지구온난화의 다른 모습, 이상 한파의 발생과 인류의 건강

[지존무상]

• 지구온난화로 인해 오히려 추워진다?
• 한파와건강상의 문제

작년 이맘때, 중국에서는 100년만에 찾아온 폭설과 한파로 철도는 물론 많은 곳에서 도로마저 끊기는 일이 일어났다. 공교롭게도 때는 춘절(春節, 음력 1월 1일, 중국의 설) 즈음이어서 철도와 도로 교통의 마비는 귀성객 인파와 맞물려 중국 전체에 대혼란이 빚어졌다. 비슷한 시기, 이라크의 바그다드에서는 눈이 내렸고, 북극해의 얼음이 다시 두꺼워지면서 세계 각국은 전년에 비해 갑자기 추워진 겨울에 떨어야 했다. 이로 인해 일각에서는 몇 년전부터 문제로 지적되어온 지구온난화는 허구에 불과한 것이 아니냐는 회의론이 등장하기도 했다.

하지만 이에 대해 많은 기상학자들은 이는 일시적인 현상일 뿐, 지난 한 세기 동안 지구의 기온은 꾸준히 높아져 왔다고 말하며 지구온난화 회의론에 부정적인 입장을 표명했다. 때로 어떤 이들은 지구온난화 현상으로 인해 지구 전체가 더워지는 것은 아니며, 지역적으로는 오히려 이전보다 더 추워지는 곳도 나타날 수 있다고 경고하기도 했다.

지구온난화로 인해 오히려 기온이 더욱 떨어지는 현상은 이미 영화『투모로우』에서 다룬 바 있다. 이 영화에서는 갑작스레 닥친 한파로 인해 북반구 고위도에 위치하는 대부분의 나라들이 꽁꽁 얼어 붙어버리는 장면을 실 감나게 묘사하여 사람들을 충격에 빠뜨렸다.

지구온난화로 인해 평균 기온이 올라가는데 빙하기 라니? 그러나 학자들은 이 황당한 현상이 가능 할 수 있다고 생각한다. 언뜻봐서는 연관되지 않는 이 현상을 이해하기 위해서는 해류와기류를 통한 전지구적인 에너지 재분배 시스템에 대한 이해가 필요하다.

알다시피 지구는 구형(求刑)을 띠고 있기 때문에 위도에 따라서 받는 태양에너지의 양이 다르다.

지구의 중심축이 기울어져 있기 때문에 특정 지역에서 받는 태양에너지의 양은 계절에 따라 조금씩 달라지기는 하지만, 대체적으로 고위도 지역은 저위도 지역에 비해 적은 양의 태양에너지를 받게 된다. 따라서 지구는 전체적으로 태양에너지를 많이 받는 저위도 지역이 고위도 지역에 비해 더 많은 열에너지를 가지게 된다. 만약 이 에너지들이 순환되지 않는다면, 고위도 지역과 저위도 지역의 기온차는 지금보다 훨씬 더 벌어질 것이다. 하지만 지구상에는 지표면의 70% 이상을 차지하고 있는 바다와 지구를 덮고 있는 두터운 공기층이 있어 이런 열에너지의 불평등 효과는 상당부분 완화되어 나타난다.

지구는 효율적인 열의 재분배를 통해 현상태를 유지하고 있다. 적도 근방에 쏟아지는 다량의 태양 복사에너지는 해류와 제트 기류 등에 의해 극지방으로 열을 분산시킨다. 그 중에서도 해수의 역할은 매우 중요하다. 따뜻한 적도 지방의 바닷물은 열에너지를 가득 실은 채 극지방으로 흘러 들어가고, 극지방의 차가운 바닷물은 적도로 흘러드는 순환 시스템이 지구상의 열 균형 상태를 유지시킨다는 것이다.

