날씨로 인한 혼란

우리 대부분은 여러 가지 면에서 탄소로 만들어진 연료에 의존해 있습니다. 자동차를 비롯하여 우리가 모는 차량들은 휘발유나 디젤유로 움직입니다. 우리가 사용하는 전기는 발전소에서 석탄이나 천연 가스나 석유를 태워 일으킨 것입니다. 요리나 난방을 위해서는 나무나 숯이나 천연 가스나 석탄을 태웁니다. 이러한 일을 할 때마다 이산화탄소가 대기 중에 증가하게 됩니다. 이산화탄소는 태양에서 온 열을 가두어 놓습니다.

열을 가두어 놓는 온실 효과를 일으키는 다른 가스들도 우리는 대기 중에 증가시킵니다. 농업에서 사용하는 질소 비료로 인해 아산화질소가 대기 중에 증가됩니다. 논이나 소 사육장에서는 메탄이 방출됩니다. 발포(發泡) 플라스틱 제조 과정이나 기타 산업 공정 과정에서 클로로플루오로카본(CFC)이 생깁니다. CFC는 열을 가두어 놓을 뿐만 아니라 지구의 성층권에 있는 오존층도 파괴합니다.

현재 규제를 받고 있는 CFC를 제외하고는, 열을 가두어 놓는 이 가스들이 대기 중으로 방출되는 양이 꾸준히 증가하고 있습니다. 지상의 인구가 증가하는 것이 그 부분적인 원인이 되며, 에너지 사용량이나 산업 활동이나 농업 활동의 증가도 그 원인이 됩니다. 워싱턴에 본부가 있는 환경 보호청에 의하면, 현재 사람들이 매년 대기 중으로 내뿜는 이산화탄소를 비롯한 온실 효과를 일으키는 가스는 60억 톤이나 됩니다. 이 온실 효과를 일으키는 가스들은 금방 사라지지 않습니다. 대기 중에 수십 년 동안 머물러 있을 수 있습니다.

과학자들이 일반적으로 매우 자신 있게 말하는 것이 두 가지 있습니다. 첫째는, 최근 수십 년 동안 혹은 수백 년 동안 이산화탄소를 비롯한 온실 효과를 일으키는 가스들이 대기 중에 증가하였다는 것입니다. 둘째는, 지난 수백 년 동안 지표면의 평균 온도가 섭씨 0.3도에서 0.6도 상승했다는 것입니다.

따라서 이러한 질문이 생깁니다. ‘지구 온난화와 사람들이 온실 효과를 일으키는 가스들을 증가시키는 것 사이에 무슨 관련이라도 있는가?’ 일부 과학자들은 필시 관련이 없을 것이라고 말하면서, 온도가 상승했다고 해 봐야 자연적인 변화의 범위를 벗어난 것이 아니며 아마 태양이 그 원인일지 모른다고 지적합니다. 그러나 많은 기후 전문가들은 국제 기후 변화 회의의 보고서의 내용에 동의합니다. 그 보고서에서는 이렇게 말하였습니다. 온도 상승에는 “순전히 자연적인 원인에 의한 것이라고만 볼 수 없는 면이 있으며, 증거를 종합적으로 검토해 볼 때 지구의 기후에 사람이 영향을 미치고 있음을 식별할 수 있을 것 같다.” 하지만 인간의 활동 때문에 지구가 더워지고 있는지는 여전히 불확실합니다. 특히, 21세기가 되면 세계가 얼마나 빨리 더워질 것인지 그리고 그 결과 정확히 어떠한 일이 일어날 것인지가 불확실합니다.

불확실성 때문에 논쟁이 벌어지다

기후학자들이 장차 온실 효과가 발생할 것이라고 예측할 때에는, 세계에서 가장 빠르고 가장 강력한 컴퓨터들을 사용하여 얻은 기후 모형에 의존해서 그렇게 하는 것입니다. 하지만 지구의 기후는 지구의 자전, 대기, 대양, 얼음, 지형, 태양 등의 매우 복잡한 상호 작용에 따라 좌우됩니다. 이처럼 많은 요인들이 매우 광대한 규모로 기후에 영향을 미치기 때문에, 어떤 컴퓨터가 향후 50년이나 100년 후에 어떤 일이 일어날 것인지를 확실하게 예측하기란 불가능한 일입니다. 「사이언스」지에서는 최근에 다음과 같이 기술하였습니다. “많은 기후 전문가들은, 인간의 활동으로 인해 지구가 과연 더워지기 시작했는지 또는 온실 효과로 지구가 더워질 때 그 정도가 얼마나 심할 것인지 아직은 결코 분명히 말할 수 없다고 경고한다.”

