킬링 곡선(Keeling Curve) 대기 중 이산화탄소, 이대로 괜찮을까?

2022년 4월 과학자들이 기후 연구를 파업하고 거리에 나와 시위했습니다. 우리에게 직접적으로, 즉각적으로 반응이 오지 않는다고 생각해서 쉽게 경시할 수 있는 기후변화. 빠르게 대응하지 못하면 결국 돌이키지 못할 수 있습니다. 이번엔 킬링 곡선(Keeling Curve)에 대해서 알아봅시다.

 

 

킬링 곡선이란?

하와이 빅아일랜드의 중심부에는 거대한 순상 화산 마우나로아가 자리하고 있습니다. 산의 동쪽 사면에는 무역풍이 부딪혀 비탈로 밀려 올라가며 더위를 식히고 구름을 만들어 열대성 강우를 쏟아냅니다. 때문에 섬에서 가장 큰 도시인 힐로는 매우 습한 정착지 중 하나가 되었죠. 하지만 산 꼭대기는 조금 다릅니다. 이곳은 아북극(sub-Arctic) 지역과 기후가 비슷하여 매년 강수량이 2.5~5cm에 불과하고 그 대부분이 눈이죠.

 

대기 화학자인 찰스 킬링(Charles Keeling)은 1958년 3월에 직접 설계한 감시 장비로 대기 중 이산화탄소의 샘플을 채취하기 시작했습니다. 지구 상에서 가장 오래전부터 대기 중 이산화탄소 농도를 측정한 곳입니다. 이곳은 고도가 높아서 자동차 배기가스, 공장의 굴뚝, 자라는 식물에 의해 배출되는 양 등의 일상적인 변화의 영향을 받지 않을 수 있었습니다.

 

 

1958년 찰스 킬링이 측정을 시작했을 때는 이미 마우나로아 꼭대기의 대기 중 이산화탄소 함유량은 산업화 이전의 278ppm보다 상당히 높아진 315ppm이었습니다. 여기서 ppm이라는 단위는 100만 분의 1이고, 315ppm은 대기 중에 0.0315%의 이산화탄소를 함유하고 있다는 뜻입니다.

 

이후 2013년 5월 10일에는 천문대를 관리하는 스크립스 해양연구소에서 인류 역사상 처음으로 이산화탄소 수치가 400ppm에 잠시 도달했다는 역사적인 발표가 있었습니다.

 

위아래로 요동치며 올라가는 이유

킬링 곡선은 위아래로 요동치면서 올라가는데 매년 5월에 가장 높고 9월에 가장 낮아집니다. 그 이유는 식물의 광합성 때문입니다. 북반구 온대 지역의 식물들이 봄~여름인 5월~9월에는 광합성을 활발하게 하여 이산화탄소 농도가 줄어들게 됩니다. 반대로 가을~겨울인 10월~이듬해 4월에는 광합성이 약해지고 이산화탄소 농도가 증가하게 됩니다. 현재 이 글을 쓰고 있는 9월은 가장 이산화탄소가 낮을 때인데요. 415.99ppm입니다.

 

꺾어야만 한다

대기 중 이산화탄소 농도는 지구 평균 기온과도 관련이 깊습니다. 지속적으로 상승하는 킬링 곡선을 꺾지 못한다면 예상을 뛰어넘는 기후변화가 우리에게 닥칠 것입니다. 하지만 킬링 곡선은 더욱 가팔라지고 있습니다. 예전에는 대기 중 이산화탄소의 축적률이 약 1ppm이었지만 오늘날엔 연간 2ppm으로 꾸준히 증가했죠.

 

그래프를 보면 1997년 교토의정서, 2009년 코펜하겐 협정(2ºC 이내로 묶기), 2015년 파리 협정 등의 결과를 보여주는 눈에 띄는 하락이나 기울기의 둔화는 확인할 수 없습니다. 하지만 이산화탄소가 외계에서 오는 게 아니라 우리 일상에서 오는 것이기 때문에 이런 경향성이 무조건적으로 지속되기만 하진 않을 것입니다. 줄여야만 합니다. 화석연료에서 재생에너지로 계속해서 늘려나가야 합니다.

 

 

약 2000년간 대기 중 이산화탄소 농도를 표시한 그래프입니다. 심각하지 않나요?

현재 마우나로아 화산 자체에서도 기후가 온난화되고 있습니다. 처음 기록을 시작했을 때보다 밤의 서리는 드물게 나타나고 봄에는 눈이 덜 내리고 일찍 녹습니다. 모두가 관심을 가지려 노력해야 하는 문제입니다.

 

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