[기고] 알래스카 하천 유량 변화의 경고음

김용원 알래스카주립대 페어뱅크스 교수

올해 7월 지구 평균 기온은 역대 최고를 기록했다. 이는 지구 온난화가 엘니뇨 현상과 맞물린 결과다. 지구촌의 온도 관측을 시작한 100년 이래 2023년은 극단적인 기후변화의 영향이 뚜렷했던 해로 기록될 전망이다. 캐나다 산불로 그 연기가 뉴욕까지 덮쳐 AQI (대기질지수)가 고위험 수위인 300이상까지 기록했으며, 미국 서부지역에서는 폭염으로 인해 많은 온열 환자가 발생하기도 했다. 또 중국은 태풍의 영향으로 베이징의 자금성까지 침수됐고, 하와이의 마우이섬 화재는역대급 피해를 낳았다.  
 
자연현상으로만 보기 힘든 현상들에는 지구 온난화로 인한 기후 변화라는 공통분모가 있다. 지구 기온의 상승은 남북극까지 그 영역이 확장되는 상황이다. 콜로라도대학이 주도한 연구 결과에 따르면 지난 60년간 알래스카의 기온 상승으로  봄·가을 하천의 유량이 크게 늘었다고 한다. 봄과 가을의 하천 유량 증가는 온도 상승으로 눈이 더 일찍 녹고, 영구 동토층이 융해되고 있다는 가능성을 배제할 수 없게 한다.  
 
이런 관련성은 겨울철 알래스카 하천의 얼음 형성과 주민 안전에도 영향을 미치고 있다. 즉, 상류에서의 빠른 얼음 융해 현상으로 인해 중류의 얼음도 부서지고 얽히는 ‘아이스잼(ice jam)’ 현상이 발생한다. 이로 인해  중상류까지 얼음 슬러지가 범람해 작은 마을들을 송두리째 덮치는 것이다. 이런 현상의 발견은 1960년부터 2019년까지 알래스카 9개 주요 하천 유역을 분석한 결과다. 이 연구는 북극지역의 기후변화로 인해 알래스카 하천의 유량이 어떻게 변화하는지를 알려준다. 알래스카 주요 하천에서는 미국 지질조사국(USGS) 주도로 하천 온도, 대기 온도, 강수량, 영구 동토층 및 적설량의 변화를 통합적으로 관측하고 있다.  
 
알래스카 원주민 마을은 하천을 따라 형성되어 있다. 이런 과학적 연구는 하천에 생계를 의존하는 지역 원주민 공동체가 여러 세대 동안 관찰하고 경험한 결과를 정량화하였다. 원주민들은 믿을 수 없을 만큼 많은 양의 겨울철 하천 얼음으로 인해 문화적, 재정적 손실에 직면할 뿐 아니라, 각종 사고 위험에도 처할 수 있다.    
 

작년 말 앵커리지에서 열린 ‘북극하천회의’에서 원주민과 지역 사회 대표, 정부 관계자 및 과학자들은 북극 지역사회가 직면한 이러한 문제를 논의했다. 정확한 정보와 과학적인 자료전달을 통한 문제 해결을 위한 회의였다. 이 회의에서는 기후변화가 원주민 공동체와 북극 하천 생태계에 어떤 영향을 미치는지에 대한 의견도 나눴다.  
 
연구자들은 알래스카 9개 하천 유역의 대기 온도, 토양온도, 하천 온도, 토양수분 및 강수량 변화와  엘니뇨 및 라니냐와 같은 기후 이상 현상과의 관련성을 언급하기도 했다.  
 
특히, 기온 변화는 알래스카 하천 유량에 가장 큰 영향을 미친다. 매년 4월과 10월에 평균 영상 기온을 기록하는 날이 10년마다 약 하루씩 증가하고 있으며, 이 시기에 평균 월간 유량도 가장 많이 증가하고 있다고 한다. 4월에는 10년당 15%, 10월에는 10년당 7%씩 늘고 있다. 관측 후 첫 30년(1960-1989)간 자료와 최근 30년 (1990-2019)을 비교했을 때, 시간이 지남에 따라 온도와 유량 증가의 상관관계가 더 강해지고 있다.
 
1960년 이후 북극 전역에서 겨울 기온은 평균 4도 상승했다. 이는 기후변화가 지구의 최북단 하천 생태계에 미치는 불균형 영향을 평가하는데 유효한 자료가 됐다고 한다. 즉, 알래스카에서의 하천수 연구로 기후변화의 신호가 이미 나타나고 있음을 알 수 있었다는 것이다.    
 
알래스카 주요 하천 유역에 대한 장기간 관측 결과 연안 침식으로 영구 동토층의 노출이 갈수록 심해지고 있다는 것을 확인됐다. 이는 고농도 메탄의 대기 방출을 초래해 알래스카의 기후를 더 악화시키는 결과를 낳고 있다.

김용원 / 알래스카주립대 페어뱅크스 교수