불확실성 때문에, 위험이 도사리고 있다는 사실을 부인하기가 쉽습니다. 지구 온난화에 대해 회의적인 생각을 품고 있는 과학자들은, 현 상태를 유지하는 것이 경제적으로 유리한 세력 있는 기업체들과 함께, 현재와 같은 정도의 지식만 가지고 비용이 많이 드는 어떤 시정 조처를 취하든 그것은 정당화될 수 없다고 주장합니다. 어찌 되었건, 미래는 일부 사람들이 생각하는 것처럼 그렇게 비관적이지만은 않다고 그들은 말합니다.

환경 보호론자들은, 과학이 확실히 알려 주지 못한다고 해서 정책 입안자들이 안이한 생각에 빠져서는 안 된다고 말하며 반박합니다. 미래의 기후가 일부 사람들이 우려하는 것처럼 그렇게 나빠지지 않을 수 있다는 말도 일리가 있을지 모르지만, 상황이 훨씬 더 악화될 가능성도 있다는 것입니다! 더 나아가서, 미래에 어떤 일이 일어날 것인지 확실히 모른다고 해서 위험을 최소한으로 줄이기 위한 일을 전혀 하지 않아도 되는 것은 아니라고 그들은 추리합니다. 예를 들면, 흡연을 중단하는 사람들은 자기들이 흡연을 계속하면 30년이나 40년 후에 틀림없이 폐암에 걸릴 것이라는 과학적 증거를 먼저 요구하지 않습니다. 위험성을 인식하고 그 위험성을 최소한으로 줄이거나 없애 버리고 싶어서 흡연을 중단하는 것입니다.

현재 어떤 조처가 취해지고 있는가?

지구 온난화 문제가 어느 정도나 심각한지, 심지어 그런 문제가 과연 있기나 한지에 대해 매우 많은 논쟁이 벌어지고 있기 때문에, 그에 대해 어떤 조처를 취해야 하는지에 대해서도 의견이 분분한 것은 놀라운 일이 아닙니다. 여러 해 동안 환경 보호 단체들에서는 오염을 일으키지 않는 에너지원을 사용하도록 널리 권장해 왔습니다. 태양, 바람, 강, 지하에 저장되어 있는 증기나 뜨거운 물 등을 에너지원으로 이용할 수 있다는 것입니다.

환경 보호론자들은 또한 열을 가두어 놓는 가스의 방출을 줄이도록 요구하는 법을 통과시키라고 정부들에 촉구해 왔습니다. 정부들도 문서상으로는 그에 응해 왔습니다. 예를 들면, 1992년에 브라질의 리우데자네이루에서 열린 지구 환경 정상 회담에서, 약 150개 국 대표들은 온실 효과를 일으키는 가스 특히 이산화탄소의 방출을 줄이겠다고 확약하는 조약에 서명하였습니다. 목표는, 산업 국가들에서 방출하는 온실 효과를 일으키는 가스의 양을 2000년까지 1990년 수준으로 떨어뜨리는 것이었습니다. 몇몇 국가들은 그러한 면에서 진척이 있었지만, 대부분의 부유한 국가들은 몇 개 안 되는 서약조차 제대로 지키지 않고 있습니다. 대부분의 국가들에서는 온실 효과를 일으키는 가스를 줄이기는커녕 이전 어느 때보다 더 많이 방출하고 있습니다! 예를 들면, 미국에서는 2000년이 되면 이산화탄소 방출량이 1990년보다 11퍼센트 더 증가할 것으로 보입니다.

좀더 최근에 와서는, 국제 협정에 “강제력”을 부여하려는 움직임이 일고 있습니다. 1992년 협정에서처럼 온실 효과를 일으키는 가스를 줄이는 일을 자진적으로 하게 하는 것이 아니라, 방출량을 의무적으로 정해 줄 것을 요구하고 있습니다.

변화로 인해 드는 비용

정치 지도자들은 지구의 벗으로 간주되기를 열망합니다. 그러면서도 한편으로는, 변화가 경제에 미칠 결과를 예의 주시하고 있습니다. 「이코노미스트」지에 의하면 세계의 90퍼센트가 에너지를 얻기 위해 탄소로 만들어진 연료에 의존하고 있기 때문에, 그러한 연료 대신 다른 연료를 사용하게 되면 엄청난 변화가 일어날 것입니다. 현재 변화로 인해 들게 될 비용을 놓고 격렬한 논쟁이 벌어지고 있습니다.