멕시코 만류를 예로 들어보자. 멕시코 만류는 서유럽의 대서양 표면을 훑고 지나가는 해류로, 따뜻한 난류에 속한다. 이 멕시코 만류는 영국과 프랑스 해안을 거쳐 극지방 쪽으로 올라가는데, 이 덕에 파리나 런던 등의 유럽 도시들은 같은 위도상에 있는 캐나다의 몬트리올에 비해 훨씬 따뜻한 기후를 나타낸다. 이렇게 북대서양에 도착한 멕시코 만류는 주변 기온의 하락으로 인해 차가워졌을 뿐 아니라, 적도에서 이동해오는 동안 그동안 수분의 증발로 인해 주변 바다에 비해 염도도 높아져 있기 마련이다. 차가운 물은 따뜻한 물에 비해 무겁고, 염도가 높은 물은 민물에 비해 무겁다. 따라서 차갑고 진해진 바닷물은 북대서양에서 초당 190억리터라는 엄청난 속도로 바다 밑으로 곤두박질치게 되고, 이번에는 차가운 심층해류가 되어 다시 적도 쪽으로 되돌아간다.

이처럼 해류 순환에는 해수의 온도와 염도가 매우 중요한 작용을 하게 된다. 따라서 학자들은 해류의 움직임을 ‘열염분 펌프'에 의해 일어나는 움직임이라고 설명한다. 차갑고 무거운 바닷물과 따뜻하고 가벼운 바닷물이 서로 평형을 유지하기 위해 순환되는 열염분 펌프에 의해 해류가 대양이라는 커다란 수프를 골고루 섞어주는 일종의 국자 역할을 수행할 수 있는 것이다.

지금까지 지구는 수십억년 동안이나 이런 열염분 펌프에 의한 해류의 순환을 통해 평균적인 기온을 유지해왔다. 그런데 지구온난화는 이 열염분 펌프에 교란을 가져올 수 있다. 지구온난화로 인해 평균 기온이 올라가게 되면, 가장 눈에 띄게 일어나는 현상 중 하나가 극지방의 빙하가 녹는 것이다. 이 때 빙하가 녹은 물이 대규모로 바다로 유입되는 경우 상상조차 하기 힘든 일이 벌어질 수도 있다. 빙하가 녹은 물은 매우 차가울 뿐만 아니라, 민물이기 때문에 낮은 염도를 가진다. 따라서 빙하 녹은 물의 대규모 유입은 기존에 차갑고 높은 염도를 가져 엄청난 속도로 심해로 유입되는 해류의 흐름을 방해할 가능성이 다분하다. 즉, 대규모의 차가운 민물의 유입은 해류를 순환시키는 열염분 펌프의 기능을 방해하여 해류의 흐름을 끊기게 만들 수 있다는 것이다.

학자들에 의하면 빙하의 용융으로 인한 해류의 교란 현상은 실제로 약 1만년 전에도 지구상에서 일어난 적이 있었다고 한다. 북아메리카 대륙에 남아있던 대규모 빙상이 녹아내리면서 방대한 양의 민물이 대규모로 바다로 유입되었고-세계에서 가장 큰 호수인 슈페리어 호가 속해있는 미국의 5대호는 바로 이 민물의 자취로 알려져 있다-, 이로 인해 북대서양 바다의 해류 순환은 멈추고 말았다. 이로 인해 서유럽은 멕시코 만류로부터 열을 얻지 못하게 되어 급속하게 냉각되었고, 이후 열염분 펌프가 다시 제자리를 찾을 때까지 약 1000여년의 기간 동안 빙하기를 겪게 되었다고 한다.

UNFCCC(국제기후변화협약)의 보고에 따르면, 지난 세기 동안 북극지대 대기온도는 지구 전체의 평균 기온 상승보다 4-5배 높은 약 5℃의 증가를 보였고, 이로 인해 빙하의 양이 눈에 띄게 줄어들었다고 보고한 바 있다. 이는 대규모의 차가운 민물 유입으로 인해 해류 시스템에 교란이 일어나, 지구의 열순환이 방해받을 가능성이 현시대에서 여전히 존재한다는 뜻이다. 열염분 펌프가 교란되어 해류가 멈추게 되면, 적도 지방의 평균 기온은 지금보다 훨씬 상승하겠지만, 난류의 영향으로 비교적 온난한 기후를 가지고 있던 고위도 지방의 기온은 지금보다 훨씬 낮아지는 이상 한파 현상이 나타날 수도 있다.

