페르마프로스트(영구동토층) 융해와 탄소방출, 지구의 또 다른 시한폭탄
최근 기후변화와 관련해 과학계에서 가장 뜨거운 이슈 중 하나가 바로 ‘페르마프로스트(permafrost, 영구동토층)’입니다. 페르마프로스트란 수천 년 동안 녹지 않은 채 지하에 얼어 있던 토양, 암석, 유기물 층을 말합니다. 그러나 지구 온난화로 이 영구동토층이 빠르게 녹으면서, 지구 대기 중에 막대한 양의 탄소가 방출되고 있다는 사실, 알고 계셨나요?
영구동토층, 지구의 냉동고이자 탄소 저장고
영구동토층은 주로 시베리아, 알래스카, 캐나다, 그린란드 등 북반구의 고위도 지역에 분포하고 있습니다. 이곳의 토양은 표층은 여름에 살짝 녹더라도, 그 아래층은 2년 이상 영구적으로 얼어 있습니다. 흥미로운 점은, 이 동토층 속에 과거의 식물, 동물의 유해, 그리고 막대한 양의 유기물이 냉동 상태로 저장되어 있다는 점입니다. 학자들은 전 지구 토양 탄소의 약 25%가 이 페르마프로스트에 묶여 있다고 추정합니다.
온난화로 인한 영구동토층 융해, 그리고 탄소폭탄
최근 기후변화로 극지방의 평균 기온이 빠르게 상승하면서, 영구동토층이 녹는 속도도 가팔라지고 있습니다. 문제는, 동토층이 녹으면 그 속에 보관되어 있던 유기물들이 미생물에 의해 분해되면서 대량의 이산화탄소(CO₂)와 메탄(CH₄)이 대기 중으로 방출된다는 것입니다. 메탄은 이산화탄소보다 25배나 강한 온실효과를 가진 기체로, 지구 온난화에 더욱 치명적입니다.
'양자택일'이 아닌 '악순환'의 시작
영구동토층에서 탄소가 방출되면, 지구 대기의 온실가스 농도가 높아집니다. 이는 다시 지구의 기온을 높이고, 그 결과 더 많은 영구동토층이 녹는 ‘악순환(Positive Feedback Loop)’을 초래합니다. 실제로 2020년 시베리아에서 기록된 38도 폭염, 그리고 알래스카와 캐나다의 대형 산불 등은 모두 영구동토층 융해와 연결된 현상으로 분석되고 있습니다.
영구동토층 융해가 우리에게 미치는 영향
탄소방출만이 문제가 아닙니다. 영구동토층이 녹으면서 과거에 봉인되어 있던 고대 미생물, 바이러스가 깨어날 수도 있습니다. 실제로 시베리아에서 3만 년 전 바이러스가 복원된 사례도 있습니다. 또한, 지반이 약해지며 도로, 건물, 송유관 등 인프라가 붕괴되는 사고도 급증하고 있습니다. 알래스카에서는 도로와 주택이 기울고, 러시아 북극해에서는 해안선이 붕괴되어 마을 전체가 이주하는 사례도 속출하고 있습니다.
얼음 속에 잠들어 있던 메탄, '메탄 폭포' 현상
최근 연구에 따르면, 시베리아 북극 해저에는 거대한 ‘메탄 폭포’가 분출되는 모습이 관찰되었습니다. 해저 동토층이 녹으면서 메탄이 거품 형태로 방출되고, 이 중 일부는 대기 중으로 곧바로 이동해 지구 온난화에 직접적인 영향을 줍니다. 이 현상은 해양 생태계에도 심각한 변화를 초래할 수 있습니다.
우리가 할 수 있는 일
영구동토층 융해와 탄소방출 문제를 해결하기 위해선, 온실가스 배출을 줄이고 지구 온난화 속도를 늦추는 것이 가장 중요합니다. 개인적으로는 에너지 절약, 대중교통 이용, 재생에너지 사용 등 실천이 필요합니다. 동시에 각국 정부와 국제사회가 협력해 북극권 관찰, 연구, 정책 마련에 힘써야 합니다.
미래를 위한 경고
페르마프로스트는 이제 더 이상 '잠자는 거인'이 아닙니다. 얼음 속에 갇혀 있던 탄소가 한 번에 쏟아져 나오면, 우리가 그동안 지켜왔던 기후 목표는 단번에 무너질 수 있습니다. 지금 우리가 행동하지 않으면, 미래 세대는 훨씬 더 큰 기후 재앙을 마주하게 될지도 모릅니다. 영구동토층의 융해와 탄소방출, 결코 남의 일이 아닌 우리의 현실임을 잊지 말아야겠습니다.
페르마프로스트 융해의 사회적 충격
영구동토층이 녹으면서 방출되는 메탄과 이산화탄소는 온실가스 효과를 가속화할 뿐만 아니라, 극지방과 고위도 지역의 사회·경제에도 큰 파장을 불러오고 있습니다. 최근 러시아와 알래스카에서는 동토 융해로 인해 가옥과 도로, 송유관이 붕괴하는 등 인프라 피해가 잇따랐으며, 일부 마을은 집단 이주까지 검토 중입니다. 또한 동토층 아래 보관되어 있던 오래된 화석 연료, 병원성 미생물, 심지어 고대 인류의 흔적까지 드러나 과학계의 관심이 집중되고 있습니다. 국제사회에서는 페르마프로스트 탄소방출 모니터링, 인프라 재설계, 원주민 지원 정책 등 다양한 대책이 논의되고 있습니다. 앞으로도 영구동토층은 기후변화의 속도를 가늠하는 ‘지구의 시한폭탄’이자, 전지구 탄소순환의 마지막 방어선으로 주목받게 될 것입니다.