고등학교 1학년 통합과학과 지구과학에서 기후의 변화와 지구온난화에 대해 배웁니다. 지구온난화는 전 세계적으로 다루고 있는 문제이며, 다양한 원인과 해결 방안을 모색하는 국제적 문제입니다. 아래 사진을 보면 지구온난화가 극심해져 지구 곳곳에서 영향이 커진다면 정말 지옥과 같은 세상이 펼쳐지지 않을까 걱정됩니다. 그래서 오늘은 지구온난화에 공부해 보고 다 같이 해결 방안을 고민해 보고자 탐구 주제를 정리해 공유해 보겠습니다!
1. 지구온난화(Global Warming)의 정의
지구온난화의 정의는 좁은 의미의 정의와 넓은 의미의 정의가 있습니다.
- 좁은 의미 - 인간 활동으로 인해 19세기 말부터 지구의 평균기온이 상승하는 현상
-
넓은 의미 - 지구의 기온이 어떠한 이유에서든 평균 이상으로 증가하는 현상
조금 더 교과서에서 배우는 정의로 설명을 하면 지구온난화는 온실효과의 증대로 인하여 지구의 평균 기온이 높아지는 현상을 말합니다. 또한 교과서에서 정의하는 기후 변화(Climate Change) 또는 기후 위기(Climate Crisis), 기후 비상사태(Climate Emergency)는 지구온난화처럼 지구의 평균 기온이 점진적으로 상승함에 따라 전 지구적 기후 패턴이 급격하게 변하는 현상을 말합니다. 지구온난화를 제대로 알기 위해서는 온실효과와 온실기체를 알아야 합니다.
- 온실효과 - 지구복사평형 과정에서 대기 중 온실기체가 지표면에서 방출하는 적외선을 흡수했다 다시 대기로 방출하면서 지구 전체의 기온을 높이는 현상
- 온실기체 - 지구복사에너지를 흡수하고 재방출하는 과정에서 온실효과를 일으키는 기체로 이산화탄소, 메테인, 수증기, 오존 등이 있다.
지구온난화를 한 줄로 정의하면 지표 부근의 기온이 점진적으로 상승하는 현상입니다.
2. 지구온난화의 원인
사실 지구온난화가 세계적 문제로 이슈가 된 것은 그리 오래된 역사가 아닙니다. 지구는 19세기 말까지 소빙기라고 불릴 정도로 한랭한 기후를 겪기도 했으며, 20세기 중반까지도 기후학자들은 지구 한랭화를 염려했지 지구온난화에 큰 관심을 기울이지 않았습니다. 그러다 1972년 로마클럽 보고서에서 처음으로 지구온난화가 언급되었고 1985년 세계기상기구(WMO)와 국제연합 환경계획(UNEP)에서 이산화탄소의 증가에 의한 온실효과가 온난화의 원인이라고 주장했습니다. 그래서 20세기 후반부터 지구온난화는 과학자들 사이에 중요한 이슈가 되었습니다. 1988년 11월 기후변화에 관한 정부 간 협의체(IPCC)가 만들어지고 지구온난화에 대한 관심이 더욱 커졌고 1990년대 이후 세계적으로 증가한 가뭄과 홍수, 폭설, 이상 기후와 한파 등 기상이변과 함께 더욱 크게 주목받고 있습니다. 현재 지구온난화가 일어나는 명확한 원인은 한 가지로 정의할 수 없습니다. 지구온난화는 복합적으로 다양한 원인에 의하여 일어나기 때문입니다. 지구온난화의 원인은 크게 인위적인 원인과 자연적인 원인으로 구분되는데 자연적인 원인보다는 인위적인 원인이 크다는 게 더 강력한 주장을 펼칩니다.
엘피의 전자책이 출시했습니다!!
성공적인 입시를 위한 세특 주제탐구 비밀노트 | 35000원부터 시작 가능한 총 평점 0점의 전자책,
0개 총 작업 개수 완료한 총 평점 0점인 엘피의세상의 전자책, 교육 전자책 서비스를 0개의 리뷰와 함께 확인해 보세요. 전자책, 교육 전자책 제공 등 35000원부터 시작 가능한 서비스
kmong.com
인위적인 원인
2-1. 온실가스 (Greenhouse effect)
가장 큰 원인으로 꼽히는것은 온실가스의 농도 증가로 인한 온실효과입니다. 인간의 활동으로 인해 대기 중 이산화탄소, 메테인, 수증기 등 온실가스의 농도가 증가입니다. 특히 온실효과에 따른 지구온난화 메커니즘을 이해하는 게 중요합니다.
온실효과에 따른 지구온난화 메커니즘
- 태양에서 에너지 방출 (태양복사에너지)
- 일부 태양 복사에너지는 지표 및 대기층에서 반사
- 대부분의 태양 복사에너지가 대기층을 통과하여 지구 표면에 흡수되어 지구 온도 상승
- 적외선 복사에너지가 지구 표면에서 방출
- 일부 적외선복사에너지가 온실가스에 의해 흡수, 재방출
- 온실가스가 흡수한 적외선 복사에너지에 의하여 지표 및 대기층 온도 상승
지구온난화의 원인 중 온실가스에 의한 지구온난화 모델에 따르면 대류권 온도는 높아지지만 성층권 온도는 오히려 낮아져야 한다. 실제로 온도를 관측한 결과 성층권의 온도가 낮아지는 현상을 관측했다. 온도의 하락정도 역시 온실가스 모델에서의 예측과 거의 일치하기 때문에 중요한 근거가 되었다. 온실가스는 전자기파(빛) 중 적외선은 막고, 가시광선은 들여보낸다. 따라서 온실가스에 의하여 태양에서 들어오는 에너지는 그대로인데 나가는 에너지의 양이 줄어들어 온도가 증가한다. 사실상 온실가스가 지 구온난화의 주범이다.
