<기후경제 언박싱> ① 기후위기는 가짜인가?

기후와 에너지는 인류의 삶을 좌우하는 중요한 문제입니다. 그러나 합리적이고 과학적인 접근보다 이념적 선입견이 앞서거나, 정보는 넘치지만 진짜와 가짜를 구분하기 힘든 경우가 많습니다. 기후와 에너지, 그리고 경제에 관한 정확한 사실들을 해당 분야 전문가들을 취재해 알기 쉽게 설명해 드립니다. <편집자주>

▲기후변화의 상징이 된 녹아내리는 빙하.(사진= 연합뉴스)

도널드 트럼프가 다시 미국 대통령이 되면서 기후에너지 분야에서도 변화가 예상된다. 트럼프 대통령은 지난 1월 취임하자마자 파리기후변화협정에서 탈퇴하는 행정명령에 서명했다. 파리협정은 지구 온도 상승을 억제하기 위해 세계 190여 개 국가들이 모여 온실가스 감축 목표를 정하고 이행하겠다는 국제 협약이다.

트럼프는 “지구온난화는 중국이 미국 제조업의 경쟁력을 떨어뜨리기 위해 지어낸 것"이라고 주장한 바 있다. 이 말은 근거가 없지만, 과학자들 가운데서도 인간에 의한 지구온난화는 과학적 증거가 없거나 과장됐다고 주장하는 사람들이 있다. 기후변화 회의론자들의 주장은 무엇이고 기후변화의 증거는 무엇인지 짚어본다. 기후과학을 전공한 국종성 서울대 교수와 김백민 부경대 교수의 도움을 받았다.

●지구 평균 온도가 몇 도인데?

지구온난화를 많이 얘기하는데, 지구 온도가 몇 도에서 몇 도로 올라갔다는 것인가? 왜 그런가? 기후변화 연구의 기초가 된 연구로는 두 가지를 많이 꼽는다. 일명 하키 스틱 커브와 킬링 커브다.

○지구 온도 상승을 보여주는 하키스틱 커브

미국의 대기과학자 마이클 만(Michael E. Mann)이 1999년 학술지에 발표한 하키 스틱 커브(Hockey Stick Curve)는 기후 변화에 대한 큰 관심과 논쟁을 불러일으켰다. 마이클 만은 지난 1000년 동안의 지구 북반구 평균 기온을 연구했는데 그래프의 모양이 하키 스틱을 닮았다고 해서 하키 스틱 커브라고 불린다.

▲하키스틱 커브와 하키스틱. 위의 하키스틱 커브는 1961~1990년도 평균 온도를 0으로 했을 때 그 전후 온도 변화를 보여준다. 1961~1990년의 평균 온도가 14℃였기 때문에 1000년 동안 13.6~13.8℃를 오르내리다가 1900년부터 급격히 상승해 1998년 14.6℃로 약 100년간 1℃가 올랐음을 알 수 있다. 1000년간 기온이 평탄하다가 최근 100년간 급격히 올라간 모습이 아래 하키스틱과 닮았다.

하키스틱 커브를 보면 지난 1000년 동안 지구 평균 기온은 큰 변화가 없다가 1900년 이후 최근 100여 년 동안 급격히 치솟은 모습을 볼 수 있다. 치솟았다고 하지만 숫자로 보면 AD1000년부터 1900년까지는 13.6∼13.8℃ 사이였고 1998년은 14.6℃로 겨우(?) 1℃ 올랐다. 마이클 만은 1900년 이전의 온도는 나무의 나이테와 산호, 빙하코어에 있는 산소동위원소 비율 등 간접적인 방법으로 복원했고, 1900년 이후는 온도계를 통한 측정 자료를 사용했다고 한다. 하키스틱 커브는 유엔의 '기후변화에 관한 정부간 협의체(Intergovernmental Panel on Climate Change· IPCC)' 3차 보고서(2001년)에 대표 논문으로 채택되었다.

