강양구의 에너지 톡톡 ③ 여섯 번째 대멸종을 알리는 전주곡

최근 기후 변화가 전 세계인들이 주목하는 국제 이슈로 부상했습니다. 중국이 개발 도상국으로는 최초로 60퍼센트 이상의 온실 가스 감축안을 공표해 세계를 깜짝 놀라게 했죠. 과거 교토 의정서에서 탈퇴해 비난을 받았던 미국의 경우에는 오바마 대통령이 발전소의 이산화탄소 배출을 감축하는 ‘청정 전력 계획’을 발표했습니다. 뿐만 아니라 세속의 문제에는 거리를 두었던 가톨릭 교회에서도 교황이 직접 나서 기후 변화를 막으려는 노력에 적극적으로 힘을 보태고 있습니다. 

｢강양구의 에너지 톡톡｣은 21세기 ‘대전환의 시대’에 중요한 화두인 환경과 에너지 문제를 《프레시안》의 과학·환경 담당 기자인 강양구 기자와 함께 이야기하는 연재 게시물입니다. 지난 시간의 「석유 시대의 종말?!」에 이어 이번 시간에는 화석 연료의 사용으로 인해 야기된 기후 변화 문제를 본격적으로 다룰 예정입니다. 인류세, 여섯 번째 대멸종, 그리고 기후 변화 등 한 번씩은 다 들어보셨을 개념들을 차근차근 이해해 가면서 지구 환경과 인류의 미래를 전망하는 시간을 마련했습니다. 독자 여러분의 궁금증과 오해를 풀어 나가는 유익한 시간이길 바랍니다. 감사합니다.

새로운 지질 시대, 인류세

지금 활동하는 과학자 가운데 21세기에 가장 많이 이름이 오르내릴 이가 누굴까? 만약 이런 질문을 받는다면, 나는 독일에서 활동하는 네덜란드 화학자 파울 크뤼천을 꼽을 것 같다. 크뤼천은 1970년에 오존층이 파괴되어 사라질 가능성을 최초로 경고한 과학자로, 그는 이 업적으로 1995년 노벨 화학상을 수상했다.

요즘 크뤼천은 다른 맥락에서 주목을 받고 있다. 봉준호 감독의 영화 「설국열차」(2013년)를 보면, 지구를 꽁꽁 얼게 한 기상 이변의 원인으로 ‘CW-7’을 든다. CW-7은 지구 온난화를 막아 보겠다고 인류가 대기 중에 뿌린 화학 물질이다. 그런데 바로 이 아이디어를 최초로 제안한 과학자가 바로 크뤼천이다. (이 제안을 다수의 과학자가 진지하게 받아들이고 있다!)

크뤼천은 2002년 ‘인류세(Anthropocene)’를 처음 제안해 화제가 되었다. 일단 지질 시대에 대한 상식을 한 번 점검해 보자. 통상적으로 5억 4200만 년 전부터 지금까지의 지구의 역사는 고생대, 중생대, 신생대 이렇게 구분된다. 그리고 중생대는 다시 오래된 순서부터 트라이아스기, 쥐라기, 백악기로 구분된다.

마찬가지로 신생대는 약 6500만 년 전 공룡이 멸종한 이후부터 약 1800만 년 전까지를 제3기로, 그 후부터 현재까지를 제4기로 구분한다. 200만 년 정도에 불과한 제4기는 다시 플라이스토세(Pleistoncene), 홀로세(Holocene)로 구분된다. 이런 식으로 구분하자면, 지금 우리가 살고 있는 지질 시대는 신생대 제4기 홀로세다.

충적세(沖積世), 완신세(完新世)라고도 불리는 홀로세는 약 1만 1700년 전 가장 최근의 빙하기(플라이스토세 빙하기)가 끝난 시점부터 지금까지의 시대를 지칭한다. 그런데 크뤼천은 인류가 영향을 끼친 수많은 지질학적 규모의 변화를 언급하면서, 우리는 더 이상 홀로세가 아니라 인류세, 즉 ‘인류의 시대’라고 불릴 법한 새로운 지질 시대를 살고 있다고 주장한다.

