29.3: 지구 기후 변화

45억 년의 역사 동안 지구는 온난기와 냉각기를 경험해왔습니다. 그러나 현재 지구 기온의 급격한 상승은 지구의 주기적인 규범을 훨씬 벗어난 것이며, 이 변화가 인간이 일으킨 것이란 증거는 설득력이 있습니다. 고대 기후 조건에 대한 연구인 고기후학(paleoclimatology)은 최근의 기후와 과거의 기후를 비교함으로써 인간이 일으킨 지구 기후 변화에 대한 충분한 증거를 제공합니다.

과거의 온난기와 냉각기

지난 65만 년 동안에만 빙하의 진전과 후퇴가 7번 있었습니다. 11,000여 년 전, 가장 최근의 빙하기가 갑자기 막을 내렸습니다. 이는 우리가 살고 있는 현대 기후 시대인 홀로세(Holocene) 지질시대의 시작을 의미했습니다. 대부분의 역사적 기후 변화는 지구가 받는 태양 복사량을 변화시킨 지구 궤도의 작은 변화와 관련이 있었습니다.

고기후학

고기후학이란 지구의 지질학적 과거의 기후 조건과 그 원인과 영향에 관한 연구입니다. 고기후학자들은 지구의 기후와 대기 체계의 과거 상태를 추론하기 위해 다양한 과학적 방법을 사용합니다.

빙하 코어 데이터

두꺼운 산악 빙하와 극지방 빙상에서 채취한 빙하 코어(ice core) 표본은 지구 기후 변화에 대한 정보를 보여줄 수 있습니다. 얼음이 축적되는 계절의 일시적인 중단은 빙하 코어에 관측 가능한 층으로 나타날 수 있습니다. 이러한 층을 이용해 가장 낮은 층을 가장 오래된 층으로 잡아 연대기를 정할 수 있습니다. 그런 다음 연구자들은 지구의 고대 기후를 재구성하기 위해 빙하의 특성과 빙하 안에 갇힌 물질의 특성(예: 기포와 산소 및 수소 동위원소의 비율)을 분석할 수 있습니다. 유럽의 남극 대륙 빙하 코어 프로젝트(European Project for Ice Coring in Antarctica)는 남극 대륙의 빙하 코어에 갇힌 화산재를 분석하여 홀로세 화산 역사에 대한 상세한 기록을 제공했습니다. 이 기록은 홀로세 동안 일어난 96건의 분화를 밝혔으며, 그중 33건의 분화는 지난 2천 년 동안 발생한 것으로 밝혀졌습니다.

연륜기후학

과학자들은 또한 연륜기후학(dendroclimatology; 나이테 기후학)이라고 불리는 분야에서 수목의 나이테를 조사함으로써 과거의 기후를 연구할 수 있습니다. 나이테는 유리한 조건에서는 더 넓고 혹독한 시기에는 더 좁습니다. 나이테는 표본과 표본의 테를 일치 시켜 정확하게 연대를 결정할 수 있습니다 (마찬가지로 고고학적 발굴에서 얻은 표본도 여기 쓰일 수 있습니다). 연륜기후학에는 한계가 있지만, 나이테는 특정 지리적 위치에 대한 고해상도 기후 기록을 만드는 데 사용할 수 있는 유용한 기후 대용물입니다.

지구는 오랫동안온난기와 냉각기를 반복하고 있습니다.하지만, 지난 몇 세기 동안,전 세계적으로 지구의 일반적인 주기를 벗어나기온이 급격하게 상승하고 있습니다.온난화는이산화탄소와 같은 대기의 온실가스가지구와 오존층 사이에 갇히게 되면 발생합니다.이산화탄소는 장파 적외선 태양 에너지를 흡수하여이 태양 에너지가 우주 외부로 다시 나가지 못하게 되어그 결과, 대기 온도가 상승하게 됩니다.이는 온실효과라는 자연적인 과정이지만지구 대기에 있는 이산화탄소의 양이 석탄과 석유의 연소로 인해급격하게 증가하는 것은 자연적인 과정이 아닙니다.이러한 원인에 의해 나타나는 온도 상승은전세계에서 나타나고 있습니다.예를 들면, 북극에서는 만년설이 녹아,해수면이 상승하고, 내륙 침수가 나타나고 있습니다.이러한 현상은 해안도시를 위협할 뿐만 아니라,가뭄, 허리케인, 대규모 폭풍과 같은 매우 심각한 이상기후도더 빈번하게 초래하고 있습니다.또한, 많은 동물들의 이주와 번식 패턴이 수십년 전과 비교했을 때올해는 더 빨리 나타나고 있습니다.그뿐만 아니라, 동물 종의 분포 규모도 감소하고 있습니다.하지만, 지구 온난화에 대한 회의론자들의 관점은 다릅니다.기업들이 친환경적인 관행을 늘리면인간이 지구 온난화에 미치는 영향을 줄일 수 있고,지구 기후 변화가 미치는 심각한 영향을 피할 수 있는 기회가 있다고 주장합니다.