[이미디어= 황원희 기자] 애리조나 대학교와 스미스소니언이 공동으로 진행한 연구는 지난 4억 8,500만 년 동안 지구의 표면 온도가 어떻게 변화했는지 자세히 살필 수 있는 기회를 주고 있다. 

사이언스 저널에 발표된 이 연구는 지구의 평균 표면 온도 곡선을 제시하며, 지구의 온도가 생명체가 다양해지고, 인구가 증가하면서 여러 차례 대량 멸종을 겪은 지질학적 현생 이언 시기에 이전에 생각했던 것보다 더 많은 변화가 있음을 보여주고 있다. 이 곡선은 또한 지구의 온도가 대기 중 이산화탄소의 양과 밀접한 상관관계가 있음을 확인시켜줬다. 

5억 4천만 년 전 현생 이언의 시작은 복잡하고 딱딱한 껍질을 가진 유기체가 화석 기록에 처음 등장한 시점으로 캄브리아기 폭발로 점철되어 있다. 연구자들은 5억 4천만 년을 거슬러 올라가는 시뮬레이션을 만들 수 있지만, 그 이전의 온도에 대한 지질학적 데이터는 제한적이기 때문에 이 연구의 온도 곡선은 지난 4억 8천 5백만 년에 초점을 맞추고 있다.

연구진은 데이터 동화라는 접근 방식을 사용하여 온도 곡선을 만들었다. 이를 통해 지질 기록과 기후 모델의 데이터를 결합하여 고대 기후에 대한 보다 일관된 이해를 만들 수 있었다.

이 방법은 원래 일기 예보를 위해 개발되었지만 미래의 날씨를 예측하는 데 사용하는 대신 고대 기후를 추측하는 데 이용되고 있다. 

이렇듯 지구의 기온이 시간이 지남에 따라 어떻게 변동했는지에 대한 과학자들의 이해는 현대 기후 변화를 이해하는 데 중요한 맥락을 제공하고 있다.

새로운 곡선에 따르면 지난 4억 8,500만 년 동안 기온이 이전에 생각했던 것보다 더 큰 변화를 보였다. 전 세계 기온은 화씨 52~97도에 달했다. 극심한 더위가 지속되는 시기는 대기 중 온실가스 이산화탄소 수치 상승과 상당 부문 관련이 있다.

이 연구 결과는 또한 현재 지구의 온도인 화씨 59도가 현생 이언 시대보다 더 차갑다는 사실을 밝혀냈다. 그러나 인간이 유발한 기후 변화로 인한 온실가스 배출량은 현재 현생 이언 시대의 빠르게 진행됐던 온난화 현상보다 훨씬 빠른 속도로 온난화되고 있다고 연구진은 밝혔다. 이러한 온난화 속도는 전 세계의 종과 생태계를 위험에 빠뜨리고 해수면을 빠르게 상승시킨다. 현생 이언 시대의 급격한 기후 변화에 따른 다른 일부 에피소드는 대량 멸종을 촉발했다. 

연구진은 더 따뜻한 기후로 빠르게 이동할 경우 지난 4억 8,500만 년 동안의 기온 45도에 비해 대부분 화씨 10도 범위에서 살아온 인류에게 위험을 초래할 수 있다고 말한다. 

한편 애리조나 대학과 미소니언 연구진의 협업은 2018년에 시작되었다. 연구진은 박물관의 방문객들에게 약 5억 4천만 년 전에 시작되어 현재에 이르는 현생 이언 지구의 지구 온도를 차트화한 곡선을 시각화하고자 했다.

연구팀은 화석화된 조개껍질과 기타 유형의 고대 유기물에 보존된 온도에 대한 5가지 화학 지표 계산을 통해 15만 개 이상의 고대 온도 추정치를 수집했다. 브리스톨 대학교의 연구진은 대륙 위치와 대기 구성을 기반으로 먼 과거의 여러 시기에 지구의 기후가 어떤 모습이었을지 850개 이상의 모델 시뮬레이션을 만들었다. 그후 연구진은 이 두 가지 증거 라인을 결합해 지난 4억 8,500만 년 동안 지구 온도 변화에 대한 가장 정확한 곡선을 만들 수 있었다. 

또한 이 연구에서 특기할 만한 점은 이산화탄소가 두 배로 증가할 때 기후가 얼마나 따뜻해지는지를 측정하는 지표인 기후민감도와의 관련성을 밝혀내고 있다. 

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