크뤼천이 이렇게 주장하면서 내놓은 근거 또한 꽤 설득력이 있다.

우선 인간의 활동으로 지구 육지의 3분의 1에서 절반 정도가 변형되었다. 지난 100년간 우리는 세계 주요 강의 대부분을 댐으로 막거나 그 방향을 바꿨다. 최근의 사례만 놓고 보면, 중국 정부가 양쯔 강에 세운 싼샤(三埉) 댐이나 이명박 정부가 4대강 곳곳에 세운 보가 그 유력한 증거일 것이다.

이뿐만이 아니다. 어업은 대양에서 솟아나는 1차 생산량 중 3분의 1 이상을 잡아들이고 있다. 인간이 지구에 있는 마실 수 있는 물의 절반 이상을 소비하고 있는 정황은 또 어떤가? 이런 사실을 염두에 두면 인류세를 도입하는 것이 이상하지 않다는 게 크뤼천이 생각이다.

특히 크뤼천이 가장 강조하는 사실은 인간이 대기의 구성 요소를 변화시키고 있다는 것이다. 자연에서 식물이 고정하는 질소보다 훨씬 더 많은 질소 비료가 사용되면서, 대기 중의 일산화질소도 늘어나고 있다. 화석 연료, 삼림 파괴 때문에 공기 중의 이산화탄소 농도는 지난 200년간 40퍼센트 증가했다. 이산화탄소보다 훨씬 더 강력한 온실 기체인 메탄의 농도는 두 배나 뛰었다.

사실 처음에 인류세는 환경 문제에 경각심을 불러일으키려는 양심적인 노(老) 과학자의 발언 정도로 여겨졌다. 그런데 요즘에는 과학계에서도 인류세를 진지한 개념으로 받아들이기 시작했다.

왜냐하면, 앞으로 10만 년, 혹은 100만 년 정도가 지났을 때 (여전히 인간이 지구에 남아 있을지는 미지수지만, 설사 인간이 아니라 하더라도) 어떤 과학자가 지금의 시점을 돌이켜보면서 연구를 한다면 또렷한 지질학적 변화를 관찰할 수 있으리라는 것이다. 심지어 요즘에는 이 인류세의 시작을 언제로 봐야 할지를 놓고서도 과학자들이 논쟁하고 있다.

그럼, 인류세의 시작 시점은 언제일까? 일반적으로 산업화가 시작된 시점일 것이라고 추측하는 경우가 많을 듯하다. 그러나 과학자들의 생각은 조금 다르다. 2015년 3월 11일, 사이먼 루이스와 마크 매슬린이 《네이처》에 발표한 논문인 「인류세를 정의하며(Defining the Anthropocene)」를 보면, 1610년이 유력한 후보군임을 알 수 있다. (논문 바로가기)

과학사에서 1610년은 갈릴레오 갈릴레이가 목성의 위성을 발견한 해다. 그런데 이해에는 지구 전체적으로 봐도 여러 변화가 있었다. 예를 들어, 유럽 인이 아메리카 대륙에 도착할 때 가져간 천연두 때문에 5000만 명 이상의 아메리카 원주민이 사망했다. 그래서 이즈음 아메리카 대륙의 농업 생산량이 급감했는데, 그 때문에 전 지구적인 이산화탄소 수준이 가장 낮았다.

이처럼 인간이 전 지구를 휘젓고 다니면서 지구 환경에 극적인 변화를 초래하기 시작한 시점을 1610년이라고 보면, 이 시점이 인류세의 시작이 될 것이다. (또 다른 후보는 1964년이다. 1964년은 핵 실험이 가장 활발해 방사성 낙진이 가장 많이 남겨진 해이다. 하지만 핵 물질이 계속해서 붕괴하는 것을 염두에 두면, 수십만 년 뒤에도 이 낙진이 남아 있을지 의문이다.)

