장기 가뭄이나 폭우, 열파 등 이상 기상은 작물 부작용으로 이어질 수 있다. 또 온난화를 포함한 지구 기후변화로 인해 이상 기상으로 인한 작물 부작용이 전세계적으로 증가하고 있으며 공급망 혼란에 따른 가격 상승과 식량 공급 체류가 발생할 위험성을 지적하는 목소리도 있다. 콜롬비아대학 연구팀은 전 세계 주요 식량 생산 지역에서 수확량 감소가 동시다발적으로 발생할 가능성에 대해 조사를 실시하고 있다.
기후 변화에 따라 전 세계 식량 안보를 확보하는 건 세계적인 과제다. 이 과제를 해결하기 위해선 합리적이고 예방적 대응책을 수립해야 하며 이를 위해선 미래 기후 조건에 대한 신뢰할 수 있는 예측이 필요하다.
전 세계 곡창 지대로 알려진 여러 작물 생산 지역에서 동시 다발적으로 작물 부작용이 일어나면 수출 제한에 따른 가격 상승으로 식량 불안이 높아져 식량 안보가 곤란해진다.
연구팀은 먼저 북아메리카 중앙부와 동서 유럽, 아시아 등 중위도 온대 기후대에 위치한 곡창 지대 상공을 통과하는 제트기류라고 불리는 기류에 의한 부작용 가능성을 조사했다. 조사 결과 로스비파(Rossby wave)라고 불리는 대기파 발생이 전 세계 곡창 지대에 있어 이상 기상을 일으키고 있어 작물 부작용으로 이어지는 게 판명됐다.
이번 조사에선 로스비파가 발생해 제트기류가 강하게 발생하는 주요 곡창지대에서 작물 수확량이 감소하고 작물 부작용이 발생할 확률은 지역에 따라 3배 증가하는 것으로 나타났다. 또 연구팀은 로스비파에 의한 제트기류 사행 현상이 작물 수확량에 미치는 영향을 조사하기 위해 1960년부터 2014년까지 관측 데이터와 기후 모델 데이터를 분석했다. 분석 결과 현재 기후 모델은 사행하는 제트기류 위치와 강도를 나타낼 수 있는 한편 국지적인 이상 기상 정도를 정확하게 재현하지 않는 게 판명됐다. 다시 말해 제트기류 사행이 이상 기상에 미치는 영향은 지금까지 과소평가되고 있었다는 것이다.
연구팀은 또 온난화가 억제되지 않는 최악의 시나리오를 상정해 2045년부터 2099년에 걸친 미래 작물 상황 예측을 실시했다. 시뮬레이션 결과 북아메리카와 시베리아에선 최근 심각한 이상 기상이 몇 번이나 발생하고 있으며 앞으로도 작물 부작용 위험도 높아지고 있다고 한다. 또 이 지역은 향후 제트 기류 사행에 의해 열파 영향이 더 강해질 가능성도 예측되고 있다.
연구팀은 기존 기후 위험 평가에 대해 대기 역학이나 기후 변화와 관련된 여러 현상이 복잡하게 상호 작용하고 있기 때문에 이상 기상이 발생하기 쉬운 지역을 간과할 가능성이 있다고 지적했다. 따라서 기후와 농업 모델을 개선하기 위해 더 실증적이며 프로세스 기반 연구가 긴급하게 필요하다고 주장하고 있다.
연구팀은 이 연구는 기후 변화가 작물 생산에 미치는 영향에 대해 불확실성이라는 점에서 경종을 울리는 것이라고 밝혔다. 또 미래에 복잡한 기후 변화 위험에 대비해야 하지만 현재 정확한 기후 모델이 존재하지 않는다고 지적하고 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.