지구 온난화 가스의 대부분은 사람들이 화석 연료를 태우는 데서 발생하지만, 화요일에 발표된 별도의 연구에 따르면 작년의 급격한 증가는 다른 요인, 즉 지구 온도가 급등하는 가운데 열대 우림과 다른 육상 생태계가 파괴된 데 기인한 것으로 보인다고 합니다.

과학자들이 관측한 역사상 가장 더운 해에 대기 중 이산화탄소 농도가 급증한 것은 인류가 지구 온난화와의 싸움에서 중요한 동맹을 잃고 있음을 시사한다고 전문가들은 말합니다. 육지와 바다는 역사적으로 인류가 배출하는 온실가스의 약 절반을 흡수해 왔습니다. 이산화탄소를 흡수하는 이러한 장소, 즉 탄소 흡수원이 없다면 지구 온도 상승은 이미 기록된 약 섭씨 1.3도(화씨 2.3도)의 두 배에 달할 것입니다.

화요일에 발표된 예비 분석 결과  는 극심한 가뭄과 맹렬한 산불이 작년에 숲에서 엄청난 양의 탄소를 방출하여 숲이 흡수했을지도 모르는 오염 물질을 사실상 상쇄했음을 보여줍니다. 최종적인 것은 아니지만, 이 결과는 수년간 대기 중 온실가스 축적을 추적해 온 과학자들에게 우려를 불러일으켰습니다.

글로벌 모니터링 연구소의 탄소 순환 과학자인 존 밀러는 "이것은 기후 변화 자체가 지구의 탄소 흡수원에 영향을 미치고 있음을 보여줍니다."라고 말했습니다.

매주 하와이에서 남극까지 NOAA 관측소들이 대기 중 이산화탄소와 기타 기체를 샘플링합니다. 전 세계의 데이터를 종합하여 연구자들은 대기 중 얼마나 많은 부분이 지구 온난화를 유발하는 오염 물질로 가득 차 있는지, 그리고 그 비율이 얼마나 빠르게 증가하고 있는지 파악할 수 있습니다.

해당 기관은 2024년에 대한 CO2 증가율이 전년 대비 30% 이상 빨라질 것으로 추산했습니다.

노르웨이 CICERO 국제 기후 연구 센터의 탄소 순환 연구원인 글렌 피터스는 "이것은 한 단계 높은 수준입니다."라고 말했습니다. "그래서 '왜 예상보다 훨씬 높은 걸까?'라는 의문이 제기됩니다."

데이터에 따르면 이러한 기록적인 증가는 화석 연료 연소에만 기인할 수 없습니다.  국제에너지기구(IEA) 에 따르면 석탄, 석유, 가스 배출량이 작년에 사상 최고치를 기록했지만, 그 기록은 미미했습니다.   태양광이나 풍력과 같은 재생 에너지원이 저렴해지고 더 널리 보급됨에 따라  화석 연료 오염 증가는 최근 몇 년 동안 감소했습니다 . 글로벌 카본 프로젝트(Global Carbon Project)의 예비 추정치  에 따르면 2024년 화석 연료 배출량은 전년 대비 약 0.8% 증가한 것으로 나타났지만, 이는 온실가스 배출량의 급격한 증가를 설명하기에는 턱없이 부족합니다.

연구자들은 또한 탄소 농도 증가가 해양에서 비롯되었다고 생각하지 않습니다. 해양은 역사적으로 인간이 배출하는 오염 물질의 약 25%를 흡수해 왔습니다. 이산화탄소는 일반적으로 광합성 플랑크톤에 의해 흡수되거나 바닷물에 용해될 때 대기에서 바다로 이동하지만, 과학자들은 아직 두 과정 모두에서 유의미한 변화를 관찰하지 못했습니다.

밀러는 유일하게 남아 있는 설명은 땅이 흡수하는 오염 물질의 양이 변화했다는 것이라고 말했습니다.

연구자들은 육지의 탄소 흡수원이 특히 취약하다고 말합니다. 매년 크게 변할 수 있는 생물학적 과정에 의존하기 때문입니다. 생장 조건이 좋으면 식물은 광합성을 통해 수십억 톤의 이산화탄소를 흡수합니다. 이렇게 흡수된 탄소는 나무에 갇히거나 토양에 묻혀 수 세기 동안 격리될 수 있습니다.

기후 변화에 관한 정부간 패널 에 따르면, 평균적으로 지난 10년 동안 인간이 배출한 탄소의 약 30%가 숲과 기타 육상 생태계에서 흡수되었습니다  .

하지만 이러한 경관은 인간과 자연의 힘에 의해 점점 더 파괴되고 있다고 세계자원연구소(WRI)의 세계산림감시(Global Forest Watch) 프로그램 연구 책임자인 낸시 해리스는 말했습니다. 해리스와 동료들은 위성 이미지와 기타 모니터링 도구를 사용하여 벌목 작업이나 산불이 어떻게 수백 년간 축적된 탄소를 단 하루 만에 방출하는지 연구했습니다. 가뭄은 또한 식물의 광합성을 저해하여 탄소 흡수를 방해할 수 있습니다. 기온 상승은 토양의 분해를 가속화하여 더 많은 이산화탄소를 대기 중으로 방출할 수 있습니다.

"이기적인 인류의 관점에서 볼 때, 우리는 배출량을 완충하기 위해 이 숲에 계속 의존해 왔습니다."라고 해리스는 말했다. "우리가 의존할 수 있는 흡수원이 없다면 기후 변화는 지금보다 더 심각해질 것입니다."

