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지구온난화가 식물에 미치는 영향

지구온난화란 지구 표면의 평균온도가 상승하는 현상이다. 땅이나 물에 있는 생태계가 변화하거나 해수면이 올라가서 해안선이 달라지는 등 기온이 올라감에 따라 발생하는 문제를 포함하기도 한다. 지구온난화는 1972년 로마클럽 보고서에서 처음 공식적으로 지적되었다. 이후 1985년 세계기상기구와 국제연합환경계획이 이산화탄소가 온난화의 주범임을 공식으로 선언하였다. 1988년에는 IPCC가 구성되어 기후 변화에 관한 조사와 연구를 행하고 있다. 1988년 미국항공우주국에서 미국 의회에 지구온난화에 대한 발언을 한 것을 계기로 일반인에게도 널리 알려지게 되었다. 지구의 연평균기온은 원래 400년에서 500년 정도를 주기로 약 1.5℃의 범위에서 계속 변화한다. 15세기에서 19세기까지는 비교적 기온이 낮은 시기였으며 20세기에 들어와서는 기온이 오르고 있어서, 어떤 면에서는 기온 상승이 자연스러운 현상일 수도 있다. 하지만 대기 중의 이산화탄소 양은 1800년대에는 280ppm이었으나 1958년에는 315ppm, 2000년에는 367ppm으로 계속 증가되고 있으며 다른 온실기체도 증가하고 있다. 온난화의 원인은 아직까지 명확하게 규명되지 않았으나, 온실효과를 일으키는 온실기체가 유력한 원인으로 꼽힌다. 온실기체로는 이산화탄소가 가장 대표적이며 인류의 산업화와 함께 그 양은 계속 증가하고 있다. 이외에는 메탄, 수증기가 대표적인 온실기체다. 특히 현대에 사용하기 시작한 프레온가스는 한분자당 온실효과를 가장 크게 일으킨다. 또한 인류가 숲을 파괴하거나 환경오염 때문에 산호초가 줄어드는 것에 의해서 온난화 현상이 심해진다는 가설도 있다. 나무나 산호가 줄어듦으로써 공기 중에 있는 이산화탄소를 자연계가 흡수하지 못해서 이산화탄소의 양이 계속 증가한다는 것이다. 이러한 가설 이외에도 태양방사선이 온도 상승에 영향을 준다거나, 오존층이 감소하는 것이 영향을 준다거나 하는 가설이 있지만 온실효과 이외에는 뚜렷한 과학적 합의점이 존재하지 않는 상태이다.그림 1 - 지구온난화의 결과 그저온층, 지표, 이렇게 다섯 가지로 구성되는데, 이 요소들이 유기적으로 상호 작용해 지구 표면의 기후를 결정한다. 산업혁명 이전 지구에서는 기후 시스템을 통해 에너지, 물, 대기 중 기체 원소, 유기물 등의 안정적인 순환이 이루어졌다. 그러나 산업혁명 이후 인간의 화석에너지 사용량이 폭발적으로 증가하면서 기후 시스템에 변화가 일어났다. 지구 밖으로 방출되는 복사열이 감소해 지구온난화 현상이 나타난 것이다. 지구온난화는 결국 홍수, 폭우, 사막화, 태풍과 같은 이상기후를 유발했고, 이로 인해 발생한 자연재해는 인류의 목숨까지 위협하고 있다. 과학자들은 지구온난화의 원인을 찾기 시작했고, 그 해결책을 강구하고자 노력했다. 그 결과 현재 세계 거의 모든 국가가 지구온난화의 위험성을 인지하고 있으며, 이를 방지하기 위해 노력하고 있다. 이런 점에서 지구온난화에 대한 연구는 20세기 이후 환경해양에너지 분야의 중요한 업적 중 하나로 기억되기에 충분하다.그림 3 - 세계 온도 편차 분포도. 2000~2009년 동안의 세계 평균 온도를 1951년에서 1980년의 평균과 비교한 것으로, 전 세계적인 온도 상승 현상을 확인할 수 있다. 특히, 북극과 남극 지역의 편차가 가장 크다.지구온난화의 가장 유력하고 위험요소는 이산화탄소이다. 