“최악의 한 해 2050년 vs 8065년”…기후변화 ‘예측’ 사실상 불가능

기후 시스템 전망 불확실성 원인 셋
① 과거 데이터, 현상 너무 단순화
② 장기간, 직접적인 관측 어려워
③ 역사적 기후 데이터는 ‘불완전’

전국이 연일 폭염과 열대야로 몸살을 앓고 있다. 한국뿐만 아니라 전 세계가 지금껏 경험한 적 없는 여름 날씨와 사투를 벌이는 중이다. 기후변화를 막기 위한 억제 목표치인 산업화 이전 대비 1.5도 상승 시점도 예상보다 빨리 찾아올 것이라는 진단까지 나오고 있다.

그런데 독일 뮌헨기술대 공학·디자인학부, 포츠담 기후영향연구소, 영국 엑서터대 수학과, 엑서터 지구시스템연구소 공동 연구팀은 대서양 자오선 역전 순환(AMOC), 극지방 빙상, 열대우림 등 지구 기후 시스템에 영향을 미치는 요소가 너무 많고 복잡해 지구 기후가 극적으로 바뀌는 시기를 정확하게 예측하기는 사실상 불가능하다고 7일 밝혔다. 이런 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 8월 2일자에 실렸다.

과거 기후 데이터를 이용한 기존 연구들에 따르면 2025년과 2095년 사이에 기후 시스템이 붕괴할 것이라는 예측이 많았다. 연구팀은 과연 그런 예측을 신뢰할 수 있는지 파악하기 위해 각 기후 시스템 구성 요소가 기후에 미치는 영향을 분석할 수 있는 수학 모델을 만들었다.


연구팀의 분석 결과 AMOC 하나만으로도 불확실성이 너무 커서 기존 예측 결과들과는 차이가 나는 결과를 도출하는 것으로 나타났다. 어떤 데이터를 선택하는가에 따라 AMOC의 변화 시점은 2050년에서 8065년까지 다양한 예측을 보였다. AMOC의 변화 예측 범위가 6000년 가까이 되는 것은 기존 연구에서 예측한 시기가 신뢰성이 떨어지며 궁극적으로는 지구 기후 시스템이 복잡하고 불확실성이 크다는 점을 보여 주는 것이라고 연구팀은 설명했다.

연구팀은 이런 불확실성의 원인을 세 가지로 꼽았다. 우선 현재 기후 예측은 과거 데이터를 외삽해 미래를 예측하는 식으로 이뤄지는데 이런 예측법은 실제 현상을 지나치게 단순화하기 때문에 오류가 커질 수밖에 없다는 것이다. 두 번째는 기후 시스템에 대한 장기적이고 직접적인 관측이 어렵고 데이터만으로는 지구 시스템 구성 요소의 변화를 정확하게 알 수 없다는 것이다. 마지막 요인은 앞서 두 요소와 연결되는 것으로 역사적 기후 데이터는 불완전하다는 것이다. 특히 기후학적으로 장기 데이터는 격차가 크고 이런 격차를 메우기 위해 사용되는 통계와 분석법에는 오류가 발생하기 쉽다.

이번 연구는 현재 나타나고 있는 기후변화를 우려할 필요가 없다는 것이 아니라, 돌이킬 수 없을 정도로 기후가 변하는 시점을 정확히 예측하기란 쉽지 않다는 것이라고 연구팀은 거듭 설명했다.



연구를 이끈 니클라스 보어스 포츠담 기후영향연구소 교수(지구시스템과학)는 “지구 시스템의 각 요소는 인간이 초래한 지구온난화에 반응해 변한다”며 “각 시스템의 변동은 되돌릴 수 없는 기후변화로 이어지며 잠재적으로 재앙적 결과를 초래한다”고 말했다. 보어스 교수는 “기후 전환점을 예측한다는 것은 매력적이기는 하지만 지구 시스템을 구성하는 요소들의 관계가 복잡하기 때문에 예측 불확실성이 크다”고 덧붙였다.

유용하 과학전문기자