온실 효과를 일으키는 가스의 방출량을 2010년까지 1990년도 수준보다 10퍼센트 아래로 줄이는 데 얼마의 비용이 들 것입니까? 그에 대한 대답은 누구에게 물어 보느냐에 따라 달라질 수 있습니다. 대기 중으로 온실 효과를 일으키는 가스를 다른 어떤 나라보다 많이 내뿜는 나라인 미국에서 제시되는 견해들을 고려해 보기로 합시다. 기업체들의 후원을 받는 종합 연구소들에서는, 온실 효과를 일으키는 가스들을 그 정도로 줄이려면 미국 경제가 매년 수십억 달러의 비용을 지출하게 될 것이고, 60만 명이 실직하게 될 것이라고 경고합니다. 그와 대조적으로 환경 보호론자들은, 그 동일한 목표를 달성하게 되면 미국 경제가 매년 수십억 달러의 비용을 절감하게 될 것이고 77만 3000개의 새로운 일자리가 생길 것이라고 말합니다.

즉각적인 조처를 취하라는 환경 보호 단체들의 요구에도 불구하고, 상당한 자금과 영향력을 사용하여 지구 온난화의 위협을 과소 평가하고 화석 연료 대신 다른 연료를 사용할 때 오게 될 경제적 파장을 과장하는 세력 있는 기업체들—몇 개만 예를 들면, 자동차 제조업체, 석유 회사, 석탄 생산업체—이 있습니다.

논쟁은 계속되고 있습니다. 그러나 인간들이 기후를 변화시키고 있으면서 그에 관해 이야기만 할 뿐 아무런 조처도 취하지 않는다면, 누구나 날씨에 대해 이야기하지만 날씨에 대해 뭔가 조처를 취할 수 있는 사람은 아무도 없다는 말이 새로 불길한 의미를 띠게 될 것입니다.

[5면 네모]

교토 의정서

1997년 12월에, 161개 국에서 온 2200명이 넘는 대표자들이 일본 교토에서 모임을 갖고, 지구 온난화의 위협에 대처하기 위한 협정 즉 의정서를 만들었다. 대표자들은 일 주일이 넘게 토론을 한 뒤, 선진국들이 온실 효과를 일으키는 가스의 방출량을 2012년까지 1990년 수준보다 평균 5.2퍼센트 아래로 떨어뜨려야 한다는 결의를 했다. 협정을 어기는 국가에게 어떠한 처벌을 가할 것인지는 나중에 결정하기로 했다. 모든 국가가 그 조약을 준수한다고 가정할 때, 온실 효과를 일으키는 가스의 방출량이 5.2퍼센트 줄어들면 상황이 얼마나 달라질 것인가? 필시, 달라질 것이 거의 없을 것이다. 「타임」지에서는 이렇게 보도하였다. “산업 혁명이 시작된 이래 대기 중에 쌓이게 된 온실 효과를 일으키는 가스를 웬만큼 효과 있게 줄이려면 60퍼센트는 줄여야 할 것이다.”

[7면 네모와 도해]

(온전한 형태의 본문을 보기 원한다면, 출판물을 참조하십시오)

그림으로 본 온실 효과

온실 효과: 지구의 대기는 온실의 유리처럼 태양에서 온 열을 가두어 놓는다. 햇빛으로 인해 땅이 더워지는데도, 햇빛으로 인해 생긴—적외선이 옮겨다 준—열은 대기를 쉽사리 빠져 나가지 못한다. 오히려, 온실 효과를 일으키는 가스들이 적외선을 차단한 다음 그 중 일부를 다시 땅으로 돌려보내어 지표면을 더욱 덥게 만든다.

1. 태양

2. 갇힌 적외선

3. 온실 효과를 일으키는 가스들

4. 빠져 나가는 적외선

[8, 9면 네모와 도해]

(온전한 형태의 본문을 보기 원한다면, 출판물을 참조하십시오)

기후를 좌우하는 여러 가지 힘

지구 온난화에 대해 현재 벌어지고 있는 논쟁을 이해하려면, 현재와 같은 기후를 형성하는 외경심을 불러일으키는 여러 가지 힘 중 일부를 이해할 필요가 있다. 기본적인 힘 몇 가지를 살펴보기로 하자.

1. 태양—열과 빛의 근원

지상의 생물은 우리가 태양이라고 부르는 거대한 핵용광로에 의존해 있다. 지구를 100만 개 합한 것보다도 더 큰 태양은 언제나 변함없이 열과 빛을 공급해 준다. 태양에서 나오는 열과 빛이 줄어든다면 지구는 얼음으로 뒤덮일 것이고, 열과 빛이 늘어난다면 지구는 지글거리는 프라이팬이 될 것이다. 지구는 태양에서 1억 4880만 킬로미터 떨어져 공전하고 있기 때문에, 태양에서 나오는 에너지의 20억분의 1만 받게 된다. 그렇지만 이것은 생물이 번성할 수 있는 기후를 형성하기에 꼭 알맞은 양의 에너지이다.

