어떤 환경 전략이든 첫 번째 단계는 환경 파괴를 중단하는 일이다. 만약 그렇게 해도 소용이 없으면 뭔가 독창적인 전략이 필요하다.
북극의 재(再) 동결
염분 높은 얼음으로 조류의 흐름을 지속시킬 수 있다.
1. 결빙선 2. 물펌프 3. 동력발생 풍차
문제: 북극의 얼음이 녹으면서 해수의 양이 증가해 염분 농도가 묽어짐에 따라 지구 둘레로 열을 운반하며 전 세계 기후 조절에 일조하는 조류의 흐름이 약해지는 것으로 여겨진다.
만약 이런 조류의 움직임에 변화가 생기면 예측할 수 없는 참혹한 결과가 초래될 수 있다: 엄청난 양의 해양 생물과 어류들이 사라지고 해양이 대기의 온실가스를 제거하는 기능도 현저히 감소할 것이다. 그리고 일부 과학자들이 우려하듯 북부 유럽에 혹독한 빙하기가 다가올 수도 있다.
해결책: 북극에 염분도가 높은 얼음을 더 만든다. 정상적인 상태에서라면 멕시코 만류 같은 난류가 적도로부터 유럽으로 열을 실어 나른다.
조류가 열을 방출하면 해수가 밑으로 가라앉아(찬 물은 더운 물보다, 소금물은 맑은 물보다 농도가 높다) 해저를 따라 적도 지방으로 다시 흘러간다.
이 같은 과정은 전 세계 조류 흐름의 원동력이 된다. 하지만 최악의 상황이 발생할 경우 북극의 얼음이 녹으면서 북대서양의 해수 농도를 희석시켜 적도 지방으로 향하는 조류의 밀도가 바다 밑으로 가라앉기에 부족하게 된다. 열을 운반하는 조류가 멈추게 되면 유럽에는 새로운 빙하기가 시작된다.
앨버타 대학 산업공학자인 피터 플린은 조류의 움직임이 느려질 경우 다시 활성화시킬 대담한 방법을 제시하고 있다. 8,000척의 결빙선을 북극으로 끌고 가 염분도가 높은 뉴멕시코 크기의 얼음을 만드는 것이다.
이 계획에 의하면 결빙선들은 그린란드 연안에 도착하게 된다. 겨울이 다가오고 기온이 영하 10℃ 이하로 떨어지면 풍력으로 작동되는 결빙선의 물 펌프들이 기존의 얼음들 위에 염분도 높은 해수를 뿌려 염분도가 훨씬 높은 얼음 층을 만들게 된다.
봄이 오면 결빙선들은 새로 형성된 얼음덩이들에 물을 뿌려 조류의 움직임을 활성화한다.
녹는 과정에서 염분도가 높고 밀도가 큰 물이 바다 깊숙한 곳으로 가라앉는다. 그 결과 하향성 조류가 6% 증가해 그 이후 자체적으로 움직일 수 있게 된다.
다음 단계: 플린은 이런 해결책을 지금보다는 조류의 움직임 둔화가 정점에 달해(현재로서는 이런 상황까지 도달할지 미지수다) 다른 방법들이 모두 효과가 없을 경우에만 사용해야 한다고 주장한다. 이것은 대안이 아니라 최후의 방안이라는 것이다.
즉 하향성 조류와 바다의 열전달 체계가 애초에 방해받지 않도록 하는 게 더 나은 방법이라는 얘기다.
차가운 물로 폭풍 길들이기
100만 개의 유연한 관으로 사나운 태풍을 달랠 수 있다.
장소: 멕시코 만 비용: 50억 달러
1. 부표 2. 유연한 관 3. 물 흡입구 4. 파도로 구동되는 펌프
문제: 기후변화로 인해 해수의 온도가 높아진다. 덥혀진 바다는 태풍을 일으키는데, 태풍은 가열되고 습한 바다 표면의 공기로부터 에너지를 끌어온다.
해수의 온도가 계속해서 오르면 열대 폭풍의 강도가 높아질 것이라고 과학자들은 경고하고 있다. 해결책: 태풍을 형성시키는 덥혀진 표면 해수를 식힌다.
뉴멕시코의 발명가인 필 키틸은 바다를 식히는 160만 개의 펌프를 멕시코 만에 던져 넣고 이들을 해저에 고정시킨 다음 등급 4의 태풍이 등급 3으로, 등급 3이 등급 2로 바뀌는 과정을 지켜보려고 시도 중이다.
