해양 순환은 지구 기후에 큰 영향을 미치는 동시에 지구 온난화 영향을 받아 변동하는 것으로 지적되고 있다. 덴마크 코펜하겐대학 연구팀이 발표한 새 논문에선 열대 따뜻한 해수를 북쪽으로, 북쪽 차가운 해수를 남쪽으로 보내는 것으로 북반구 기후에 큰 영향을 미치는 대서양 남북 열염 순환 AMOC가 이르면 2025년 붕괴될 가능성이 시사됐다.
수심 수백m 이하 중심층에서 발생하는 지구 규모 해양 순환은 해수 밀도를 결정하는 염분 농도와 온도에 의해 발생하고 있기 때문에 열염 순환이라고 한다. 해류에 의해 산소나 영양소, 탄소, 열이 벨트컨베이어처럼 전 세계 규모로 순환해 현재 지구 기후가 유지되고 있다는 것이다. 대서양에서 가장 중요한 열염 순환인 AMOC는 멕시코 만류 등을 포함한 여러 해류로 이뤄져 있다. AMOC는 염분 농도와 밀도가 높은 표층 해류를 북쪽으로 보내 이 해류가 그린란드 해안에서 열을 방출하는 동시에 냉각되어 저층으로 침몰한다. 가라앉은 해류는 천천히 남쪽으로 돌아와 남쪽 해역에서 따뜻해지는 것으로 표층으로 올라와 다시 북쪽으로 보내지는 순환이 이뤄진다.
AMOC는 현재 상태인 더 빠르고 강한 모드와 해류 순환이 부족해지는 더 느리고 약한 모드 2가지 상태를 번갈아 전환하고 있는 것으로 보인다. 마지막으로 모드가 전환된 건 1만 년 전 끝난 최종 빙기이며 이 때에는 그린란드 부근 기후는 불과 10년 이내에 10∼15도로 상승했다는 것. AMOC는 현재 더 빠르고 강한 모드에서 더 느리고 약한 모드로 전환했을 경우 유럽이나 북미 기온은 10년 이내에 5도로 저하될 가능성이 있다고 한다. 최근에는 그린란드 빙하 붕괴 드엥 의한 담수 유입에 의해 해수 밀도나 염분 농도가 변동해 AMOC가 약해지고 있는 것으로 지적되고 있다. 2021년에는 AMOC 안정성이 지난 1세기 거의 완전히 손실되어 모드 전환점이 멀지 않은 게 아니냐는 연구 결과도 발표되고 있다.
하지만 AMOC 직접 관측 데이터는 2004년 이후 것 밖에 없기 때문에 장기 규모로 AMOC 변동을 분석하는 건 어려웠다. 따라서 연구팀은 1870년부터 측정되는 북대서양 표면 해수 온도 데이터를 통계 모델에 입력해 AMOC 변동에 대해 예측했다.
그 결과 AMOC 모드는 당초 예상보다 훨씬 빠르고 2025∼2095년 사이 전환할 가능성이 있는 게 판명됐다. 연구팀은 AMOC 붕괴가 상당히 가까울 수 있으며 그 결과는 상당히 심각하기 때문에 지금은 곧 행동을 취해야 한다고 밝히고 있다.
보도에선 AMOC가 붕괴되면 인도, 남미, 서아프리카에 거주하는 수십억 명 식량 조달에 필요한 비에 악영향을 미치고 전 세계에 비참한 결과를 가져올 것이라는 지적이다. 그러면 폭풍우가 증가해 기온도 내려가 북미 동해안에는 해면 상승으로 이어질 수 있다. 또 아마존 열대 우림과 남극 빙상도 위험에 처할 가능성이 있다는 것. 한편 이번 연구에 대해선 해수 온도를 해류 속도 예측에 사용한다는 점에 불확실성이 존재하고 있으며 결론에 이르기까지 많은 가정과 미지의 변수가 있다는 지적도 나온다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.