기후변화의 원인 - CO2가 아닌 인간이 변형시킨 토지이용변화?

지구 위에 90억의 인간이 산다면 어떻게 될까요?  

어떤 생물학자는 인간을 통제불능의 상태로 폭발적으로 증가하는 장수명 포유동물로 보지만, 대부분은 인간을 지구의 주인으로, 또 자연과 환경의 조정자로서, 하느님이 만든 만물의 영장으로 봅니다. 어느 경우이든, 인간은 지구 상에 가장 숫자가 많은 평균수명 60년의 장수명 포유동물 (아마도 쥐 - 설취류 보다는 숫자가 적지만, 설취류는 작고 수명도 짧읍니다) 일 것입니다. 다음 그림은 미국통계국의 자료 입니다. 19세기 들어 지구상의 인구가 급격히 증가한 것을 알 수 있읍니다(그나마 최소 예상치입니다). 그리고 2050년에는 무려 90억명으로 인구가 증가할 것이라 합니다.

그런데 인간은 일반 동물들 같이 살수는 없읍니다. 우선 집이 필요합니다. 이 집도 수입 수준에 따라 달라지는데 - 일본인 같이 <하꼬방> 같은 집에 사는 경우도 있고 미국 사람들 같이 큰 집에 사는 경우도 있지만 - 대개 1인당 최소 1-2 평에서 넓게는 수십평에서 지냅니다. 동물 중 가장 넓은 주거지를 사용하고 있읍니다.

그 다음, 인간이 살자면 먹어야 합니다. 여러분은 하루에 쌀을 얼마나 먹습니까? 만약 밥 보다 빵 먹는다면, 아마 미국이나 호주, 아르헨티나의 넓은 농지에서 생산되어 수입된 밀을 먹겠지요. 또 계절마다 과일이나 채소, 그리고 쇠고기, 돼지고기 등 많은 식품이 필요합니다. 모두 어디서 나오나? 먹는 식량은 삼림이나 초지(草地) 였든 땅을 개발해서 농지로 만들고 여기서 이런 식품들을 생산하여 공급합니다. 요즘 산에 들어가서 유기농으로 자체 생산한 채소만 먹소 사는 정말 <친환경적인 삶은 사는 분들>도 있는데, 그래도 논에서 난 쌀은 사서 산으로 가져 갈 것이니 완전히 친환경적이라 하기도 힘듬니다. 비꼬아 말하면, <원시인 흉내>내고 사는 것이지요.

먹고 살려면, 이제 돈을 벌어야지요. 교통, 전기, 통신 등을 이용한 경제활동이 필요합니다. 그리고 아프면 병원도 가야하고 애들 학교보내야 하고, 시간나면 놀러가야하고,... 등등. 이것이 21세기 인류의 삶 입니다. 이 모든 활동은 <땅> 위에서 이루어 집니다. 농지, 도로, 건물, 공장, 병원, 학교 등등 모두 원래는 산이나 들판이었던 것을 개발해서 사용하고 있읍니다. 그리고 그 과정에서, 숭고한 박애정신에 따른 의학발전의 결과 인간을 질병의 고통에서 구하면서 자연 기생적인 포유동물의 숫자가 폭발적으로 증가하여 이제 70억을 넘어가고 있읍니다. 예전에는 자연의 법칙에 따라 자동적으로 인구가 조절되었는데....

이것이 기후변화와 무슨 큰 상관이냐?

이런 인간활동을 유지하기 위해 에너지가 필요하고 그 에너지는 화석연료로 부터 나왔고 화석연료는 탄산가스를 만들었는데, 탄산가스는 온실가스다. 온실가스가 많아져서 더워지고, 더워져서 북극의 얼음이 녹고 북극곰이 살곳이 없어져 눈물을 흘리고(잠깐, 북극곰의 위기는 보호활동의 결과 개체 숫자가 너무 증가했다는 연구 결과에는 눈을 감으세요. 이런 것 읽으면 비판적 생각의 virus가 침투합니다), 킬리만자로의 만년설이 녹아내리고 (잠깐, 역시 이 만년설이 녹은 이유가 킬리만자로 산 아랫자락의 삼림을 과도하게 벌채해서 생긴 국지적 기상변화 - draft 변화-로 인한 것이라는 연구결과에도 눈을 가리고, 그냥 탄산가스 원인의 온난화 때문에 만년설이 녹고 있다고 믿는 것이 속 편합니다), 또 날씨가 더워져 한번도에서도 기후변화가 있지 않느냐?  이제 사과를 대구가 아닌 충북에서 키우고 있고, 남해안에 열대어가 보인다는데. 모든 기후학자들이 이구 동성으로 한반도 기후변화의 원인이 탄산가스(CO2) 때문에 생긴 온난화가 원인이라고 하는데 무신 귀신 씨나락 까먹는 소리냐고 일단 해 봅시다.

