[지구 온난화] 과거부터 지금까지의 지구 온도 추이(5억년전부터, 6천만년전부터, 최근 1000년간), 지구 온난화의 주요 원인, 이산화탄수 배출량 많은 나라 Top10, 그리고 챗GPT에게 물어본 지구 온..

지구 온난화, 영어로 Global Warming이라고 하며, 좁은 의미로는 인간 활동으로 인해 19세기 말부터 지구의 평균 기온이 상승하는 현상이라고 하며, 넓은 의미로는 지구의 기온이 어떤 이유에서든 평균 이상으로 증가하는 현상이라고 합니다.

 

그런데, 지구 온난화(Global warming)와 같이 쓰는 용어중에는 기후 변화(Climate change)가 있습니다. UN (United Nations)에서는 이 두가지 용어에 대해 다음과 같이 구분하여 정의하고 있습니다.

 

지구 온난화(Global warming)는 대기 중의 온실 가스 농도가 증가할 때 발생하는 지구 평균 표면 온도의 증가입니다. 이 가스는 더 많은 태양 복사를 흡수하고 더 많은 열을 가두어 지구를 더 뜨거워지게 합니다. 화석 연료를 태우고 숲을 베어내고 가축을 사육하는 것은 온실 가스를 방출하고 지구 온난화에 기여하는 인간 활동입니다.

※ 온실 가스(Greenhouse gases)는 대기 중에 열을 가두어 지구 온난화와 기후 변화를 일으키는 가스입니다. 인간 활동으로 배출되는 주요 온실 가스는 이산화탄소, 메탄, 아산화질소와 냉각 및 냉장에 사용되는 불소 가스입니다. 재앙적인 기후 변화를 방지하기 위해 세계 정부는 협력하여 온실 가스 배출을 크게 줄이고 지구 온난화를 위험한 임계값인 1.5°C 아래로 유지해야 합니다.

기후 변화(Climate change)란 지표면 평균기온의 상승을 넘어 장기적으로 지구 기후가 변화하는 것을 말합니다. 기후 변화는 날씨 패턴을 예측하기 어렵게 만들어 생명과 생물 다양성을 지원하는 생태계의 균형에 영향을 미칩니다. 또한 더욱 거세지는 허리케인, 홍수, 폭염, 가뭄 등 이상기후 현상을 일으키고, 빙하가 녹는 속도를 높여 해수면 상승과 해안 침식을 일으키기도 합니다.

 

 

굳이 인과 관계로 설명한다면, 온실 가스의 방출로 지구 온난화가 진행되며 이로 인해 기후 변화를 일으킨다고 보여지며, 결국 기후 위기(Climate crisis)를 유발한다고 할 수 있습니다.

 

기후 위기(Climate crisis)는 지구의 기후 변화로 인해 발생했거나 발생할 가능성이 있는 심각한 문제를 말합니다. 1800년대 이후 지구의 평균 기온은 1.1°C 상승하여 이미 세계 여러 지역에서 심각한 피해를 입었습니다. 과학자들은 기온이 1.5°C 이상 상승하면 많은 변화를 돌이킬 수 없게 만들고 인류 문명에 매우 심각한 위협이 되는 일련의 위험한 티핑 포인트로 이어질 것으로 예상합니다.

 

 

그럼 도대체 지구의 기온이 얼마나 올랐기에 세계 각국에서 기상 이변이 속출하는 기후 위기가 찾아왔을까요?

 

https://www.science.org/content/article/500-million-year-survey-earths-climate-reveals-dire-warning-humanity

A 500-million-year survey of Earth's climate reveals dire warning for humanity

 

상당한 추정이 들어간 5억년전부터의 지구의 기온입니다. 오른쪽 끝에 있는 Today를 보면 지구 기온이 13도 정도입니다만, 이전의 기온을 보면, 지금보다도 훨씬 더 더웠던 적이 상당히 많습니다. 3억 7천만년 이전에는17~18도 이상으로 30도를 넘은 적도 꽤 오래 유지되었습니다. 그러다가 1억년 가까이 10도에서 18도 사이를 오르내렸습니다. 그뒤로 다시 30도까지 치솟았고, 4천만년전까지도 기온이 20도를 넘었습니다. 수백만년 전에서야 평균 기온이 15도 아래로 내려온 것을 볼 수 있습니다.

 

아래 커브에 대한 설명은... 육상 식물이 이산화탄소(CO2)를 흡수하고 극지방 만년설이 형성되기 전에(2) 해양 생물이 극심한 더위(1)에서 다양화되었음을 보여줍니다. 화산과 침식은 CO2 수준을 위아래로 흔들었지만(3), 포유류는 온난기에 진화했습니다(4). 이제 인간은 다시 빠르게 기후를 온난화시키고 있습니다(5).