○이산화탄소 증가를 보여주는 킬링 커브

하키스틱 곡선과 함께 지구온난화 논의의 기초가 된 연구가 미국 대기과학자 찰스 데이비드 킬링(Charles David Keeling) 박사의 킬링 곡선이다.

킬링 박사는 1958년 청정지역인 하와이 마우나로아산에 관측소를 만들어 하루도 빠짐없이 이산화탄소 농도를 측정했다. 그 결과 1950년대 이후 대기의 이산화탄소 농도가 점점 높아졌다는 것을 발견했다. 1950년대 310ppm이던 이산화탄소 농도는 2023년 425ppm을 넘어섰다. 찰스 킬링 박사는 2005년 작고했는데 그의 아들인 랄프 킬링 박사가 계속해서 이산화탄소 농도를 측정하고 있다.

▲킬링 커브. 대기 중 이산화탄소 농도를 ppm(1백만분의 1)로 나타냈다. 1950년대부터 오르락내리락하면서도 전반적으로는 상승세임이 뚜렷하게 나타난다.

과학자들이 가스에 의한 온실효과를 발견하고, 이산화탄소 급증과 지구 온도 사이의 관계를 증명하면서 '인간에 의한 지구온난화'라는 가설은 점점 과학적으로 증명돼왔다.

●지구 온도는 계속 변했는데 왜 지금이 문제?

과학자들에 따르면 45억 년의 나이를 가진 지구는 처음에 뜨거운 불덩이였다. 인류가 탄생한 후에도 지구는 빙하기와 간빙기를 거치며 끊임없이 온도 변화를 겪어왔다. 그런데 왜 지금 1℃의 온도 변화를 놓고 호들갑을 떨까?

지구는 평균 온도가 30℃로 높았던 적도 있고, -15℃로 낮았던 적도 있다. 공룡이 살던 1억~2억 년 전에는 지구 평균 온도가 25℃를 넘었다. 현존하는 인류인 호모 사피엔스는 60만 년 전에 처음 탄생했는데, 지구 온도가 지금보다 5~6℃ 낮은 빙하기를 여러 번 겪으면서도 살아남았다. 1만 년 전부터 따뜻하고 안정된 기후가 이어졌고, 이 때부터 인류는 농사를 짓기 시작하면서 문명의 꽃을 피웠다.

▲미국 스미소니언 국립자연사박물관에 새겨진 5억년 동안의 지구 온도 변화 그래프. 지구 온도가 5억 년 동안 많이 변했음을 보여준다. 기후 변화가 심했을 때 생물의 대멸종이 일어났음을 알 수 있다. (자료= 김백민 저 '우리는 결국 지구를 위한 답을 찾을 것이다'에서 재인용)

지구가 수십억 년, 수십만 년에 걸쳐 큰 온도 변화를 겪은 것은 사실이지만 최근의 변화에서 과학자들이 주목하는 것은 속도다. 인류가 탄생한 후에도 지구는 빙하기와 간빙기를 거치며 5~6℃ 떨어졌다 올라갔다 했다. 그러나 그것은 수십만 년에 걸쳐 서서히 이뤄진 변화였기 때문에 지구 생태계와 인류가 적응할 시간이 있었다. 지금은 불과 100여 년 동안 1℃ 이상 상승해 과거보다 200배 이상 빨리 지구가 더워지고 있다는 것이다.

지구 역사상 큰 기후변화는 생물의 대멸종을 불렀다. 4억 5000만 년 전에는 화성과 목성 사이 소행성 충돌로 많은 우주먼지가 지구로 날아와 10℃가 떨어지면서 해양 생물이 전멸하다시피 했다(오르도비스기 대멸종). 2억 5000만 년 전에는 시베리아지역에서 대형 화산들이 폭발하면서 온도가 상승해 지상 생물 70%, 바다 생물 96%가 멸종됐다(페름기 대멸종). 이처럼 급격한 온도 변화는 대멸종을 불렀기 때문에, 그보다 훨씬 빠른 지금의 기온 상승은 지구 생태계와 인간 사회에 큰 위협이 된다는 것이다.