가스별로 지구온난화에 기여하는 정도를 지구온난화지수라고 나타내는데, 이산화탄소를 1로 보았을 때, 메탄은 23, 아산화질소는 296, 프레온 가스는 1,300-23,900이다. 다른 산업 가스는 산업시설에서 배출 정도를 통제할 수 있으며 포집 후 다른 물질로 전환·분해시킬 수 있으나, 이산화탄소는 화학적으로 안정한 물질이기에 다른 물질로 전환하기 위해서는 더 많은 에너지를 필요로 하므로 이산화탄소를 없애기 위해 이산화탄소를 더 배출하는 역설적인 현상이 발생된다. 또한, 전체 온실가스 배출량 중 이산화탄소는 80%를 차지하고 있기 때문에, 온실가스를 줄이는 것은 곧 이산화탄소 발생량을 낮추는 것과 같다. 그렇기 때문에 이산화탄소를 줄여야 한다. 국제만 원자력 발전은 이산화탄소를 배출하지 않으나 방사선 노출의 위험이 공존한다. 세 번째 방법으로는 절약 및 효율 향상 기술이다. 사용하는 에너지 자체를 줄이거나 에너지를 적게 소비하는 상품을 만들고, 자동차의 경우 내연기관이 작동할 때 배출되는 이산화탄소의 양을 줄이는 방법 등이 그것이다. 네 번째 방법으로는 최근 주목받고 있는 경제적인 CCS(CO2 Capture and Storage, 이산화탄소 포집 및 저장)기술 개발이다. 발전소, 제철소와 같은 대형 이산화탄소 발생 시설에서 이산화탄소를 직접 포집하여 지하 1,000미터 이하의 대염수층에 압축·저장하는 방법으로 2020년 이후 상용화가 가능한 가장 효과적인 방법이다. 최근 대기 중 이산화탄소 농도 변화 및 지구의 평균 온도 변화. 이러한 방법을 동원하지 않을 경우 국제 에너지 기구는 2050년 이산화탄소 연배출량이 58Gt이 발생될 것이며 인류는 결국 공멸하고 말 것이라 예측하고 있다. 인류가 에너지를 사용할수록 대기 중엔 인류의 생명을 위협할 온실가스양이 점점 증가할 것이다. 지구온난화는 증가하는 온실가스에 의한 온실효과 메커니즘으로 진행되고 있음을 오랜 기간에 걸쳐 과학자들이 지적하였으며, 최근 여러 기상 이변현상을 통해 지구온난화의 위력을 확인할 수 있었다. 지구온난화의 해결방안은 온난화의 주원인인 이산화탄소의 대기 중 농도를 적어도 550ppm 이하로 억제하는 것이며 그 해결은 우리의 손에 달려 있다. 산업혁명을 통해 화석 에너지를 슬기롭게 사용하는 방안을 깨우친 인류인 만큼, 다가오는 지구온난화 문제도 환경혁명을 통해 지혜롭게 대처할 수 있으리라 예측한다. 이러한 지구를 위험에 빠뜨리는 지구온난화는 식물에 많은 영향을 끼치면서 이 지구온난화를 예방하기 위해서는 식물의 역할이 크다. 식물은 사람들과는 다르게 기후변화에 적응할 수 있는 다소의 능력을 가졌다. 온도가 100년 이상 계속 급속히 증가한다면 이것은 거의 모든 식물종에게 여러가지 면에서 영향을 끼친다. 지구온난화가 악화됨으로써, 생장기, 지역 동물에게 피명적인 결과를 가져올 것으로 예측된다. 과학자들은 다음 세기의 중반쯤에 대기 중 이산화탄소의 양이 두 배가 될 것으로 예측하고 있고, 죽거나 죽어가고 있는 수목들은 남겨둔 채 자작나무, 독미나리, 너도밤나무 등이 생장에 알맞은 장소로 300~600마일 북쪽으로 이동하고 있다. 참나무루와 단풍나무류와 같은 늦자라는 수종들은 불확실한 미래에 직면하고 있다. 따뜻한 기온은 곤충들의 습격의 증가를 초래한다, 지구온난화가 가속화함에 따라 예상되는 가뭄과 홍수 또한 우리를 난처하게 만든다. 지구온난화의 피해는 식물 외에도 동물, 어류에도 많은 영향을 미친다. 