하지만, 모든 기후학자들이 이런 생각을 하거나, CO2가 기후변화 원인이라고 지목하지는 않읍니다. 

다음은 Roger Pielke, Sr. 그룹이 오래 전에 발표한 연구 결과입니다. 좌측은 1900년 이전의 미국 플로리다 주의 토지이용도 입니다. 녹색으로 보이는 것이 Evergreen tree 등 원래 자연녹지이고 노란색이 개발된 농지 입니다. 그리고 회색은 주거 지역입니다. 우측은 1993년도의 같은 지역의 토지이용도 입니다. 쌍전이 벽해가 되었다는 4자 성어가 생각날 것입니다. 엄청나게 개발되어 회색의 콘크리트로 덮혀진 도시와 주거지역이 들어서 있읍니다. 자연녹지와 습지는 개발되어 농지로 변했지요.

원래 19세기 플로리다 주는 구릉지에다 저습지가 많아 모기하고 악어만 우글거리는 사람이 못사는 땅이었지요. 20세기 들어 미국하고도 동부지방이 발전하면서 나이든 부자들이 추운 겨울철 따뜻한 곳에서 지내려고 휴양지로 개발되었읍니다. 그러다가 넓은 구릉지를 개간하여 오랜지 밭으로 만들고 또 농지로 개간합니다. 1960년대 들어 케이프 캐너베럴이 우주기지로 개발되면서 여러 종류의 첨단 산업체가 들어 섭니다. 그리고 디즈니월드나 시월드 같은 리조트도 개발되면서 인구가 폭발적으로 증가하면서 플로리다의 자연경관이 바뀌게 됩니다. 그 결과가 우측에서 보는 바와 같읍니다. 기후도 당연히 바뀌게 됩니다(그 원인이 탄산가스 때문이라고 생각하시면 여기서 읽기를 멈추고 딴 데로 넘어가세요. 시간 낭비이니까). 약 100년 간 플로리다의 기온이 조금 오름니다. 더 중요한 것은 그 결과 비가 많아졌다는 것입니다. 물론 주변 기온이 올라가서 바닷물의 증발량이 많아져서 비가 더 왔다라고도 볼 수 있지요(이런 주장이 힘을 얻으려면 정교한 모델과 simulation이 필요합니다만, IPCC model수준으로도 예측검증은 아직 쉽지는 않지요). 그런데 토지이용변화에 따른 기온 변화는 꼭 더위자는 것만이 아니고 추워지기도 한다는 것입니다. 로저 필케 교수는 인간 활동이 기후를 장기간에 걸쳐 변화시키고, 이 원인이 생각보다는 매우 중요하다는 것을 제시하고 있읍니다. 이들의 최신 연구결과들은 인류가 행한 토지이용변화가 탄산가스보다 어쩌면 더 중요한 기후변화 - 온난화의 원인이라고 합니다. 즉, IPCC가 듣기 싫은 소리를 하고 있읍니다.  

Source: Marshall, C.H. Jr., R.A. Pielke Sr., L.T. Steyaert, and D.A. Willard, 2004: The impact ofanthropogenic land-cover change on the Florida peninsula sea breezes and warm season sensibleweather. Mon. Wea. Rev., 132, 28-52.

토지이용변화와 기온의 관계를 좀더 구체적으로 볼까요? 다음은 그림은 미국의 지역별 기온변화를 보여주고 있는데 푸른색은 평균기온보다 내려간 지역을, 붉은 색은 기온이 올라간 지역을 보여주고 있읍니다. 기온이 내려간 지역이 있다는 것이 신기하지 않읍니까? 대략적으로 보면, 다음과 같은 기후적 특징이 있읍니다.

  1. 도시화로 인해 인구가 증가한 지역은 기온이 올라갔다.

  2. 삼림이 파괴된 지역은 기온이 올라갔다.

  3. 녹지 증가지역은 기온이 내려갔다.

  4. 농업지역(만약 원래 녹지가 아니었다가 관개기술 발달로 농지로 개발되었다)은 공업지역에 비해 기온이 낮다, 등으로 정리할 수 있읍니다.

