초거대 악순환, 되먹임 현상(Feedback Loop)

되먹임 현상이라고 들어본 적 있으신 가요? 아마 실생활에서 쉽게 접하지 않는 단어라 조금 생소하시리라 생각됩니다. 되먹임 현상이란, 어떤 원인에 의해 나타난 결과가 다시 원인으로 작용하여 그 결과가 자동적으로 진행되는 현상을 말합니다. 쉽게 말해서 원인과 결과가 같은 현상을 되먹임 현상이라고 합니다. 영어로는 Feedback Loop, 즉 어떠한 원인이 일으킨 결과가 다시 그 현상의 원인이 되는 것을 말합니다.  

다양한 분야의 되먹임 현상 중에, 저는 이번에 지구온난화 되먹임 현상을 다루고자 합니다. 그럼 지구온난화로 어떤 되먹임 현상이 발생하는지 소개해드리도록 하겠습니다.  

먼저 첫 번째는 식물에 관한 지구온난화 되먹임 현상입니다.

지구온난화로 인해 지구의 평균기온이 높아지고, 이에 따라 곳곳에서 심한 가뭄이 발생합니다. 높은 기온과 가뭄 때문에 식물들의 광합성 작용이 약화되는데요. 광합성이란 식물이 태양으로부터 빛에너지 받고 이산화탄소를 흡수하여 유기물을 합성한 후 산소를 배출하는 과정을 말합니다. 

그런데 이러한 광합성 작용이 약화되니 당연히 식물의 성장 속도가 감소하겠죠. 이에 스트레스를 받은 식물들은 흡수하던 이산화탄소를 반대로 방출하게 됩니다. 그래서 대기 중 이산화탄소는 흡수되지 않고 추가적으로 10억 톤 이상의 탄소가 식물에게서 배출된다고 합니다. 

한 연구에 따르면 원래는 식물에 흡수되어야 할 탄소 배출물이 대기에 축적되면 갈수록 대기 중 이산화탄소 농도가 급증할 것이라고 합니다. 이는 결국 다시 지구온난화를 일으키게 되는 것이죠. 이렇게 돌고 돌아 지구온난화가 다시 지구온난화를 초래하는 것을 보면 생태계가 얼마나 서로 연결되어 있는지 알 수 있습니다.

두 번째는 흙에 관한 지구온난화 되먹임 현상을 보겠습니다. 

여러분은 엄청난 양의 탄소가 현재 지구의 흙 속에 저장되어 있다는 사실을 아시나요? 추정에 따르면 흙 속에 저장된 탄소의 총량은 1조 6000억 톤 정도입니다. 이는 대기 중에 있는 탄소 총량의 두 배가 넘는 양이죠. 그런데 지구온난화로 기온이 높아지면서 날씨가 더워지고 흙이 따뜻해집니다. 그럼 흙 속 세균의 활동이 왕성해져, 저장되어 있던 탄소를 더 빨리 분해하는데요. 분해된 탄소들은 막대한 양의 이산화탄소가 되어 대기 중으로 다시 배출됩니다. 

이는 결국 또다시 지구온난화를 야기하는 원인이 됩니다.  

세 번째, 나무에 관한 지구온난화 되먹임 현상도 매우 큰 문제입니다. 

지구온난화로 기후변화가 극심해지면서 온난&건조한 기후가 지속됩니다. 이러한 기후는 각종 산불, 가뭄과 같은 자연적인 재해를 촉구합니다. 실제로 아마존에서 자연적으로 하루에만 70번의 화재가 발생하기도 한 사례를 보면, 기후변화가 자연재해를 야기하고 있음을 알 수 있습니다. 

이러한 계속되는 자연재해로 대부분의 산림이 파괴되어 버리고, 대기에는 화재로 발생한 이산화탄소가 급증합니다. 그러나 이를 흡수해 줄 만한 산림은 턱없이 부족하여 다량의 이산화탄소가 대기 중에 쌓이고, 지구온난화는 가속화됩니다. 게다가 나무는 많은 양의 탄소를 함유하고 있는데, 나무가 파괴될 경우 갈라지고 잘린 나무 틈 새 사이로 나무에 저장되어 있던 탄소가 배출되는데요. 배출된 탄소와 산소가 결합하여 이산화탄소가 되어 대기에 방출됩니다.

또한 살아있는 숲 밑바닥에는 죽은 식물들이 수천 년에 걸쳐 수백 피트 두께에 이르는 이탄층을 형성하는데요. 이탄은 땅속이 아니라 지표 근처, 즉 땅 표면에 흙과 함께 섞여 있는 석탄의 일종입니다. 이 이탄층이 안정을 유지하는 이유는 수분을 함유하고 있기 때문인데요. 

