동토영구층은 북극과 남극, 고산지대 등 땅속이 영구적으로 얼어 있는 지역을 말합니다. 정확히 말하면 지표면 아래의 땅이 계속 영하 0도 이하로 유지되면서 토양, 암석 등이 동결되어 있는 지층이죠. 하지만 지구 온난화로 조금씩 녹아내리고 있습니다.
동토영구층 정의, 기준
동토영구층은 대표적으로 러시아에 많이 분포되어 있으며 그 기준은 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다. 그 기준은 온도와 지층 상태입니다.
- 온도 기준 : 가장 일반적으로 사용되는 기준으로 지구 표면 아래 10m 깊이에서 평균온도가 영하 0도 이하인 지층을 기준으로 하고 있습니다.
- 지층 상태 기준 : 이 기준은 단순히 온도만 고려하는 것이 아니라, 지층의 상태를 고려하는 기준으로 지표면 아래 토양과 암석이 영구적으로 동결되어 있는 지층으로 정의하고 있습니다. 온도만 고려하는 기준이 아니며 지층의 물리적인 상태를 고려하는 기준이기 때문에 좀 더 종합적인 판단을 할 수 있는 기준입니다.
또한 연중 평균 온도에 따라 활동층과 영구동토층으로 나뉘고 있죠. 즉, 여름에는 녹았다가 겨울에 어는 지층이 영구동토층의 활동층에 속합니다. 활동층의 깊이는 일반적으로 수십 센티미터에서 2m 정도이며, 이는 식물의 성장과 토양 미생물 활동 등이 일어나는 중요한 지층입니다.
하지만, 최근 지구 온난화로 인해 북극의 온도가 상승하면서 동토 영구층이 빠르게 녹고 있습니다. 즉, 활동층의 두께가 증가되는 뜻이기도 합니다. 그 결과, 식물 성장과 토양 미생물 활동이 활발해지고 동시에 토양이 물컹해지면서 침식될 가능성, 그리고 토양의 영양소가 사라지고 특히 동토영구 지층의 붕괴나 싱크홀이 발생 가능성이 높아지고 있습니다.
동토영구층이 녹으면?, 부정적 효과
만약 동토영구층이 녹는다면, 지구의 환경과 사람들에게 심각한 영향과 해결할 수 없는 문제를 줄 것으로 예상하고 있습니다.
가혹한 기후변화 심각
현시대의 기후변화의 원인은 급격한 지구 평균기온 상승입니다. 인간이 무분별하게 이산화탄소, 온실가스를 배출한 탓이며, 이는 IPCC 보고서에 담긴 내용입니다.
따라서, 동토영구층이 녹으면 오랫동안 묻혀있던 메탄, 이산화탄소와 같은 온실가스가 대기 중에 배출될 것이며, 현재도 가속화되고 있는 지구 온난화가 더욱 심각한 속도로 발생할 것으로 예상되고 있습니다. 즉, 지구 온도 상승에 부스터 역할을 할 것으로 예상되고 있죠.
전문가들에 의하면 동토영구층에 묻혀있는 온실가스 양은 산업혁명 이후 인간활동으로 인해 발생된 양만큼 될 것으로 추정하고 있습니다.
결국 동토영구층이 녹으면, 얼어있던 온실가스가 대기 중으로 방출되어 지구 평균 기온 상승에 부스터 역할을 하여 IPCC에서 예상한 것보다 더욱 빠른 시일에 인간이 감당할 수 없는 기후변화를 겪을 것으로 알려져 있습니다.
이를 방지하기 위해 IPCC는 지구 평균 기온 상승 온도를 1.5도씨 이하로 제한해야한다고 강력하게 주장하고 있죠.
*IPCC : 기후변화에 관한 정부간 패널로 기후변화에 관한 평가 보고서를 전 세계 수백명의 과학자들에 의해 평가 보고서를 발표하고 있습니다.
해수면 상승
동토영구층에 저장된 얼음이 녹으면 해수면 상승에 일조하게 됩니다. 따라서 전 세계 해안가에 있는 거대도시들이 피해를 받을 것으로 예상되며, 도시 침수, 염분 침투, 극심한 기상 현상, 물적, 인적피해 등 막대한 문제가 발생할 것으로 예상하고 있습니다. 저지대 도시는 말할 것도 없죠.
동토영구층의 얼음은 약 3만 6천억 톤 정도 될 것으로 추정하고 있습니다. 이 수준은 지구에 있는 남극, 북극의 빙하보다 더 큰 양으로, 지구의 모든 얼음이 녹아서 바다로 흘러내린다면 해수면은 초대 지구와 같이 약 60미터 이상 상승할 것으로 보고되고 있습니다. 현재 동토영구층이 조금씩 녹고 있면서 녹는 속도는 가속화되고 있으며, 특히 동토영구층에 묻혀있는 메탄이 대기 중으로 방출된다면 그 속도는 예상할 수 없을 만큼 빠를 것으로 보고 있습니다.
중요한 점은 메탄은 온실가스 지수로 보면 이산화탄소보다 30배 이상 강력하다고 알려져 있죠.
결국 동토영구층이 녹는다면 메탄이 방출되고 그 메탄은 지구의 온실효과를 가속화시켜 지구 평균기온이 오르고 동토영구층을 더욱더 녹이는 악순환이 발생되어 이때가 되면 인간이 통제할 수 없을 것으로 IPCC는 경고를 하고 있습니다.
IPCC에 의하면 동토영구층이 녹으면, 여러가지 복합적인 요인이 있지만 2100년가지 10~30cm까지 상승할 것으로 보고하고 있죠.