 

 

 

위 기온 커브는 상당한 추정을 기반으로 그려진 것입니다. 그래서 조금 더 범위를 줄여본다면, 6천만년전부터입니다. 위 5억년전 그래프에서 4번이 6천만년전으로 보입니다. 이후의 그래프가 아래와 유사한 패턴을 보입니다. 현생 인류와는 모습이 다르지만 직립 보행을 할 수 있었던 '오스트랄로피테쿠스'가 500만년전에서 50만년전에 생존했다고 합니다. 그때의 기온은 4~5도에서 영하 5도 사이로 보입니다. 지구 전체의 기온이기 때문에, '오스트랄로피테쿠스'가 서식했던 곳으로 알려진 아프리카는 살기에 적당한 기온이 아니었을까 생각해봅니다. 그리고, 현생 인류의 시초로 보는 호모 사피엔스는 30만년전부터 출현했을 것이라고 보고 있습니다. 영하 5도에서 차츰 올라와 1만년전에는 0도까지 올라왔습니다. 신석기 시대가 시작되었다고 보는 1만년전부터는 지구의 기온이 0도에서 계속 유지되었습니다. 기원후 1950년대까지만해도 지구 온도는 0도였습니다. 하지만, 산업이 발달하면서부터 급격히 기온이 상승하는 모습이 보이고 있습니다. 2005년에는 거의 1도까지 올라왔습니다.

 

 

이제 그 기온 곡선을 조금 더 확대해봅니다. 아래 곡선은 1천년부터 2000년까지의 기온을 보여주고 있습니다. 꽤나 오랜기간 영하 0.5도를 오가던 기온이, 1900년대를 거치며 기온이 슬금 슬금 올랐으며, 1900년대 후반부터는 급격한 기울기로 온도가 오루고 있습니다.

 

 

이렇게 지구의 기온이 상승하는 것은 태양 복사량, 지구 운동, 우주 먼지, 태양광 반사율 감소 등의 자연적 원인과, 온실 가스에 의한 인위적 요인이 있다고 합니다. 최근 일어나고 있는 지구 온난화는 사실상 온실 가스에 의한 것이라고들 합니다.

 

 

지구 온난화에 대해 챗GPT(ChatGPT)에게 몇가지 질문을 해보았습니다.

 

(1) 지구 온난화가 문제가 되고 있습니다. 지구가 생긴 이래, 지금과 같이 온난화가 문제가 된 시기가 있었나요? 최근 100년간 지구의 온도추이를 알려주시고, 현재 속도로 지구 온난화가 진행된다면, 지구의 운명은 어떻게 될까요?

 

기후 변화와 지구 온난화는 지구 역사 전반에 걸쳐 자연적으로 진행되어 왔지만 현재의 온난화 속도와 규모는 인류 역사상 유례가 없는 일입니다. 과학자들은 인간의 활동, 주로 화석 연료를 태우는 것이 현재 급속하고 심각한 지구 온난화를 초래하고 있다고 판단했습니다.

NASA의 GISS(Goddard Institute for Space Studies)에 따르면 지구 표면 온도는 19세기 후반 이후 약 섭씨 1.1도(화씨 2.0도) 증가했으며 대부분의 온난화는 지난 수십 년 동안 발생했습니다. 이 온난화 추세는 전 세계 여러 조직의 다른 독립 온도 데이터 세트에서도 지원됩니다.

지구 온난화가 현재 속도로 계속된다면 지구는 더 빈번하고 극심한 폭염과 가뭄, 그리고 허리케인과 홍수와 같은 이상기후를 경험할 가능성이 높습니다. 또한 식물과 동물 종의 분포 변화, 종 멸종 위험 증가, 먹이 사슬 파괴 등 지구 생태계에 중대한 영향을 미칠 것입니다.

또한 지구 온난화로 인해 빙하와 만년설이 녹아 해수면이 상승하고 해안 범람 및 침식 위험이 증가하고 있습니다. 이로 인해 해안 지역에 거주하는 수백만 명의 사람들이 이주하여 상당한 경제적 피해를 입을 수 있습니다.

결론적으로 현재 지구 온난화의 속도와 규모는 인류 역사상 전례가 없는 일이며 그 영향은 이미 전 세계적으로 감지되고 있습니다. 지구 온난화가 현재 속도로 계속된다면 지구의 운명은 파국적일 수 있습니다. 기후 변화의 최악의 영향을 완화하기 위해 온실 가스 배출량을 줄이고 지속 가능한 저탄소 경제로 전환하기 위해 즉각적인 조치를 취하는 것이 필수적입니다.

 

 

(2) 지구 온난화를 일으키는 주요 원인이 무엇인가요? 주요 원인들에 대해 상세히 설명해주세요.

