[자연과학]‘인간은 기후를 지배할 수 있을까?’

20세기 폭스사의 영화 ‘투모로우’는 지구 온난화의 결과로 미국 뉴욕의 ‘자유의 여신상’과 마천루가 얼어붙을 수 있음을 보여줬다. 북극과 남극의 빙하가 녹으면 해류의 흐름이 멈추면서 지구 전체가 빙하에 덮일 수 있다. 동아일보 자료 사진

◇인간은 기후를 지배할 수 있을까?/윌리엄 K 스티븐스 지음·오재호 옮김/424쪽·1만7000원·지성사

지구는 온난화로 가고 있는가, 아니면 빙하기로 가고 있는가.

이산화탄소를 중심으로 한 온실가스 배출량 감축을 의무화한 ‘교토의정서’가 지난달 16일 발효된 것은 지구 온난화에 대한 두려움을 반영한 것이다. 그러나 온난화가 본격적인 환경문제로 대두된 것은 1980년대부터다. 1970년대까지만 해도 빙하기에 대한 두려움이 컸다.

1970년대 말 겨울, 미국 동부는 영하 18도나 되는 한파(寒波)에 시달렸다. 당시 사람들은 이를 새로운 빙하기가 닥치는 징조로 해석했다. 세르비아의 수학자 밀란코비치는 빙하가 커졌다 줄었다 반복하는 주기 중 가장 짧은 것은 1만9000년이라고 발표했다. 마지막 빙하기가 1만8000년 전에 찾아왔으니 새로운 빙하기가 코앞에 닥친 셈이었다.

그러나 1980년대 들면서 상황은 급전했다. 1988년 6월 23일 지구 온난화 문제로 열린 미국 상원 청문회에서 지난 130년 동안 지구 평균 기온이 높은 순서로 4위까지가 1980년대에 몰려 있으며 특히 1988년의 5개월은 기온이 가장 높았다는 조사결과가 발표됐다. 이 발표는 150년간 조심스럽게 연구되던 과학적 논제를 하룻밤 사이에 정치적 논제로 둔갑시켰다.

뉴욕타임스 과학전문기자인 저자는 과학과 역사의 프리즘을 통해 그 논쟁의 정치성을 걸러낸다.

46억 년 된 지구의 기후는 시계추처럼 추위와 더위를 오갔다. 어느 한쪽으로 크게 이동하면 그만큼 다른 쪽으로 이동하는 폭이 커지는 점도 시계추를 닮았다. 그 시계추 운동이 바다를 만들고, 지각을 형성하고, 생명체를 탄생시켰다.

그 변화의 핵심이 바로 대기 중 탄소의 양이다. 탄소는 햇빛과 반응하면 이산화탄소로 바뀐다. 대기 중에 이산화탄소가 많으면 지표에서 외계로 배출되는 복사열을 흡수해 다시 지표면으로 방출하기 때문에 지구 온도를 상승시킨다. 이것이 온실효과다.

온실효과로 기온이 상승하면 지표면의 물이 증발해 비가 내리게 된다. 대기 중의 이산화탄소는 탄산으로 전환돼 비를 타고 내려온다. 이 탄산은 땅속 바위의 규산염과 화학 반응해 지하수에 탄소화합물의 형태로 남게 된다. 대기 중 이산화탄소가 줄면 지구는 다시 냉각된다. 그러면 지표면에서 증발하는 물의 양이 줄면서 대기 중의 이산화탄소도 다시 늘어난다.

그러나 이런 탄소의 순환은 최소 50만 년이 걸린다. 이런 이유로 현재 대기 중에 섞여 있는 이산화탄소의 2만 배나 되는 양의 탄소가 지구 암석에 묶여 있다. 지구 온난화는 땅속에 묶여 있던 석탄과 석유 같은 탄소화합물의 대량소비로 대기 중 이산화탄소가 급증함에 따라 온실효과로 지구가 더워지는 것을 뜻한다.

저자는 지구 온난화는 분명한 사실이라고 말한다. 물론 그것이 통제 가능한 범위에 있느냐는 논란의 소지가 있다. 그러나 급격한 더위는 급격한 추위를 몰고 올 수밖에 없다. 그런 점에서 온난화는 결국 빙하기의 예고편인 셈이다. 기후의 무서움은 더위나 추위 그 자체가 아니라 균형이 파괴됐을 때의 부작용임을 이 책은 뚜렷이 보여 준다.

끝으로 20세기가 역사상 기후 변동이 가장 적은 세기였다는 점을 설명한 부분은 날씨를 놓고 벌이는 도박에서 어디에 돈을 걸어야 할지에 대한 좋은 정보라 할 수 있지 않을까. 원제는 ‘The Change in the Weather’(1999년).

권재현 기자 confetti@donga.com