기후변화와 문명붕괴 시리즈 ⑧ 화산폭발이 일으키는 기후변화, 강수량감소, 곡물생산성 악화로 이어져
- 지음: 이지현 칼럼니스트
- 기후변화는 앞으로 우리가 해결해야 할 중요한 과제인 동시에 그동안 인류가 걸어온 과거사와도 밀접하게 관련되어 있습니다. 기후변화가 문명에 영향을 준 다양한 사례를 통해 현재 인류가 겪고 있는 기후변화의 위험성을 진단해보고자 합니다.
- 1월 15일 평화로웠던 남태평양 섬나라 통가는 순식간에 지옥으로 변했습니다. 해저화산인 흥가통가혼가하파이가 갑자기 폭발했기 때문인데, 분연대*의 높이가 20km에 달할 정도로 큰 폭발이었습니다.
*분연대 : 화산폭발 발생시 형성되는 뜨거운 화산재와 화산가스로 구성된 기둥모양 구름
이 폭발로 섬의 대부분은 쓰나미의 영향을 받아 검은 회색 화산재와 토사가 통가 전역을 뒤덮었습니다. 285만㎡ 규모에 달하는 육지가 소멸되면서 통가 국민 10만 명 중 8만여 명이 피해를 입었습니다. 화산 폭발의 여파는 전 세계로 퍼졌습니다. 일본, 러시아 블라디보스토크, 미국 알래스카, 캘리포니아, 칠레와 페루까지 크고 작은 쓰나미가 덮치면서 대량의 화산재로 인한 해양오염 등 환경문제도 제기되고 있습니다.
해저화산이 폭발하기 전(왼쪽)과 화산이 폭발한 후(오른쪽) 사진입니다. 화산 폭발 후 통가의 수도 누쿠아로파 항은 회색 화산재로 뒤덮였습니다. ⓒ막사 기술
화산 폭발과 기후 변화의 연관성은 1991년 필리핀 피나투보 화산 폭발 이후 활발하게 연구되어 왔습니다. 피나투보 폭발은 1912년 발생한 알래스카의 노발푸타 화산 폭발에 이어 20세기에 두 번째로 큰 화산 폭발로 기록될 정도로 피해가 컸습니다. 피나투보 산은 필리핀 수도 마닐라에서 북서쪽으로 90킬로미터 떨어진 루손 섬에 위치해 있습니다. 1991년에 분화할 때까지 600년 이상 활동하지 않았기 때문에 대부분의 사람들은 피나투보 화산이 다시 분화할 것이라고 생각하지 않았습니다. 그러나 6월 9일 갑자기 분화를 시작한 화산은 사흘 뒤인 12일 대폭발을 일으켰지만 원자폭탄이 터진 것처럼 버섯구름이 치솟아 산 정상 부분은 통째로 날아갔습니다. 쏟아져 나온 용암은 10킬로미터 이상 흐르고 산을 중심으로 반경 20킬로미터 이내는 두꺼운 화산재로 덮여 있었습니다. 약 10km²의 농지와 4만여 채의 집이 순식간에 사라지고 64만 명 이상의 이재민이 발생했습니다.
“분연주는 최고 40km에 이르며, 대분화로 인해 산체 내부가 텅 비었고, 피나투보 화산의 높이는 1,745m에서 1,485m로 낮아졌습니다” ⓒ부산일보
엎친 데 덮친 격으로 이날 필리핀에는 태풍 유냐(Typhoon Yunya)가 지나가고 있었습니다. 태풍은 화산재 구름을 만나 피해를 가중시켰습니다. 화산에서 뿜어져 나오는 대량의 화산재로 섬 전체는 하루 반 암흑에 휩싸였고 태풍의 이동 경로로 인해 베트남, 캄보디아, 싱가포르, 인도네시아 등 주변국들도 화산재 피해를 입었습니다.
특히 루손섬은 화산 폭발의 직격탄을 맞았지만 용암뿐만 아니라 태풍과 결합해 점성이 약화된 화산재가 물과 섞여 흐르는 화산 2류 현상이 발생해 모든 전기와 물 공급이 끊겨 주요 도로가 모두 파괴됐습니다. 후기 구석기시대부터 루손도 산악지역에 머물며 농사를 짓던 가타족의 피해는 더욱 컸습니다. 부족의 대부분은 다른 섬으로 이주해야 했고 사망자도 800명을 넘었습니다.