 

지구 온난화는 주로 대기 중으로 온실 가스(GHG, GreenHouse Gas)를 방출하는 인간 활동으로 인해 발생합니다. 가장 중요한 GHG는 에너지, 운송 및 산업을 위해 석탄, 석유 및 가스와 같은 화석 연료를 연소하여 주로 생성되는 이산화탄소(CO2)입니다. 다른 GHG에는 메탄, 아산화질소, 플루오르화 가스가 포함되며 이는 농업, 토지 이용 변화, 산업 공정을 포함한 다양한 인간 활동에서 배출됩니다.

지구 온난화의 주요 원인은 다음과 같습니다.

▶ 화석 연료의 연소 : 석탄, 석유 및 가스의 연소는 다량의 이산화탄소를 대기 중으로 방출합니다. 이 화석 연료는 전기를 생산하고 상품과 사람을 운송하며 산업 공정에 전력을 공급하는 데 사용됩니다.

▶ 삼림 벌채 및 토지 이용 변화 : 농업 및 도시화와 같은 삼림 벌채 및 토지 이용 변화는 결과적으로 이산화탄소를 대기 중으로 방출합니다. 나무는 광합성 과정에서 이산화탄소를 흡수하고 나무를 베면 나무에 저장된 탄소가 대기 중으로 방출됩니다.

▶ 농업 관행 : 농업은 강력한 온실 가스인 메탄 및 아산화질소 배출의 중요한 원천입니다. 메탄은 소와 같은 가축과 논에서 방출되는 반면 아산화질소는 농업에 사용되는 비료에서 방출됩니다.

▶ 산업 공정 : 시멘트 생산 및 화학 제조와 같은 산업 공정은 많은 양의 이산화탄소 및 기타 온실 가스를 대기 중으로 방출합니다.

▶ 운송 : 자동차, 트럭, 비행기 및 기타 운송 수단을 사용하면 많은 양의 이산화탄소와 기타 온실 가스가 대기 중으로 방출됩니다.

결론적으로 인간 활동은 지구 온난화의 주요 원인이며 온실 가스 배출의 주요 원인은 화석 연료의 연소, 삼림 벌채 및 토지 이용 변화, 농업 관행, 산업 공정 및 운송입니다. 지구 온난화의 영향을 완화하려면 재생 가능 에너지, 재조림, 에너지 효율적인 기술과 같은 지속 가능한 관행을 통해 온실 가스 배출량을 줄이는 것이 필수적입니다.

 

 

(3) 지구에 산소를 공급하는 삼림의 면적이 점점 줄어들고 있는 것으로 알고 있습니다. 100년전과 비교해서 현재 시점의 삼림의 양을 수치로 비교해주시고, 지구상에서 가장 큰 산소 긍급원이라는 아마존 밀림의 상태에 대해서도 알려주세요

 

삼림 벌채, 토지 이용 변화, 삼림 황폐화로 인해 지난 100년 동안 지구상의 삼림 면적은 크게 감소했습니다. 유엔식량농업기구(FAO) 자료에 따르면 전 세계 산림면적은 1990년 전체 면적의 31.6%에서 2020년 30.8%로 약 4억2000만 헥타르 감소했습니다.

세계에서 가장 큰 열대우림이자 산소와 탄소 저장의 필수 공급원인 아마존 열대우림은 지난 수십 년 동안 상당한 삼림 벌채와 황폐화를 겪었습니다. 브라질 국립우주연구소(INPE)에 따르면 아마존 열대우림의 삼림 벌채는 2019년 8월부터 2020년 7월까지 전년 대비 21.5% 증가했다. 이는 2008년 이후 아마존 열대우림에서 가장 높은 삼림 벌채율을 나타냅니다.

아마존 열대우림 삼림 벌채의 주요 동인은 대두 및 목축업, 벌목, 광업과 같은 상업 농업입니다. 아마존 열대우림의 산림 면적 손실은 생물다양성 손실, 토양 침식 및 탄소 배출을 포함하여 환경 및 사회적으로 상당한 영향을 미칩니다.

또한 아마존 열대 우림은 광합성을 통해 이산화탄소를 흡수하고 이를 바이오매스와 토양에 저장함으로써 지구의 기후를 조절하는 데 중요한 역할을 합니다. 아마존 열대우림의 삼림 벌채와 황폐화는 상당한 탄소 배출로 이어지고 기후 변화의 영향을 가속화할 수 있습니다.

결론적으로, 지난 100년 동안 세계의 삼림 면적은 크게 감소했으며, 지구상에서 가장 큰 산소 공급원인 아마존 열대우림은 삼림 벌채와 황폐화로 심각한 위협에 처해 있습니다. 지구의 기후를 조절하고 생물 다양성과 인간의 복지를 지원하는 데 중요한 역할을 보장하기 위해 세계의 숲을 보호하고 복원하기 위한 즉각적인 조치를 취하는 것이 필수적입니다.