- 온난화 속도 부스팅
- 온실가스 배출량 증가
- 지구 순환 시스템 작동으로 인간 개입 불가(기온 상승과 해빙과의 관계)
- 해안 도시 침수, 염분 침투
- 해수면 상승으로 강력한 허리케인, 태풍 증가
- 사회적, 경제적 피해
이렇게 된다면, 해수면 상승은 말할 것도 없으며, 해수 온도 상승도 문제가 됩니다. 해양 생태계에 문제가 생길 뿐만 아니라, 식량 생산 감소, 사회 경제적 피해 등이 막대할 것으로 추정하고 있습니다.
동토 영구층 생태계 파괴
동토영구층에는 북극곰, 순록 등 다양한 동식물들의 서식지입니다. 동토영구층이 소멸하게 되면 서식지가 사라져, 종의 다양성에 위협을 받게 되며, 멸종위기에 처할 수 있습니다.
동토영구층은 독특한 생태계가 형성되어 있습니다. 지구 표면의 약 15% 정도를 차지하고 있는 것으로 알려져 있으며, 이 환경은 극한의 추위, 영구적 얼음, 식물들의 짧은 성장기 등의 독특한 생태계가 형성되어 있습니다. 즉, 극한의 추위를 견딜 수 있는 동물들, 여름철 식물들이 빠르게 꽃을 피우고 씨앗을 맺는 독특한 특징들을 갖는 동식물들이 사라지게 될 것입니다.
따라서 질병, 고유 식량, 주거 패턴 변화 등 인간 활동에 부정적인 영향을 미칠 것으로 보고 있습니다.
- 서식지 감소 및 멸종 위기
- 토양 미생물 활동 변화
- 외래종 침입, 변종 가능성
- 동식물 상호작용 변화
동토영구층에 묻혀있던 바이러스 창궐
동토영구층은 수백만 년 동안 얼어붙어 있던 토양과 암석층으로 이루어져 있으며, 그 시절동안 얼어 있던 고대 바이러스들이 녹아 다시 살아날 수 있습니다. 전문가들은 일명 동토영구층 바이러스라고 부르고 있습니다.
동토영구층 바이러스의 유래는 당시 동물이나 식물의 시체에 있던 바이러스들이 같이 얼어붙으면서 매장되었다고 추정하고 있으며 얼음냉장고에 영구적으로 보존되고 있는 것과 마찬가지로 보고 있습니다. 하지만 이 바이러스들이 동토영구층이 녹으면서 깨어나기 시작했습니다.
하지만 전문가들조차 이 바이러스가 어떠한 영향을 미칠지는 아직 명확하게 과학적으로 밝혀지지 않고 있다고 알리고 있습니다. 일부 동토영구층 바이러스들이 인간과 동물에게 질병을 일으킬 수 있는 가능성이 높다고 제기되고 있는 상황입니다. 실제로 러시아 과학자들은 시베리아 지역의 동토영구층에서 약 3만 년 전에 묻혀있던 13종의 바이러스를 발견했다고 보고하기도 했습니다.
실제로 러시아 시베리아에서 2016년에 바이러스로 인한 인간감염 사례가 있었습니다. 12세 소년이 탄자병으로 사망한 사건이죠. 그때 당시 동토영구층이 녹으면서 사슴시체에 있던 탄저균 또한 깨어나 인간에게 감염된 것으로 잠정 결론이 났던 사건입니다.
결국 이러한 우려는 이러한 바이러스들이 사람들의 면역체게에 어떻게 반응하는지 조차 알 수 없기 때문에 더욱 위협적인 존재로 부각되고 있습니다. 또한 고대 바이러스와 현대 바이러스들이 재조합되어 새로운 질병을 발생시킬 가능성이 배제할 수 없다고 알려져 있습니다.
동토영구층이 녹으면? 긍정적 효과
단순하게 경제성 입장으로 보면 동토영구층이 녹는다고 경제성장 관점에서는 문제가 되는 것은 아닙니다. 경제적 측면으로 보면 긍정적인 효과도 나타날 수 있죠. 동토영구층에 묻혀있는 막대한 지하자원 개발 가능성과 사계절 이용할 수 있는 북극해의 해운항로가 개척될 것입니다.
새로운 지하자원 개발
동토영구층에는 석유, 가스, 광물 등 새로운 자원들이 묻혀있는 것으로 추정하고 있습니다. 하지만 채산성 및 경제성으로 인해 개발이 되지 않고 있지만 만약 동토영구층이 녹을 만큼 기온이 올라간다면, 재검토될 수 있습니다. 이에 따른 환경오염은 다른 문제긴 하죠.
북극항로 개발
동토영구층이 녹을 만큼 기온이 올라가면 북극의 해빙 면적이 줄어들고 사계절 얼음이 얼지 않을 때가 오면 북극항로 시대를 맞이할 수 있을 것으로 보고 있습니다. 이렇게 된다면, 수에즈 운하를 통과하는 남방항로 대비 해상 운송 거리가 줄어들고 운송 비용이 감소되기 때문에 북극 항로 개발의 가능성이 있습니다. 이 또한 환경오염 문제는 잠재적으로 해결해야 할 문제입니다.
이처럼 동토영구층이 녹는다면, 긍정적인 효과보다 부정적인 문제가 더욱 큽니다. 그 부정적인 문제는 단순히 큰 정도가 아니라 지구에 살고 있는 인류의 생존을 위협하는 문제입니다. 날씨의 변동성이 예상할 수 없을 만큼 커지기 때문에 홍수는 더욱 강력해질 것이며, 가뭄은 더욱 강력해질 것입니다.
결국, 지구에 살고있는 사람들은 인간 생존에 필요한 식량, 거주지역, 생태계 파괴, 질병 등 지금까지 겪어보지 못한 지구 환경에 맞닥뜨릴 수 있다고 IPCC는 지속적으로 경고하고 있습니다.