● 기후 음모론에 불을 붙인 사건들

지구온난화에 대한 논쟁이 가열될 무렵 몇 개의 사건이 음모론을 키웠다. 기후위기 전도사였던 앨 고어 전 미국 부통령은 지구환경의 중요성을 설파한 공로로 2007년 IPCC와 공동으로 노벨평화상을 수상했다. 그의 강연을 바탕으로 제작한 다큐멘터리 '불편한 진실'(2006년)은 세계적으로 큰 파장을 불러일으켰다. 문제는 그 중 일부가 과학적으로 검증되지 않은 위험들을 과장했다는 것이다.

▲앨 고어가 출연한 다큐멘터리 '불편한 진실.' 지구온난화의 위험을 경고한 이 다큐는 2007년 아카데미상을 수상했지만, 몇몇 이야기들이 과장되거나 과학적 근거가 부족하다는 이유로 비판을 받았다.(사진=연합뉴스)

또 2009년 11월에는 영국의 이스트 앵글리아대 기후연구소 필 존스 소장이 IPCC 4차 보고서 연구에 참여한 과학자들과 주고받은 이메일이 컴퓨터 해킹으로 인해 공개되었다. 그런데 이들의 이메일에서 기후위기를 강조하기 위해 일부 자료를 숨기거나 조작을 의심할 만한 정황이 드러났다. 이에 대해 김백민 교수는 “과거 일부 미심쩍은 사건들이 있었지만, 그보다 훨씬 많은 연구들이 기후변화를 입증하고 있기 때문에 그 전체를 의심할 수는 없다"고 했다.

그러면서도 김 교수는 “지금도 기후변화에 대한 언론 보도나 책, 그리고 강연하는 분들이 가장 극단적인 시나리오를 갖고 얘기하는 경우가 많다"고 지적했다. “시나리오란 현실이 아니다. 어떤 조건이 되었을 때라고 가정을 하는 것이고 그 가정에 부합할 때 어떤 결과가 나올 것이다 하는 예측을 하는 것이다. 그런데 확률 0.1%도 안 되는 시나리오에 대해 그걸 우리가 노력하지 않으면 그냥 다가올 미래로 묘사해서는 안 된다"고 했다.

그는 2022년 출간된 '최종경고: 6도의 멸종'에 대해서도 안타까워했다. 최근 화제가 된 이 책은 환경저널리스트 마크 라이너스가 쓴 책으로 '기후변화의 종료, 기후붕괴의 시작'이란 자극적인 부제를 달고 있다. 김 교수는 “지구온도 6도 상승은 우리가 배출하는 온실가스가 지금의 5배가 되어야 가능한 시나리오다. 현재 추세로 봐서는 가능성이 매우 낮다. 기후위기를 강조하는 사람들 가운데에는 이런 충격적인 내용으로 경각심을 불러일으켜야 한다고 생각하는 사람들이 있는데 저는 틀렸다고 말하고 싶다"고 말했다. 가장 근접한 가능성을 갖고 과학적으로 얘기해야 합리적 토론과 정책 수립이 가능하다는 것이다. 아주 작은 확률을 가지고 지구 생태계가 다 무너지고 인류가 멸망할 것처럼 묘사하는 것은 기후위기를 대응하는데 도움이 안 된다고 했다

▲'6도의 멸종' 책 표지. 김백민 교수는 이 책에서 말하는 6도 상승은 가능성이 아주 낮은 시나리오라고 했다.

이런 사건이나 비전문가들의 과장은 제외한다 하더라도, 과학자들 가운데서도 기후위기가 잘못됐거나 과장됐다고 주장하는 사람들이 있다, 크게 두 가지다. 첫째 지구 온도 상승은 인간의 활동에 의한 것이 아니라 자연적인 변화라는 주장이다. 둘째 이산화탄소 농도가 두 배가 되더라도 지구 온도는 그리 많이 상승하지 않으리라는 주장이다.