1997년 인도네시아에는 재앙이라 할 수 있을만한 화재가 발생했습니다. 이때 대기로 배출된 탄소 20억 톤의 대부분은 이 불타는 이탄이 뿜어낸 것입니다. 비가 내리면서 불이 다 꺼졌음에도 불구하고, 땅속에서 몇 달 동안이나 연기를 뿜어냈다고 합니다. 이처럼 나무를 포함한 전체적인 산림파괴가 지구온난화 되먹임 현상에 포함됩니다. 

네 번째는 해양 산성화에 관한 지구온난화의 되먹임 현상입니다. 

지구가 온난화되면 바다는 산성화되어버립니다. 염기성을 띄던 바다가 다량의 이산화탄소와 만나 급격하게 산성을 띄는 것인데요. 이 해양 산성화로 인해 산호초의 99%가 백화됩니다. 산호초는 바다에서 굉장한 역할을 하는데요. 25% 어종의 생존을 유지시키고, 광합성 작용을 통해 바닷속 이산화탄소를 흡수하여 지구의 온도를 낮춰줍니다. 이러한 중요한 역할을 하는 산호초가 해양 산성화로 인해 99%나 죽어버린다면 해양 순환계에 문제가 되고, 지구온난화가 극심해지겠죠. 

또한 해양 산성화로 식물플랑크톤이 소멸하게 됩니다.

혹시 우리가 숨 쉬는 산소의 절반 이상을 식물플랑크톤이 만든다는 사실, 알고 계셨나요? 그렇다면 산소를 공급하고 있는 만큼, 현재 대기에 있는 이산화탄소의 절반은 이 플랑크톤이 흡수하고 있습니다.

그런데 지구온난화로 바다가 따뜻해지면, 이산화탄소를 흡수해 주는 이 플랑크톤이 소멸하여 이산화탄소가 그대로 대기에 머물게 됩니다. 플랑크톤이 흡수해 주던 이산화탄소가 갈 곳 없이 대기에 쌓이는 것이죠. 결국 바다에 흡수되지 못한 이산화탄소가 대기에 가득해져 지구온난화는 더 심해지게 됩니다.

마지막으로 소개 할 다섯 번째는 빙하의 해빙에 관한 지구온난화 되먹임 현상입니다. 

빙하의 해빙은 지구온난화로 인한 최대의 피해라고 해도 과언이 아닙니다. 가속화된 지구온난화로 인해 지난 23년간 무려 28조 톤의 빙하가 녹고 말았습니다. 현재도 산업혁명 이전에 비해 훨씬 빠른 속도로 미친 듯이 빙하가 소멸되어가고 있습니다. 그런데 빙하가 녹음으로써 굉장히 많은 문제를 초래하는데요. 기온이 급격하게 상승하여 눈과 얼음이 녹아 그 표면의 색이 더 짙어지면서, 햇빛을 더 많이 흡수합니다. 

또한 햇빛이 땅에 내리쬐면 반사되어야 하는데, 빙하가 녹은 자리에 드러난 흙과 풀이 햇빛을 흡수하게 됩니다. 지구 밖으로 반사되어야 할 열이 땅에 흡수되어 지구온난화는 더욱 추진력을 얻게 되는 것이죠.  

이러한 되먹임 현상이 발생되는 과정은 인간의 손으로는 조절이 불가능하다고 할 수 있습니다. 생태계는 서로 얽혀있는 복잡한 관계의 생태구조를 지니고 있기 때문에, 소개한 네 가지 이외에도 지구온난화를 촉구하는 수많은 되먹임 현상이 존재하기 때문이죠. 이 악순환에 빠지는 영역이 늘수록 지구온난화는 걷잡을 수 없이 진행될 것입니다. 

그러므로 우리는 생각의 전환이 필요합니다. 시간이 흐를수록 더욱 악화되는 지구온난화를 진정시키기 위해 사람들의 인식과 삶의 방식에 전환이 필요한 것이죠. 이러한 부정적인 사이클을 만드는 장본인, 즉 원인 제공자가 멈춰야만 이 악순환에 빠진 생태계는 회복할 수 있다고 생각합니다. 우리의 손으로 망가뜨린 하나뿐인 지구이기에, 우리가 직접 책임져야 합니다. 

현 상황에서 우리의 변화 없이는 자연 스스로의 회복이 불능한 상태가 될 수 있습니다. 자연이 본격적으로 반응하기 시작하면, 현재 먹이사슬의 가장 꼭대기 층에 있는 인류도 무사하지 못할 것입니다. 아무리 과학기술이 발달한들, 자연 앞에서는 속수무책이기 때문이죠. 

지구온난화를 방지하기 위해선 우리의 사고방식 전환과 지구를 지키기 위한 새로운 아이디어가 더욱 요구될 것입니다. 앞으로는 이러한 부정적인 되먹임 현상은 개선하고 예방함과 동시에, 우리가 직접 긍정적인 되먹임 현상을 만들어 보는 것은 어떨까요?