대기 중 이산화탄소 농도의 변화를 알아내려고 빙하에서 샘플을 채취하는 과학자

United States Geological Survey/wikipedia

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여섯 번째 대멸종

지질학적 경계를 결정하는 세계 층서 협회(International Commission on Stratigraphy)는 2016년부터 인류세를 본격적으로 다룰 예정이다. 먼 훗날 인류세는 어떤 시대로 기록될까?

인류세를 옹호하는 과학자들이 주목하는 현상 가운데 하나가 바로 ‘여섯 번째 대멸종’이다. 과거에 (그 이유는 여전히 논란거리지만) 지구가 급격한 변화를 겪으면서 지구상에 존재하던 생물의 다양성이 순식간에 사라진 적이 다섯 번에 걸쳐 있었다. 이 사건은 ‘대멸종’으로 불릴 만큼 심각한 재앙이었다.

가장 최근의 대멸종은 중생대 백악기 말에 발생했다. 이때 공룡, 해룡, 익룡 등이 지구를 지배하던 파충류의 시대가 끝났다.

이 대멸종은 현재 그 유력한 원인까지 확인되었다. 6500만 년 전의 어느 평범한 날에 약 10킬로미터 너비의 소행성이 지구와 충돌한 것이다. 지구와 충돌하자마자 수소 폭탄 100만 개의 달하는 엄청난 양의 에너지가 충돌 지점 주위를 강타했다. 소행성이 지구와 충돌하면서 나온 먼지도 지구 전체로 퍼졌다. 낮은 밤처럼 어두워졌고, 기온이 급격하게 떨어졌다. 대멸종!

이 충격적인 가설은 1980년 6월에 처음 나왔다. 혹시 핵전쟁이 일어나면 그 여파로 핵먼지가 지구를 뒤덮고 햇빛을 가리면서 핵겨울이 나타나 지구에 대재앙을 불러일으킬 것이라는 주장을 들어본 적이 있을 것이다. 칼 세이건 같은 과학자가 그런 주장을 펼치면서 냉전 시대 핵무장의 위험을 경고했다. 그런데 이 주장도 바로 백악기 소행성 충돌을 염두에 둔 것이다.

그럼, 여섯 번째 대멸종은 뭘까? 다수의 과학자는 지금 이 순간에 바로 여섯 번째 대멸종이 일어나고 있다고 주장한다. 『사회생물학』, 『인간 본성에 대하여』와 같은 책으로 유명한 미국의 생물학자 에드워드 윌슨이 대표적이다. 그러니까, 인간 활동으로 소행성의 출동 탓에 발생한 다섯 번째 대멸종에 상응하는 사건이 지금 지구에서 벌어지고 있다는 것이다.

2014년에 미국에서 1년간 있을 때, 《뉴요커》 기자 엘리자베스 콜버트의 『여섯 번째 대멸종』을 흥미롭게 읽었다. 2015년에 퓰리처상을 받을 정도로 미국에서는 좋은 책으로 주목을 받았다. 그런데 한국에 와 보니 최신간인데도 번역된 책이 나와 있었는데, 안타깝게도 정작 국내에서는 거의 반응이 없었다.

이 책은 여섯 번째 대멸종이 지금 어떻게 벌어지고 있는지 여러 가지 예를 들며 보여 주고 있다. 그 가운데는 환경 파괴로 인한 동식물의 서식지 감소나 인간의 밀렵처럼 우리가 얼른 생각할 수 있는 예도 있다. 이뿐만이 아니다. 지구촌이 되면서 대륙 간을 빠른 속도로 이동하는 곰팡이, 세균, 바이러스 등이 저항력이 없는 다른 대륙의 생물을 죽이기도 한다.

인간이 고의로, 또 자기도 모르게 옮겨 놓은 외래 생물이 토착 동식물과의 경쟁에서 이겨서 토착 생물을 멸종시킨 사례도 비일비재하다. 멀리 갈 것도 없이, 토종 물고기를 마구 잡아먹어 하천 생태계의 무법자로 알려진 외래종 어류인 큰입베스나 최근 강원도 횡성의 한 저수지에서 발견된 아마존 강의 ‘식인’ 물고기 피라냐가 대표적인 예다.