이 프로젝트는 4개월간 100여 척의 바지선과 50억 달러의 설치비를 투입해야 하지만 일단 설치가 끝나면 1,600km에 달하는 해수 냉각기들이 태풍이 형성되기 시작할 때면 언제든 개입을 할 수가 있게 된다.
조만간 키틸은 파도로 작동되는 펌프 10개를 갖추고 버뮤다로 가 500㎡의 해수 온도를 낮추는 시도를 할 계획이다. 우선 그의 배 갑판에서 떨어뜨린 굵직하고 유연한 관들이 펼쳐지며 220m 길이의 관을 형성할 것이다.
이 관들은 부표에 연결된 채 파도가 칠 때마다 위아래로 출렁이면서 펌프를 가동시켜 깊은 해저로부터 영양분이 풍부한 차가운 물을 해수면으로 끌어올린다.
파도가 클수록 냉각 효과도 커지는데, 통상 큰 파도가 일고 난 후에는 태풍이 형성됐다. 키틸은 “결국 태풍이 형성되기 시작할 때에만 해수 냉각을 할 수 있게 된다”고 말한다.
그의 회사인 앳모션은 이미 개별 펌프들의 시험을 마치고 해수면의 온도를 잠시 동안 13℃까지 낮추었다.
대규모 지역에 적용할 경우 이 정도 수치는 큰 의미가 없겠지만 시뮬레이션 결과 해수면의 온도를 2℃만 낮추어도 태풍의 풍속을 5% 감속시킬 수 있음을 알 수 있다.
키틸은 태풍의 풍속이 시속 20km만 줄어도 재산 피해가 23% 감소한다고 말한다. 다음 단계: 키틸의 팀은 해양 생물에 미치는 영향을 측정해 볼 계획이다.
이들은 해수의 영양분 수치가 증가해 해양 먹이사슬의 구조가 개선되면 해수면 근처에서 플랑크톤 성장을 가속시켜 이산화탄소 흡수량을 높일 수 있을 것이라고 가정하고 있다.
공장에서 재배하는 나무
로봇으로 가동되는 공장의 열대우림 보존법
장소: 열대우림 비용: 1.6㎢ 당 12만 달러
유전자가 변형된 나무들은 초기에 실험실에서 재배된 후 묘목장에서 성장하게 된다.
문제: 매일 전 세계의 열대우림 4억㎡와 100만 종의 생물들이 사라진다. 아마존에서만 매년 4,000만㎡의 열대우림이 사라진다.
나무와 종이, 바이오 연료용 원목의 수요가 증가함에 따라 전문가들은 2050년쯤이면 열대우림이 모두 사라지면서 전 세계 식물·동물·미생물의 절반과 모든 약품 원료의 25%가 함께 사라질 수도 있다고 예측한다.
해결책: 열대우림 원목에 비해 가격 경쟁력이 있는 유전자 변형 수종을 개발한다. 사우스캐롤라이나 찰스톤에 위치한 생명공학 회사인 아보젠은 대량으로 나무를 재배할 수 있는 연구를 하고 있다.
이것이 실현되면 원목을 확보하기 위해 기존에 심어둔 나무들을 베어낼 필요가 없어진다. 물론 농지 개간을 위한 벌목은 영향을 받지 않을 것이다.
2000년 이후 이 회사는 빠르게 자라고 스트레스에 강하며, 종이를 만들기 위해 제거해야 하는 목질소가 적게 든 품종의 나무 생산에 필요한 유용한 유전자들을 추출하기 위해 6종의 나무와 식물들을 연구해 왔다.
일례로 나무의 성장주기를 가속화해 아보젠은 소나무 수확 기간을 30년에서 약 18년으로 단축하는 기술을 거의 개발한 상태다. 뿐만 아니라 종이 제작에 안성맞춤인 저(低) 목질소 유칼립투스 나무도 만들어냈다.
두 가지 큰 장애는 시간과 돈이다. 나무의 유전형질 교환은 힘든 과정이고 비용도 많이 든다. 과학자들이 새로운 수종을 개발한 후에도 각 묘목을 배양 접시에서 실제로 심기까지 개별적으로 다루어야 한다.
다음 단계: 이런 과정을 경제성 있게 처리하기 위해 아보젠은 맞춤형 묘목들을 완전 자동화된 나무 공장에서 대량 생산해 낼 계획이다.
묘목을 자동으로 이식하고 키우는 로봇 설계에 착수한 것. 이 회사는 멸종 위기에 처한 수종들도 살려낼 계획이다.
이 프로젝트는 병충해 저항 유전자를 분리해 내 멸종 위기에 처한 인근의 미국산 삼나무에도 적용될 예정이다.
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