 

 

(4) 지구 온난화에 가장 영향을 주는 나라 Top10을 알려주시고, 각 나라별로 내뿜는 이산화탄소양을 알려주세요. 그리고, 그 Top10나라들은 지구 온난화를 위해 어떤 노력을 하고 있을까요?

 

가장 많은 이산화탄소를 배출하여 지구 온난화에 가장 많이 기여하는 상위 10개 국가는 다음과 같습니다.

① 중국 - 전 세계 CO2 배출량의 28%
② 미국 - 전 세계 CO2 배출량의 15%
③ 인도 - 전 세계 CO2 배출량의 7%
④ 러시아 - 전 세계 CO2 배출량의 5%
⑤ 일본 - 전 세계 CO2 배출량의 3%
⑥ 독일 - 전 세계 CO2 배출량의 2%
⑦ 한국 - 전 세계 CO2 배출량의 2%
⑧ 이란 - 전 세계 CO2 배출량의 2%
⑨ 사우디아라비아 - 전 세계 CO2 배출량의 2%
⑩ 캐나다 - 전 세계 CO2 배출량의 1.6%

이 10개국은 전 세계 이산화탄소 배출량의 약 3분의 2를 담당하고 있습니다.

 

이들 국가는 지구 온난화를 방지하기 위해 다양한 조치를 시행하고 있습니다. 상위 10개국이 수행한 노력 중 일부는 다음과 같습니다.

▶ 중국 : 중국은 세계 최대의 이산화탄소 배출국이지만 재생 가능 에너지에 대한 투자를 주도해 왔습니다. 국가는 2030년까지 최대 배출량에 도달하고 2060년까지 탄소 중립을 달성하기로 약속했습니다.

▶ 미국 : 미국은 2030년까지 온실 가스 배출량을 2005년 수준보다 50~52% 줄이겠다는 목표를 세웠습니다. 또한 기후 변화에 관한 파리 협약에 다시 가입하고 청정 에너지와 전기 자동차에 투자하겠다고 약속했습니다.

▶ 인도 : 인도는 2030년까지 450GW의 재생 에너지를 설치하고 2030년까지 탄소 집약도를 2005년 수준보다 33~35% 줄이겠다는 목표를 세웠습니다.

▶ 러시아 : 러시아는 2030년까지 온실 가스 배출량을 1990년 수준보다 30% 줄이고 에너지 믹스에서 재생 에너지의 비율을 늘리겠다고 약속했습니다.

▶ 일본 : 일본은 2050년까지 순 제로 온실 가스 배출량을 달성하고 재생 에너지 및 수소 기술에 투자한다는 목표를 설정했습니다.

▶ 독일 : 독일은 2030년까지 온실 가스 배출량을 65% 줄이고 2050년까지 탄소 중립 경제로 전환한다는 목표를 세웠습니다.

▶ 한국 : 한국은 2050년까지 순 제로 온실 가스 배출량에 도달하고 재생 에너지와 전기 자동차에 투자한다는 목표를 설정했습니다.

▶ 이란 : 이란은 2030년까지 온실 가스 배출량을 평소 수준보다 4% 줄이고 재생 에너지 및 에너지 효율성에 투자하기로 약속했습니다.

▶ 사우디아라비아 : 사우디아라비아는 2030년까지 온실가스 배출량을 평소 수준보다 60% 줄이고 재생 에너지에 투자한다는 목표를 세웠습니다.

▶ 캐나다 : 캐나다는 2050년까지 순 제로 온실 가스 배출량에 도달하고 재생 가능 에너지 및 전기 자동차에 투자한다는 목표를 설정했습니다.

결론적으로 지구 온난화에 가장 많이 기여하는 상위 10개 국가는 전 세계 이산화탄소 배출량의 상당 부분을 담당하고 있습니다. 그러나 이들 국가는 재생 가능 에너지에 대한 투자, 야심 찬 배출량 감축 목표 설정, 저탄소 경제로의 전환 등 지구 온난화에 대처하기 위한 다양한 조치를 시행했습니다. 모든 국가가 함께 협력하여 기후 변화라는 글로벌 과제를 해결하고 온실 가스 배출량을 줄여 환경과 사회에 미치는 영향을 완화하는 것이 중요합니다.

 

 

요즘 들어, 부쩍 지구 온난화, 기상 이변에 대해 관심이 가는 중입니다. 부디 세계 각국이 힘을 합쳐서 지구 온난화 가속화를 막아 살아 생전에 지구가 미쳐 날뛰는 모습을 보지 않기를 바랍니다 ^^;