그런데 콜버트가 『여섯 번째 대멸종』에서 가장 강조하는 원인 가운데 하나가 바로 기후 변화다. 지구 온난화가 초래한 기후 변화야말로 여섯 번째 대멸종의 중요한 원인이라는 것이다.

에너지 책책

☞『여섯 번째 대멸종』(엘리자베스 콜버트 지음, 이혜리 옮김, 처음북스, 2014년)

이 책은 여섯 번째 대멸종이 어떤 양상으로 진행되는지를 생생한 취재와 과학자의 도움말을 엮어서 쓴 수작입니다. 지금도 세계 곳곳에서 여러 생명체들이 사라지고 있습니다. 문제는 그 멸종 속도나 멸종 규모가 과거 지구를 휩쓸었던 ‘대멸종’에 근접한다는 것인데요. 그 원인과 더불어 인간의 책임에 대해서도 한 번 생각해 보는 기회가 되길 바랍니다.

인간은 스스로 멸종을 자처하고 있는 것은 아닐까 Peter Lindberg/flickr

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기후 변화와 대멸종

북극의 얼음이 녹아서 북극곰의 서식지가 없어진다는 말이나, 둥둥 떠다니는 얼음 위에 북극곰이 애처롭게 매달려 있는 영상은 하도 많이 접해서 식상할 것이다. (그런 점에서 「설국열차」의 마지막 장면에서 지구 온난화의 희생양인 북극곰을 등장시킨 것도 진부한 설정이었다. 차라리 그 북극곰이 설국열차의 생존자인 마지막 인간을 잡아먹는 것으로 끝냈다면 어땠을까?)

여기서는 지구 온난화로 인한 기후 변화가 낳을 다른 영향들도 짚어 보자. 크뤼천이 인류세를 제안한 여러 이유 가운데 대기 중의 이산화탄소 농도가 있었다. 대기 중의 이산화탄소 농도의 증가는 바닷물에 녹아 있는 이산화탄소의 양에도 영향을 미친다. 왜냐하면, 바다야말로 지구에 존재하는 이산화탄소의 양을 조절하는 가장 중요한 요소 중 하나이기 때문이다.

바다에 녹아 있던 이산화탄소가 대기 중으로 방출되고, 또 대기 중의 이산화탄소가 녹아서 바다로 저장되면서 일종의 균형이 생긴다. 그런데 최근 200년간 대기 가운데 이산화탄소 농도가 급격히 증가하면서, 바다에 녹아 있는 이산화탄소의 양도 늘어나기 시작했다. 이렇게 바다의 이산화탄소 농도가 높아지면, 바닷물이 산성이 된다. (바닷물이 탄산수가 되는 것이다!)

대부분의 바다 생물은 이렇게 이산화탄소 농도가 높아서 탄산수가 되는 환경에 빨리 적응할 수 없다. 지금 이 순간에도 바다의 산성화 때문에 수많은 바다 생물이 고사하고 있고, 앞으로 산성화가 더 진행되면 최악의 상황이 올 수도 있다. 이렇게 바다 생물이 치명타를 받는 일은 정말로 큰일이다.

왜냐하면, 기후 변화 시뮬레이션 여럿이 공통적으로 경고하는 것 가운데 하나가 농작물의 생산량 저하다. 이렇게 육지의 농작물 생산량이 줄어들 때, 인류는 바다 생물에 의존할 수밖에 없다. 그런데 바로 이 바다 생물마저도 산성화 때문에 심각한 위기에 처했다. 그럼, 인류는 도대체 어디서 식량을 구할까? (「설국열차」처럼 바퀴벌레 같은 곤충이 유력한 대안이 될 수도 있을 것이다!)

기후 변화가 생물종에 미칠 영향 가운데 우리가 깨닫지 못한 것 가운데 하나는 더워진 지구 그 자체다. 많은 사람은 생물 종이 다양하기로 유명한 열대 지방을 연상하면서, 지구가 더워지면 좀 더 많은 생물 종이 살아가기에 더 좋은 기후 영역이 넓어질 것이라고 생각한다. 그런데 그게 그렇게 간단치 않다.