①대기물리학자인 프레드 싱어(Fred Singer) 전 버지니아대 교수는 지구 온난화는 자연적인 기후 주기의 일부라고 주장했다. 그는 2006년 발간된 '지구온난화에 속지 마라'(Unstoppable Global Warming)는 책에서 “지구 기후는 약 1,500년 주기로 따뜻해지고 차가워지는 자연적 사이클을 따른다"면서 이 주기는 태양 활동과 같은 자연적 요인에 의해 주도된다고 했다.

②기상학자인 리처드 린젠(Richard Lindzen) 전 MIT 교수는 기후위기가 과장되었다고 주장한다. 그는 지구 온도에는 다양한 요소들이 작용하는데 기후위기론자들은 이산화탄소의 역할을 과대평가했다고 말한다. 이산화탄소 농도가 산업혁명 이전의 2배가 되었을 때 지구 온도는 3℃ 안팎의 상승을 할 것이라고 IPCC가 예측한 반면, 린젠 교수는 구름의 작용 등 지구 자체 시스템으로 인해 지구 온도는 1℃ 이상 높아지지 않는다고 주장했다.

이에 대해 국종성 서울대 교수는 “과학은 진실을 말하는 학문이 아니다. 우리가 가진 증거들에 대해 가장 합리적인 설명을 하는 게 과학"이라고 말했다. 이에 비추어보면 “기후변화가 가짜"라는 주장은 주장만 있을 뿐, 이를 뒷받침하는 증거나 연구가 나오지 않고 있다고 했다. 후속 연구들에 따르면 프레드 싱어 교수가 주장한 태양 활동은 최근의 급격한 온도 상승에 기여한 바가 없고, 린젠 교수의 주장 역시 후속 연구들을 통해 반박되었다. 이산화탄소 농도가 2배가 되지 않은 상황(2024년 기준 50% 증가)에서도 이미 2011~2020년 지구 온도는 1850~1900년에 비해 1.1도 높아졌다.

반면에 인간에 의한 기후변화를 입증하는 증거와 연구들은 계속 쌓이고 있다. 마이클 만의 하키스틱 커브 역시 초기에 특정 나무의 나이테를 너무 많이 반영했다며 조작 논란이 있었다. 그러나 그 후 다른 방법들로 연구한 논문들이 모두 하키스틱 커브와 비슷하게 나왔기 때문에 과학적으로 증명된 사실로 받아들여진다.

대기과학과 기후과학을 전공한 두 교수는 “이제는 지구과학자의 99% 이상이 기후변화를 인정한다"고 입을 모았다. 1990년대까지는 기후변화에 회의를 가진 과학자들이 일부 있었지만, 그 후 관련 연구들이 계속 쌓여서 적어도 과학계에서는 '인간에 의한 기후변화'를 의심하지 않는다는 것이다.

●아직 남은 문제들

기후변화가 점점 확실한 과학적 사실로 받아들여지게 된 것은 IPCC 보고서에서도 잘 드러난다. 1996년 2차 보고서에서 “여러 증거들은 기후에 대한 인간의 영향이 분명하다는 것을 시사한다(suggest)"라고 했던 표현은 2014년 5차 보고서에서 “20세기 중반 이후 관찰된 온난화의 주요 원인은 인간 활동일 가능성이 매우 높다(extremely likely)"고 강화됐다. 2023년 6차 보고서에서는 “인간의 영향으로 대기와 해양, 육지가 따뜻해졌다는 것은 명백하다(unequivocal)"라며 세월이 갈수록 표현이 점점 확실해졌다.