화산재가 쏟아지는 화산 기류는 발생 속도가 빠르고 시멘트 원단처럼 무겁고 밀도가 높아 주변의 모든 가옥과 도로, 농장을 파괴합니다. ⓒⓒⓒwikipedia
피나투보 화산의 분화는 지구 환경에도 큰 영향을 주었습니다. 폭발 후 약 2000만 톤 이상의 이산화황과 화산재 등이 성층권에 도달해 전 세계로 퍼져 나갔습니다. 성층권은 일반적으로 지표에서 10~50km 사이에 있습니다. 성층권은 높아질수록 온도가 상승하고 공기의 대류 현상이 거의 일어나지 않기 때문에 대기 상태가 매우 안정적입니다. 이러한 이유로 성층권은 여객기 항로로 사용되기도 하지만 성층권까지 도달한 피나투보 화산 분출물은 전 지구를 순환하며 두꺼운 구름을 생성했습니다. 이 구름은 태양의 가시광선을 산란시키고 태양 복사를 반사하여 대기 중 알베도(albedo, 빛을 받았을 때 반사되는 정도)를 증가시켰습니다. 알베도가 높아짐에 따라 태양으로부터 받는 지구의 에너지가 감소했고, 그 영향은 2년 이상 지속되었습니다.
화산이 폭발하면 성층권의 오염물질은 증가합니다. 성층권에 머물게 된 오염물질은 지구 표면의 냉각 효과를 일으킵니다. ⓒⓒⓒzdnet
버클리 캘리포니아대 연구팀에 따르면 지구 평균 온도는 피나투보 화산 폭발 후 2~3년간 약 0.20.5도 낮아졌고 지구 표면에 도달하는 태양광은 약 2.5% 감소했습니다.
이것은 식물의 생산성에도 큰 영향을 주었습니다. 지구상의 모든 식물은 햇빛을 통해 에너지를 흡수하기 때문인데, 피나투보 화산의 분화로 옥수수 생산량은 약 9.3%, 쌀과 밀 등은 4.8% 줄었습니다. 화산 폭발에 의한 기후 변화로 식량 공급의 안정성이 낮아진 것입니다.
강수량도 화산 폭발에 의한 영향을 받습니다. 지난해 포스텍 환경공학부와 프랑스 국립과학연구센터, 취리히공대, 에든버러대가 공동 연구에서 밝힌 바에 따르면 화산 폭발 이후 육지 강수량은 감소했습니다. 연구팀은 화산 폭발 이듬해 동태평양 해수면 온도가 올라가 적도태평양 무역풍이 약화되는 엘니뇨가 공통적으로 발생했고 동남아시아, 인도, 남아프리카공화국, 중남미, 호주를 포함한 몬순 지역에서 강수량이 줄어든 것을 확인했습니다. 강수량 감소는 물 부족을 야기하고 곡물 생산성에 지대한 영향을 미칩니다.
화산 폭발은 지구 내부의 에너지 흐름에 의한 자연스러운 현상이지만 나폴리에서 번영하던 도시 폼페이를 완전히 멸망시킬 정도의 강력한 힘도 가지고 있습니다. 지난해 8월 IPCC(기후변화에 관한 정부간 협의체)는 과학적 관측과 과거 기후분석을 통해 금세기 중 피나투보 화산과 같은 대형 화산분화가 발생할 가능성이 매우 높다고 예측하였으나 화산분화는 지구기후변화의 원인이 되는 만큼 보다 많은 연구와 대책이 마련되기를 바랍니다.
*참고 자료
화산은 기후변화에 어떤 영향을 미치는가._국립기상과학원
초거대 화산 폭발과 기후 변화-한국 과학 기술 정보 연구원
화산재의 양에 의한 피해로 사회 경제적 영향 분석_Korea Science
화산재가 농작물 및 농업 시설에 미치는 영향과 대응 방안-한국 방재 학회 학술 대회 논문
기후 변화가 세계 농업에 미치는 영향과 대응)서울시 대학 이뵤은우 논문
통가 화산 폭발이 남긴 이례적 기록-동아 사이언스
화산 폭발하면 식량 생산성 감소-동아 사이언스
화산 폭발이 지구의 강우량 삭감하는_포항 공과 대학 산업 협력단
화산 폭발이 지구의 강수량 삭감하고엘니뇨 유발_사이언스 타임스
화산 폭발에서 방출되는 물질. 우리 삶에 미치는 영향_·케미칼 뉴스
▶ 기후 변화와 문명의 붕괴 시리즈
① 기후 변화, 4대 문명으로 고대 그리스 문명을 이끌② 기후 변화, 마야 문명을 바꾸어 ③, 기후 변화가 가져온 식량 위기, 명나라를 몰락시키는 ④ 기후 변화가 가져온 역병, 아일랜드 대기근의 씨앗이 된 ⑤ 기후 변화, 현대 문명을 태운 ⑥ 기후 변화에 국가 수도가 바뀌는 물에 잠기는 도시 ⑦ 상승하는 바다 수면, 가라앉는 삶의 터전 ⑧ 화산 폭발이 일으킨 기후 변화, 강우량 감소·곡물 생산성 악화로 이어지고 ⑨ 사막화로 인한 재난, 티끌구의 비극 ⑩ 생물 다양성의 보고’마다가스카’기후 변화에 강해지고 잦은 사이클론으로 신음 ⑪ 급격한 사막화 겪은 사헬,’그린 장벽’프로젝트에서 해결 가능한지 ⑫, 브라질, 극단적인 기후 변화에 몸살 나다 ⑬ 기후 변화에서 타오르는 유럽
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