기온 2도 상승시 북극빙하 사라질 확률 28% 예측[아이뉴스24 최상국 기자] 파리기후협약이 지켜져도 여름철 북극빙하가 모두 사라질 수 있다는 연구결과가 나왔다. 빠르면 2040년부터 여름에는 북극에 얼음이 얼지 않을 수도 있다는 연구결과다.

기초과학연구원(IBS) 기후물리 연구단(단장 악셀 팀머만)은 안순일 연세대 교수 및 국제공동연구진과 함께 수십 개 기후모형들을 바탕으로 확률을 예측하는 새로운 통계 기법을 개발하고 이를 북극빙하에 적용한 결과 산업혁명 이전 대비 기온이 2도 상승했을 때 여름철(9월) 북극빙하가 완전히 녹을 가능성이 28%로 예측됐다는 연구결과를 발표했다.

특정 지구온난화 온도 상승 수준에 도달할 시 9월 북극해빙이 완전히 유실될 확률. [Elke Zeller and Roman Olson 제공]

2015년 파리에서 190여 개 국가가 맺은 파리기후협약에 따라 각국은 전지구평균 지표기온 상승을 산업혁명 이전 대비 섭씨 1.5도 이하로 제한하기 위해 노력하며 적어도 섭씨 2도 미만으로 유지하는 것을 목표로 온실가스 감축 등의 정책을 펴고 있다.

이번 연구에서는 1.5도에서 기온 상승을 저지했을 때 9월 북극해빙 완전 유실 확률은 6%, 2도에서 기온상승이 저지된다면 완전 유실 확률은 28%에 달하는 것으로 계산됐다. 평균적으로 북극해빙이 완전히 유실될 수 있는 온도는 2.4도로 추정됐다. 파리기후협약을 지킨다고 해서 북극빙하 유실 가능성을 완전히 차단할 수는 없다는 의미다.

미래 기후 변화는 과거 기후에 대한 물리적 이해를 토대로 예측하는데 이 때 쓰이는 전(全)지구 기후 모형은 대기, 해양, 빙하 등 주요 요소들이 변화하는 과정을 설명하는 방대한 양의 수식으로 구성돼 있다. 전 세계적으로 40여 개 이상의 기후 모형들이 있고, 이들은 서로 다르게 미래 기후를 전망한다. 일반적으로 기후 관련 정책을 수립할 때 수십 개 기후 모형의 단순한 평균값이나 확률분포를 사용한다.

연구팀은 수십 개 기후 모형들을 고려해 확률 예측이 가능한 새로운 통계 기법을 개발했다. 수학자, 통계학자, 기후과학자들이 모여 2년에 걸친 연구 끝에 기후 모형들을 종합적으로 고려할 수 있는 통계 기법을 개발, 북극빙하가 사라질 가능성을 수치로 제시했다. 기존의 통계 기법들은 각 기후 모형들이 서로 관련이 없다고 가정하지만 실제 기후 모형들은 서로 일부 수식을 공유하거나 같은 계산 기법을 사용하기 때문에 상호 의존성을 보인다. 연구진은 모형들의 의존성을 배제하는 엄밀한 통계적 방법을 개발했다.

연구단의 로만 올슨 연구위원은 “모형들의 의존성을 고려해 확률 값을 산정할 수 있는 수학적 프레임워크는 지금까지 수립되어 있지 않았다”며 “이번 통계 기법은 의존성에 대한 고려 뿐 아니라 현재 기후를 실제 관측과 유사하게 모의하는 모형에 가중치를 부여할 수 있도록 만들었다”고 말했다.

안순일 연세대 교수는 “이번 연구는 모형 간의 상호 의존성을 최소화하는 수학적, 통계적 이론을 제시하고, 이를 미래 기후 변화 확률 전망에 적용하여 불확실성을 줄인 획기적인 연구”라며 “수학자, 통계학자, 기후과학자가 모인 보기 드문 융합연구”라고 의의를 설명했다.

이준이 연구위원은“이미 전지구 지표기온이 산업혁명 이전 대비 1도 이상 상승했고, 지금 추세라면 2040년에는 1.5도 상승에 이를 가능성이 매우 높다”며“이번 연구는 북극빙하 유실 가능성을 수치로 제시해, 지금보다 더 엄격한 기후 정책의 필요성을 시사하고 있다”고 말했다.

이번 연구 결과는 국제학술지 네이처 커뮤니케이션즈 온라인에 9일 게재됐다.(논문명: A novel method to test non-exclusive hypotheses applied to Artic ice projectionsfrom dependent models)

최상국기자