북극의 거대한 순록떼들은 지구온난화로 인해 가장 먼저 희생을 당한 동물중 하나인데 수 천년 이상 이무리들은 매년 봄에 식물이 자라는 곳으로 이동한 기후는 무수한 세대에 걸쳐 이어온 본능을 무시해 순록떼들을 기아 상태에 빠뜨리고 있다. 그리고 철새도 이미 기후변화에 영향을 받고있다. 계절에 민감한 철새들은 기호가 점점 더 더워짐에 따라 매년 조금씩 더 일찍 찾아 오고 있다. 현재는 1960년보다 3주 정도나 더 빨리 찾아온다고 한다. 이주시간은 많은 조류의 생존에 치명적인 것이다. 그들의 이동이 빨리 시작 된다는 것은 생존에 필수적인 먹이를 잃는다는 것을 의미할 수도 있다. 최근 100년간 온난해짐으로써 개울, 호수, 강, 심지어 대양의 기온 또한 상승할 것이다. 이것은 어류에게 재해를 야기할 수 있다거 봐도 무방하다. 지구 온난화의 또다른 위기는 사막이 날로 증가할 것이라는 점이다. 지구 온난화로 증발이 잘 일어나면 강수량도 늘어날텐데 무엇이 문제일까. 상승 기류가 증가하려면 이를 보상할 하강 기류도 증가해야 한다. 즉 위로 올라간 양만큼 아래로 내려와야 한다는 얘기다. 그런데 하강 기류는 아열대 고기압과 사막 위에서 주로 발생한다. 사막은 건조한 지면과 부족한 식생 때문에 알베도가 높다. 따라서 태양으로부터 받는 에너지의 상당 부분이 외계로 반사된다. 특히 사막 위의 공기는 그 높은 온도 때문에 그. 사막이 커지면 하강 공기의 양은 사막의 넓이에 비례하고 하강 공기를 보상할 발산적 공기의 양은 사막의 둘레와 바람의 곱에 비례하기 때문에 결국 바람이 증가하고 바람의 증가는 모래 수송의 증가를 초래하므로 사막은 계속 확장된다. 전 세계 곳곳에서 일어나는 기후와 관련된 문제들을 보면 어디에서부터 손을 대야 할지 모를 수도 있지만 그럴수록 지구의 변화에 주의를 기울여야 한다. 지구가 거친 숨을 쉬고 있다는 것만으로도 우리는 지구에게 많은 빚을 지고 있는 셈이기 때문이다. 그리고 지구는 위기를 모른다. 단지 변화할 뿐이다. 그 변화를 위기로 만들고 위기로 느끼는 것은 우리 인간이다. 세계의 저명한 과학자들은 지구온난화가 이미 진행되고 있다는 사실에 동의하고 있다. 지구온난화의 영향은 지구의 자연 생태계를 파괴할 수도 있다. 모든 식물과 동물 그리고 서식지는 어떤 방법으로든 영향을 받을 것이고, 기후변화는 무수한 종의 멸종을 야기할 가능성이 있다. 2050년 이산화탄소는 1980년의 2배가된다. 대기 중의 이산화탄소는 지구 외부로 나가는 장파 복사를 차단해 대기와 지구를 덮는 온실 효과를 일으킨다. 인간은 산업혁명 이후 지금까지 화석 연료를 연소시켜 에너지와 물질들을 얻어 쓰면서 이산화탄소를 발생시키고 있다. 과학자들은 대기 중의 이산화탄소가 2050년에 1980년 수준의 두 배에 도달하고 그때 지표 기온은 2.5℃ 증가될 것으로 예상하고 있다. 이 값은 지구 전체에 대한 평균이다. 지역적으로는 차이가 커 적도에서는 1℃, 극지에서는 8-10℃를 넘는다. 극지의 기온이 상승하면 극지에 쌓여 있는 얼음이 녹거나 승화된다. 이처럼 녹거나 승화된 얼음은 물이나 수증기로, 다시 수증기는 물로 변해서 모두 바다로 들어가 해수면이 높아진다. 해수면의 상승은 주요 해안선의 모습을 바꿀 것이고 그것은 다시 전 세계 해안 선에 따라 일어나는 조석의 모습을 바꾸게 될 것이다. 해양 도서 국가들의 일부는 침몰 직전에 몰리고 그 지역의 시민들의 대부분은 이주해야할 것이다. 1990년 한다.

자연과학| 2012.06.12| 5페이지| 1,500원| 조회(1,171)

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