지금 살아 있는 동물 종의 대부분은, 심지어 열대 지방에 살고 있는 것까지도 어느 정도는 추위에 적응한 종들이다. 즉 인간을 포함해서 지금 지구의 생물 종은 약 1만 1700년 전에 끝난 빙하기의 추위를 이겨 낸, 그러니까 추위에 적응한 종들이다. 만약 지구가 지금보다 더 더워졌을 때, 이렇게 추위에 적응해서 생존한 동식물, 미생물 들이 그 더위를 견뎌낼 수 있을까?

동식물들은 생각보다 온도 변화에 민감해서 적정 수준보다 조금만 더워져도 금방 활력을 잃어 버린다. (여름마다 폭염에 사망하는 사람을 보라! 만약 에어컨이 없다면 그 숫자는 지구 전체로 봤을 때 노약자를 중심으로 훨씬 더 늘어날 것이다.) 과학자 여럿이 빙하기를 견뎌 냈던 많은 종들이 더워진 지구에 적응하지 못하고 도태되는 상황을 걱정하는 것도 이 때문이다.

물론 수십만 년, 수백만 년의 시간 규모를 생각하면 그런 과정을 거치면서 살아남은 또 다른 종들이 더워진 지구에서 훨씬 다양한 생물 종들을 유지하면서 살아갈 수도 있다. 그런데 지금 우리가 보고, 먹고, 더불어 사는 동식물들이 과연 그런 행운을 누릴 수 있을까? 아니, 정작 인류는 끝까지 생존할 수 있을까? 더 나아가 인류는 여섯 번째 대멸종을 피해 갈 수 있을까?

사막화로 말라붙은 농토 U.S. Department of Agriculture/flickr

｢강양구의 에너지 톡톡｣, 다음 시간에는 4편 「기후 변화, 그 누구도 부정할 수 없는 현실」에서

지구 온난화가 초래할 기후 변화의 불확실성을 둘러싼 논쟁을 다룰 예정입니다.

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강양구 연세 대학교 생물학과를 졸업했다. 1997년 참여연대 과학 기술 민주화를 위한 모임(시민 과학 센터) 결성에 참여했으며, 2003년부터 《프레시안》에서 과학·환경 담당 기자로 일하고 있다. 부안 사태, 경부 고속 철도 천성산 터널 갈등, 대한 적십자사 혈액 비리, 황우석 사태 등에 대한 기사를 썼으며, 특히 황우석 사태 보도로 앰네스티언론상, 녹색언론인상 등을 수상했다. 『세 바퀴로 가는 과학 자전거 1, 2』, 『아톰의 시대에서 코난의 시대로』등을 저술했다.

※ ｢강양구의 에너지 톡톡｣은 다음과 같은 목차로 진행될 예정입니다.

(필자와 당사의 사정에 따라 변경될 수 있습니다.)

1. 석유 가격에 숨겨진 비밀 [바로가기]

2. 석유 시대의 종말?! [바로가기]

3. 여섯 번째 대멸종을 알리는 전주곡

4. 기후 변화, 그 누구도 부정할 수 없는 현실 [바로가기]

5. 원자력 르네상스는 없다 [바로가기]

6. 원자력 제국의 희생자들 [바로가기]

7. 후쿠시마 사고는 피할 수 없었다 [바로가기]

8. ​후쿠시마 산 먹거리는 괜찮을까?

9. 핵 폐기물은 어디로​ 가는가?​

​10. 태양 에너지와 풍력 에너지에 대한 오해

11. 똥의 재발견

12. 수소 에너지와 핵융합 에너지의 진실

｢강양구의 에너지 톡톡｣은 「시사통」에서 3월 26일부터 5월 28일까지 강양구 기자가 직접 방송에 참여한 「환경통」과 함께 보시면 더욱 재미있습니다.

관련 링크: 2편 「기후 변화와 여섯 번째 대멸종」 [바로가기]