▲IPCC 6차 보고서에 나타난 지구 온도 상승 시나리오와 자연 및 인간에 대한 위험의 정도. 2100년의 온도가 1850~1900년도 대비 2℃ 높아지면 위험 정도가 낮고, 4℃이상이 되면 위험이 높아진다고 예측했다. (자료= IPCC 6차 보고서, 기상청의 한글 번역본에서 인용)

그러나 앞으로 밝혀져야 할 문제들도 많다. 첫째 산업혁명 이후 지구 온도가 급상승하면서 극단적인 기상 현상이 늘어났지만 여기에 인간 활동이 얼마나 기여했는지는 아직 논쟁 중이다. 인간이 일으킨 변화, 인간이 일으킨 변화에 의해 연쇄적으로 일어난 자연적인 변화, 순수 자연 현상들이 각각 몇% 정도 관여되었는지는 계속해서 연구하고 정교화해야 할 과제다.

둘째 미래 예측과 관련해 이산화탄소를 포함한 온실가스가 늘어났을 때 기후가 얼마나 변할지는 시나리오상의 범위로만 주어진다. 6차 IPCC 보고서는 대기 중 이산화탄소 농도가 산업혁명 이전의 280ppm에서 두 배인 560ppm이 되면 지구 평균 기온이 2.5~4℃ 높아질 것으로 추정했다. 1℃ 변하는 것도 큰 문제인데, 예상치의 범위가 1.5℃나 된다는 것은 현재 지구과학의 한계를 보여준다.

김 교수는 “지구는 하나뿐이라서 지구과학은 물리학이나 생물학처럼 실험을 할 수 없다는 한계가 있다. 그래서 컴퓨터로 기후 모델을 만들어 시뮬레이션을 하는데 거기에는 늘 불확실성이 따를 수밖에 없다"고 말했다. 국 교수도 “기후는 대기, 해양, 지질이 끊임없이 상호작용을 해서 나타나기 때문에 명백한 인과관계를 밝히기가 어렵다. 미래 예측을 한다는 것은 더욱 어렵다"며 기후과학의 복잡성을 설명했다.

두 과학자의 인터뷰를 통해 얻은 결론은 다음과 같다. 기후변화에 대한 여러 가지 회의론은 과학적 근거를 가졌다면 귀담아 듣고 연구할 필요가 있다. 과학은 의심에서 출발하기 때문이다. 그러나 정치적 경제적 배경으로 인해 무조건 기후변화를 부정하는 것, 무슨 증거를 제시해도 부정하는 태도는 바람직하지 않다. 반대로 극단적 날씨가 모두 기후변화 때문이라고 하거나, 곧 지구가 멸망할 것처럼 공포심을 부추기는 것도 합리적이지 않다. 기후과학, 지구과학은 완벽하지 않지만 '인간에 의한 기후변화'는 거의 증명됐다고 봐야 한다.

<주요 용어 설명>

[IPCC] 기후변화에 관한 정부간 협의체· Intergovernmental Panel on Climate Change의 약자. 1988년 세계기상기구(WMO)와 유엔환경계획(UNEP)이 공동 창설. 기후변화와 그에 따른 영향, 그리고 이를 해결하기 위한 과학적, 기술적, 사회경제적 지식을 제공하는 역할을 한다. 세계 195개국이 참가.

[기후변화] 지구의 기후가 장기적으로 변화하는 현상. 비슷한 말이지만 지구온난화는 인간의 영향을 좀 더 강조한 단어이고, 기후위기는 기후변화와 지구온난화의 심각성을 강조하는 뜻으로 쓰인다.

[날씨와 기후] 기후과학자들은 날씨를 기분, 기후를 성격에 비유한다. 날씨가 사람의 기분처럼 수시로 달라지는 것이라면, 기후는 사람의 성격처럼 비교적 오랜 기간 나타나는 날씨의 평균적인 상태를 말한다. 또 기후변동은 비교적 단기적인 변화를, 기후변화는 장기적인 변화를 뜻한다.

신연수 기자 ysshin@ekn.kr