로 추운 것은 아니다.

 

그러나 극 소용돌이가 지속적으로 일어남에 따라 극단적인 저온으로 변하면서 연구원들이 우려하고 있는데, 그 이유는 이러한 조건들이 구름의 형성을 촉진하고 극성층권의 오존 손실을 촉진하기 때문이다.

 

성층권에 있는 대부분의 염소와 상당량의 브롬은 CFC, 할론 및 기타 오존을 고갈시키는 물질의 분해에서 발생한다. 일반적으로 북극 극 소용돌이에서는 염소가 반응하지 않지만, 구름은 염소가 형태를 바꾸고 브롬 및 햇빛과 반응하여 오존을 파괴할 수 있는 적절한 조건을 제공한다.

 

1987년 몬트리올 의정서 이후 산업 생산량이 급격히 줄고 2010년 글로벌 금지 조치에도 불구하고, 이 화합물들은 여전히 대기 중에 많이 남아 있다. 세계기상기구에 따르면, 인간이 생산한 대기 염소와 브롬은 금세기 말까지 최고치의 50% 이하로 떨어지지 않을 것으로 예상된다.

 

이러한 상황에서 미래 예측을 위해 연구원들은 극 소용돌이의 장기적인 온도 추세와 염소와 브롬 화합물의 예상되는 감소에 기초하여 2100년까지 오존 손실을 예측했다. 그들은 기후 변화에 관한 정부간 패널에 의해 사용되는 53개의 최고 기후 모델의 산출물을 기초로 예측할 수 있었다.

 

연구진은 이러한 예측과 지난 56년간의 기상 데이터 분석을 결합하여 북극이 이미 성층권 온도와 오존 손실의 관련 증가에서 상당한 추세를 보이고 있음을 확인했다. 게다가 이러한 추세가 가장 빠른 기후 모델과 일치하는 속도로 나타나고 있다는 것도 이들의 관측이다.

 

연구원들은 또한 최근 몇 년 동안 낮은 대기에서 이산화탄소보다 더 강력한 온실 가스인 메탄이 급격하게 증가했다는 점에 주목하고 있다. 이 가스는 성층권으로 이동하면서 습도를 증가시키고, 이는 또한 북극에서 오존 파괴 화학 반응을 촉진하는 조건으로 이어진다.

 

오존은 태양의 잠재적으로 해로운 UV 복사의 많은 부분을 필터링하기 때문에 북극 위의 고갈된 오존층은 극 소용돌이가 남쪽으로 가라앉을 때 유럽, 북미 및 아시아 상공에서 지구 표면으로 더 많은 UV 복사를 보낼 수 있다.

 

하지만 연구원들에 따르면, 미래의 오존층 파괴를 피할 수 있는 희망이 있다고 한다. 그들의 연구는 앞으로 수십 년 동안 온실 가스 배출의 상당한 감소가 북극 성층권의 오존 손실에 유리한 조건의 지속적인 감소로 이어질 수 있다는 것을 보여준다.

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