이러한 단순무식한 정리가 맞는지 틀리는지 잘 알려져 있지 않읍니다. 로저 필케 영감님이 아직 목청을 돋구어 비판하는 것을 보면 IPCC의 GCM(Global Climate Model)에 이들 자료가 녹아들어가 feedback이 되지 않았다는 의미가 되겠지요. 모델 돌리는 대학원생이 입력하는 계수(coefficient)에 따라 그 결과는 달라질 것입니다(해본 분들은 아시겠지만, 원래 검퓨터 모델은 장난치기가 쉽습니다). Roger Pielke Sr 영감님이 10여년 간 목청높여 소리쳐 왔지만, 이를 흘려듣던 IPCC의 고매한 기후학자님들이 요즘와서는 토지이용변화의 중요성을 서서히 언급하는 것을 보면, 탄산가스 가지고 그간 너무 울궈먹었다고 생각하는 것 같읍니다.

확실한 것은, 지구 온난화, 아니 기후변화의 원인이 CO2 때문이라고 모든 기후학자들이 이론의 여지없이 동의했다, 라는 IPCC의 2007년 선언에 대해 다시 생각할 때가 왔다는 것입니다. 한국의 온난화 추세와 강수량 증가 추세가 과연 지구온난화 때문인지, 이 좁은 땅에 1919년 2000만명이든 조선동포가 2011년 3.1.절인 오늘 보면, 한국인구만 5000만에다 북한 2200만으로 증가하면서 소위 그린벨트 제외하고 쓸만한 땅이란 땅은 거의 개발한 실정인데 기후변화가 없을리는 없지요. 위 미국의 사례를 보면 한반도가 더워지지 않는 것이 이상하지요. 한국은 이 좁은 땅에 세계 13위의 상품 수출국입니다. 그 많은 물건을 만들여면 엄청나게 많은 에너지를 사용하므로 약간이라도 더워지지 않을까요? (물론 또 탄산가스-온실가스-온난화가 주요 원인이라고 주장하시는 분이라면 더 할말 없네요.) 

더우기 북한은 땔깜으로 산에 나무를 모두 베어버려 기온증가가 가속화되는 추세인데, 이러한 것이 한국의 기후변화 model이나 동북아 기후변화 model에 들어가 있을까요? 그런 초보적인 것도 검토하기 힘든 모델가지고 한반도의 온난화 역시 탄산가스 때문이다, 라고 선언할 뱃장을 가진 기후학자는 많지 않을 것입니다. 서민들에게는 세금이 걱정입니다. 기업이 탄소세 내면 당근 물건 값은 오릅니다. 세금올려 상품거래를 느리게 하고, 그 결과로 인간활동을 약간 느리게 막는다면, 나름대로 지구환경보전 효과는 있겠지요. 하지만 그것이 다는 아닐 것입니다.  다행스럽게도 이 온난화-탄소세의 소용돌이에서 한국은 주된 게임플레이어가 아닙니다. 호주는 Carbon tax를 법제화 하였는데 20년 후에도 탄소세가 남아 있을 지는 지켜볼 일입니다(호주 사람들, 영국 형님들 제시하는 것, 빨리도 따라갑니다). 런던 금융가의 금융공학하는 인간들이 만들어낸 기발한 cap-and-trade의 함정도 잘 만하면 우리는 비껴 날 수 있겠지요. 우리 탄소세도 조금 지켜 보면서 이런 것 만든 서구라파 인간들이 하는 짓을 관찰합시다.

그러면 이건 무신 얘기냐? 인간이 문제라면 어떻게 해야 온난화 아니, 기후변화를 막을 수 있나?

사실 기후변화를 막을 방안이 현재는 없읍니다. 지연과 적응은 가능할 것입니다. 화석연료에서 청정에너지로 바꾸면 조금은 완화할 수는 있겠지요. 그리고 녹지를 확보하고 좀더 자연적인 지속가능한 개발을 통해 문제점을 완화할 수 있을 것입니다. 물론 나라마다 지구환경문제를 보는 시각의 차이에 따라 접근하는 방안이 다를 것입니다. 다만 그 접근 방안은, 이념과 체제, 그리고 시각에 따라서 매우 끔찍한, 반인류적인 방안이 될 수도 있읍니다. 약간의 상상력과 정보를 동원하면 짐작할 수 있을 것입니다.