이처럼 지구온난화는 국지적으 로는 오히려 이상 한파를 몰고올 수 있다. 그리고 갑작 스런 기온의 저하는 이 지역에 거주하는 사람들의 건강에도 악영 향을 미칠 것이다.
갑작스런 이상한파가 계속된다면 동상(凍傷)과 체온 소실로 인한 동사(凍死)로 인해 피해를 보는 사람 들이 늘어 나게 된다.

동상이란 기온의 저하로 인해 혈관이 수축 되면서 손, 발, 코와 귀 등 신체의 말단 부위로의 혈액순환이 원활하게 이루어지지 못해 이 부위의 세포가 질식 상태에 빠져 괴사되는 현상이다. 증상이 심하지 않은 경우에는 해당 부위가 붉게 변하고 가려움을 느끼는 정도에서 그치지만, 심한 경우 해당 부위가 붉게 변하고 가려움을 느끼는 정도에서 그치지만, 심한 경우 해당 부위가 백색→갈색→검은색이 되고 조직이 완전히 괴사되기도 하는데, 이 정도까지 진행되면 해당 조직을 되살리기는 힘들어진다.

동상은 한파로 인해 발생되는 직접적인 피해이지만, 실제로 한파의 영향은 간접적인 피해가 더 크다. 특히나 인체의 펌프와 파이프라고 할 수 있는 심장과 혈관은 추위에 매우 민감한 영향을 받는다. 추운 겨울철이 되면, 흔히 수도관이 동파되는 경우가 종종 발생하곤 한다. 이는 얼음이 되는 과정에서 부피가 증가하는 물의 특성 때문으로, 날씨가 추워져도 관의 면적은 동일한데 차가운 기온으로 인해 관 속에 존재하는 물이 얼면서 부피가 커져서 일어난다. 추위는 수도관 뿐 아니라, 인체의 혈관에도 악영향을 미친다. 사람의 몸은 기온이 내려가면 체온을 유지하기 위해 혈관을 수축시키는데, 혈류량은 변하지 않은 경우에서 갑작스레 혈관이 수축할 경우 이는 혈관의 파열로 이어질 수 있다. 원래 인체는 추위에 대비해 체내의 순환 시스템을 조정하는 능력을 가지고 있으나, 추위에 신체의 순환기가 완전히 적응하기까지는 1-2주의 시간이 필요하다. 따라서 갑작스런 한파가 몰아닥칠 경우, 순환기가 차가운 기온에 적응하지 못해 혈관의 급작스런 수축과 파열로 인한 뇌졸중, 심장마비 등을 일으킬 확률이 높아진다.

또한 추위는 신체 구석구석으로 가는 혈류량을 감소시키고 조직의 수축을 유도하기 때문에 관절과 근육 등도 평소에 비해 굳어지기 쉽고, 이로 인해 작은 충격에도 큰 손상을 입기 쉬워진다. 감자를 벽에 던지면 부딪친 부위만 손상을 입을 뿐이지만, 냉동실에서 얼린 뒤 벽에 던지면 산산조각이 나는 것과 같은 이치이다.

또한 추위는 감기를 비롯한 호흡기 질환에 걸릴 확률을 높여준다. 날씨가 추워지면 기도 속의 섬모들이 제기능을 하지 못해 외부에서 들어온 이물질을 제대로 걸러내지 못하며, 건조한 공기가 이물질의 침임을 막는 호흡기의 점액을 마르게 하여 바이러스나 세균의 침입을 용이하게 만든다. 이런 이유로 인해 날씨가 추워지면 호흡기 질환에 걸릴 확률이 높아진다. 또한 호흡기로 전염되는 바이러스의 경우에는 추운 날씨에서만 활동이 가능한 경우도 있어서 추운 날씨는 이래저래 호흡기 건강에 악영향을 미친다.

앞서 살펴본 것처럼 지구온난화는 지역에 따라서는 이상 고온 현상이 아니라, 이상 한파를 가져올 수도 있다. 그리고 더운 기온 못지않게 추운 기온 역시 인류의 건강에 악영향을 미칠 수 있다. 더위와 추위의 합동 공격으로 인해 인류의 건강이 위협받는 현실에 대비하기 위해서라도, 우리는 기후 변화에 주목하고 이를 막기 위한 대책을 준비할 필요가 있다.