2. 대기—지구의 따뜻한 담요

태양만 지구의 온도를 좌우하는 것은 아니다. 대기도 중요한 역할을 한다. 지구와 달이 태양에서 떨어져 있는 거리는 똑같기 때문에, 비율로 볼 때 둘 다 태양으로부터 거의 똑같은 양의 열을 받는다. 그렇지만 지구의 평균 온도는 섭씨 15도인 데 비해, 달의 평균 온도는 매우 추운 섭씨 영하 18도이다. 그러한 차이가 나는 이유는 무엇인가? 지구에는 대기가 있고 달에는 없기 때문이다.

산소와 질소를 비롯한 여러 가지 가스로 이루어진 지구의 포대기인 대기는 태양열의 일부를 보존해 두고 나머지는 빠져 나가게 한다. 그 과정은 흔히 온실의 역할에 빗대어진다. 당신도 필시 알고 있겠지만, 온실은 벽과 지붕이 유리나 비닐로 만들어져 있는 구조물이다. 햇빛은 쉽게 온실로 들어가서 내부를 덥게 한다. 하지만 온실의 지붕과 벽은 열을 서서히 내보낸다.

마찬가지로, 대기도 햇빛이 대기를 통과해서 지표면을 덥게 만들도록 해준다. 그러면 땅은 열 에너지를 적외선의 형태로 다시 대기로 돌려보낸다. 이 중 많은 적외선은 곧바로 우주로 돌아가지 못한다. 대기 중에 있는 특정한 가스들이 적외선을 흡수하여 다시 땅으로 돌려보내서 땅의 온기를 더해 주기 때문이다. 이처럼 땅을 덥게 만드는 과정을 온실 효과라고 부른다. 대기가 이런 식으로 태양열을 가두어 놓지 않는다면, 지구에도 달처럼 생명체가 없게 될 것이다.

3. 수증기—온실 효과에 꼭 필요한 가스

대기의 99퍼센트는 두 가지 가스, 즉 질소와 산소로 이루어져 있다. 이 두 가스는 지상 생물의 생명을 유지시켜 주는 복잡한 순환에서 매우 중요한 역할을 하지만, 기후를 조종하는 데는 직접적인 역할을 거의 하지 않는다. 기후를 조종하는 일은 대기 중에 있는 나머지 1퍼센트의 가스에 맡겨져 있다. 열을 가두는 온실 효과를 일으키는 이 가스들 가운데는 수증기, 이산화탄소, 아산화질소, 메탄, 클로로플루오로카본, 오존 등이 있다.

온실 효과를 일으키는 가스 중에 가장 중요한 가스인 수증기는 대개 전혀 가스로 여겨지지 않는다. 수증기라고 하면 으레 액체 상태의 물을 연상하기 때문이다. 하지만 대기 중에 있는 수증기의 각 분자는 열 에너지로 꽉 차 있다. 예를 들어, 구름 속에 있는 수증기가 식어서 응축되면 열이 방출되어 강력한 대류를 일으킨다. 대기 중에서 활동적으로 움직이는 수증기는 날씨와 기후를 형성하는 데 매우 중요하면서도 복잡한 역할을 한다.

4. 이산화탄소—생명에 필수적인 물질

지구 온난화에 대해 이야기할 때 가장 자주 입에 오르내리는 가스는 이산화탄소이다. 이산화탄소가 단지 오염 물질에 불과한 것인 양 비난하는 것은 잘못된 일이다. 녹색 식물이 자신을 위해 식품을 만드는 과정인 광합성에서 이산화탄소는 없어서는 안 될 성분이다. 인간과 동물은 산소를 들이마시고 이산화탄소를 내쉰다. 식물은 이산화탄소를 받아들이고 산소를 방출한다. 사실, 이것은 지상에서 생물이 살아갈 수 있도록 하려는 창조주의 마련 중 하나이다.a 그러나 대기 중에 이산화탄소가 너무 많은 것은 침대에 담요를 한 장 더 얹어 놓는 것과 같다고 할 수 있을 것이다. 그렇게 되면 모든 것의 온도가 상승할 수 있을 것이다.

복잡하게 얽혀 있는 여러 가지 힘

태양과 대기만 기후를 좌우하는 것이 아니다. 기후와 관련된 것으로는 또한, 대양과 만년설, 지표면의 광물질과 식물, 지구의 생태계, 일련의 생물 지구 화학적 작용, 지구의 궤도 역학 등이 있다. 기후를 연구하는 데는 거의 모든 지구 과학이 관련된다.

태양

대기

수증기 (H₂O)

이산화탄소 (CO₂)

[각주]