2024년이 시작되었을 때 지구는 이미 엘니뇨라는 자연적 기후 패턴의 한가운데에 있었습니다. 엘니뇨란 태평양의 더운 기후로 인해 지구 평균 기온이 급등하는 현상을 말합니다.

파리 외곽 기후환경과학연구소 부소장인 필립 시아이스는 엘니뇨 현상이 지구 탄소 저장에 악영향을 미치는 것으로 알려져 있다고 말했습니다. 따뜻한 태평양 해류는 열대 우림, 특히 아마존의 강수량을 감소시키는 경향이 있으며, 이는 탄소를 배출하는 산불과 식생 성장 감소로 이어집니다.

화요일에 사전 인쇄 서버 arXiv에 게재된 예비 연구에서 Ciais와 Peters는 국제 연구자 팀과 협력하여 대략 2023년 7월부터 2024년 6월까지 지속된 과거  엘니뇨 현상 동안 탄소의 출처와 흡수원을 분석했습니다 . 이 분석은 학술 저널에 게재되지는 않았지만, 잘 확립된 심사평가 방법을 사용하여 탄소가 대기, 해양 및 육지에서 어떻게 이동하는지 추적했습니다.

유럽 ​​중기 기상 예보 센터(ECMWF)의 데이터를 사용하여 연구진은 열대 우림의 건조 상태가 이전의 엘니뇨 현상보다 훨씬 더 심각하다는 것을 발견했습니다. 엘니뇨가 절정에 달했을 때 아마존의 약 3분의 1이 극심한 가뭄에 시달렸습니다.

연구진은 NASA의 궤도 탄소 관측소(우주에서 이산화탄소를 측정)에서 얻은 데이터와 여러 글로벌 식생 모델을 사용하여 12개월 동안 육지가 흡수한 탄소가 약 2.24기가톤 줄어든 것으로 추정했습니다. 이는 대략 90억 파운드의 석탄을 태우는 것과 같은 양입니다.

계산 방법에 따라 이러한 변화로 인해 토지 흡수원이 없어지거나 지상 생태계가 탄소 오염의 순 공급원으로 바뀌게 됩니다.

Ciais는 "이 열대성 건조 현상은 기본적으로 CO2 흡수를 차단하고 있습니다."라고 말했습니다.

이 분석은 엘니뇨가 종료된 6월까지만 유효합니다. 하지만 과학자는 그 이후에 일어날 일이 훨씬 더 우려스럽다고 말했습니다.

기후 패턴의 종식은 일반적으로 수분의 회복을 의미하지만, 작년 하반기 아마존의 극심한 가뭄은 열대우림의 거의 40%를 잠식할 정도로 심각해졌습니다. 남미 전역에서 많은 강이  기록적인 수위를 기록했습니다 . 산불은 바싹 마른 땅을 휩쓸고 지나가 캘리포니아보다 넓은 지역을 불태웠습니다.

대서양 반대편 중앙 아프리카 열대우림에도 마찬가지로 심각한 가뭄이 몰아쳤습니다. ECMWF 자료에 따르면, 한여름에는 이 지역의 절반 이상이 "극심한" 가뭄을 겪고 있었습니다. 위성 측정 결과, 숲이 평소보다 훨씬 적은 양의 태양 복사열을 흡수하고 있는 것으로 나타났습니다. 이는 나무가 죽거나 광합성을 할 수 없을 정도로 과도한 스트레스를 받고 있음을 시사합니다.

"엘니뇨 현상에 이어 매우 강한 가뭄이 겹쳐 식물들이 쉴 틈을 못 갑니다."라고 시아이스는 말했다. "이전 엘니뇨 현상에서는 이런 일이 없었습니다."

작년에 전 세계 삼림이 왜 그토록 극심한 피해를 입었는지는 아직 불분명합니다. 단순한 불운일 수도 있습니다. 극심한 엘니뇨 현상이 우연히 발생한 가뭄과 겹쳤을 수도 있습니다. 아니면 기온 상승이 더 많은 탄소 배출을 유발하고, 이로 인해 지구 온난화가 더욱 심화되는 기후 피드백 고리의 징후일 수도 있습니다.

스탠퍼드 대학교 우즈 환경연구소의 기후 과학자 롭 잭슨은 "당연한 질문은 우리가 자연 생태계의 전환점에 서 있는가 하는 것입니다."라고 말했습니다. "1년의 상승만으로 그 질문에 대한 해답이 될 수 없다고 생각합니다. 그렇다고는 말할 수 없지만, 제 마음속에는 그 질문이 있습니다."

과학자들은 여전히 ​​작년 배출량에 대한 데이터를 수집하고 있으며, 2025년 대기에 어떤 일이 일어날지 초조하게 지켜보고 있습니다. 하지만 밀러는 지난 한 해가 지속적인 지구 온난화 오염의 대가에 대한 경고가 되어야 한다고 말했습니다. 사람들이 온실가스를 계속 배출하는 한, 기온은 계속 상승할 것이고, 지구에 저장된 탄소를 방출할 위험은 점점 더 가까워질 것입니다.

밀러는 "우리가 배출하는 엄청난 양의 온실가스를 흡수하는 화학 및 생물학적 시스템이 있다는 것은 매우 다행스러운 일이지만, 그렇다고 보장할 수는 없습니다."라고 말했습니다. "[2024년]이 그 예입니다."