지구온난화 주범, 우주에서 찍은 대기 속 CO2 분포도

2017년 10월 15일 19:00

사이언스 제공
OCO-2가 2015년 7월에 찍은 지구 CO2분포-사이언스 제공

[표지로 읽는 과학-사이언스]

 

지구 온난화의 주범으로 찍힌 이산화탄소(CO2). 그런데 도대체 CO2는 지구에 얼마나 있는 걸까? 미국항공우주국(이하 NASA)은 지구 표면 위 약 705㎞ 높이에서 돌고 있는 무게 500㎏의 ‘궤도공전 탄소관찰(OCO-2)’ 위성으로 대기 속 CO2 농도와 분포도를 촬영했다. 이 사진은 10월 둘째주 사이언스 표지를 장식했다.

 

산업혁명 이후 대기 속 CO2 농도는 해마다 2~3ppm씩 꾸준히 증가해 현재 400ppm 수준에 이르렀다. CO2 농도는 전세계에 설치된 147개의 지상 측정소에서 측정한 결과를 바탕으로 계산하는데, 열대나 아시아지역에서는 극히 일부 측정소만 운영되는 등 지구 전체의 CO2분포와 변화를 연구하기 위해서는 자료가 부족했다.

 

또 기후와 CO2 의 관계를 알기 위해서는 CO2가 지표면과 대기, 해양 등과 어떻게 상호 작용하고 있는지 알 수 있는 데이터가 필요한데, 그 동안은 이런 자료를 거의 얻기 힘들었다. 이 문제를 해결하기 위해 NASA는 2014년 7월 OCO-2위성을 발사해 지구 밖에서 전 세계의 CO2 농도 변화를 측정하기 시작했다.

 

OCO-2 위성은 지상 관측소와 달리 대기 속 CO2양을 직접 측정하지 않는다. 대기 중의 CO2분자에 반사되는 태양빛을 계산한 값(XCO2)과 식물에서 광합성 후 나오는 태양빛 값(SIF)을 통해 간접적으로 농도를 계산한다. 이를 이용하면 CO2 의 분포는 물론, 산림 생태계의 변화도 알수 있다. 

 

(2014~2016년까지 약 2년 간의 CO2 농도 데이터를 모은 '☞영상')

 

앤마리 앨더링 NASA 제트추진연구소 박사팀은 이 자료를 분석해 아프리카와 북아메리카, 동남아시아지역에서 2011년 보다 2015년에 더 많은 CO2가 배출됐음을 확인해 논문으로 발표했다. 이밖에도 남아메리카 인근 태평양에서 해수 온도가 높아지는 '엘 니뇨'가 발생할 경우, 초기에는 열대 태평양 지역의 CO2 농도가 감소했다가 후반기에 접어들면서 점차 증가한다는 논문과, 사람이 배출한 CO2 양의 70%가 도시서 집중 발생했다는 논문 등이 발표됐다.

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