특히, 온실가스 증가의 주된 원인은 이산화탄소량 즉 탄소배출이다. 석탄, 석유와 같은 화석 연료의 사용 증가로 인해 더더욱 악화되었다.
2-2. 농업에 의한 토지이용의 변화
인류의 농업이 발전함에 따라 토지이용의 변화가 생겼습니다. 이런 토지이용의 변화 또한 지구온난화에 영향을 미친다고 합니다. 농업이나 산업화, 도시화 등을 위한 산림의 제거가 대표적인 온실가스인 이산화탄소의 흡수를 줄이기 때문입니다. 즉 산림의 감소에 따라 똑같은 양의 이산화탄소를 배출한다고 하더라도 대기 중에 더 많은 농도의 이산화탄소가 남기 때문입니다.
자연적인 원인
2-3. 태양 복사량의 변화 (자연순환론, 기후변동 주기론, 태양활동 주기론)
태양활동 주기와 지구의 기후 사이의 연관성은 수백 년 전부터 지속되었다. 흑점의 수나 태양 복사량을 통해 태양활동을 파악하려 했고 1600년부터 측정된 태양복사량의 변화를 파악해보면, 400년간 태양의 활동은 꾸준히 증가 추세를 보이고 있다. 이 때문에 지구의 기온 또한 꾸준히 증가하고 있다. 소빙하기가 왔던 1600년~1700년 사이의 경우 태양의 활동이 현저하게 떨어져 있음을 확인할 수 있다. 또한 나사의 위성을 통해 관측한 자료를 통해 만든 1978~2003년의 25년치의 태양복사 자료에 따르면 1970년대 말 이후 태양 복사량이 거의 10년 만에 0.05% 증가했다. 이 수치는 전체 인류가 사용하는 에너지의 양을 뛰어넘는다고 합니다. 때문에 20세기 내내 이런 영향이 계속 있었을 경우, 현대의 지구온난화에 크게 기여할만한 요소가 될 것이라고 합니다. 또한 2010년 남극 세종 과학기지의 윤호일 박사팀은 지난 2000년 동안 남극에 500년 주기의 소빙하기가 4차례 발생하였으며 현재 지구는 소빙하기에 해당된다고 밝혔습니다. 이러한 소빙하기가 지구 기후 변화와 밀접한 관련이 있는 것으로 알려져 있으며, 연구팀은 온실가스 감축과 지구 온난화를 막으려는 조치가 계속되면 시기나 지역에 따라 소빙하기에 나타나는 혹독한 기후 현상이 일어날 가능성이 높다고 지적했습니다.
3. 지구온난화의 영향
3-1. 수해
수해의 대표적인 예시는 집중호우, 홍수, 산사태, 태풍(열대성 저기압), 해일 등이 있습니다. 기온이 상승함에 따라 해양에서 증발량이 증가합니다. 따라서 대기에 더 많은 수증기가 발생하고 전 세계적으로 강수량이 늘어납니다. 지구온난화에 따른 영향인지 정확한 인과관계가 밝혀지진 않았지만 어느 정도 인과가 있다고 알려져 있습니다. 이 때문에 갑작스러운 폭우나 과도한 강수 등 다양한 수해를 입고 있습니다.
3-2. 폭염과 한파
폭염피해의 대표적인 예시는 사막화, 가뭄, 산불, 열대성 질병의 확산 등이 있습니다.
특히 2019년 10월 발생한 호주 산불은 전 세계적인 문제였습니다. 산불이 좀처럼 잡히지 않고 오히려 확산되었기 때문입니다. 이 호주 산불은 사상 최악의 산불 사태입니다. 2019년 가을부터 2020년 봄까지 이어진 산불은 한국 국토면적보다 더 큰 대지를 태워버렸으며 수억 마리의 동물들이 화재로 죽거나 서식지를 잃었습니다. 이 호주 산불 또한 기후변화의 결과란 분석이 많습니다. 기후변화로 인한 기록적인 고온 현상 즉 폭염피해로 인하여 유례없는 가뭄이 건조한 땅을 만들었고, 역사상 최악의 산불로 이어졌다는 분석입니다. 특히 한국과 독일로 구성된 정수종 서울대 환경대학원 교수와 장동영 환경계획연구소 연구팀은 위성관측자료를 활용해 호주 산불이 기후변화 영향으로 장기화됐다는 연구 결과를 공개했고, 독일 막스플랑크 화학연구소와 국립환경과학원 등도 참여한 연구로 국제학술지 '환경연구레터스'에 공개했습니다.
기후변화에 따른 폭염피해는 해수면 온도 변화를 분석하고 지구온난화가 강해질수록 인도양의 '양의 쌍극자지수' 형태가 강화된다고 밝혔습니다. 이 때문에 호주의 고온건조기후가 강화되었다고 합니다. 또한 호주 산불로 나무가 타들어가면서 발생한 에어로졸이 지구 대기에 가져온 효과 또한 이상기후의 원인이 될 것이라 생각합니다. 이 에어로졸은 대기 냉각 효과를 일으켜 지면의 온도를 최대 4.4도까지 감소시켰으며 이는 화산이 폭발할 때 발생하는 에어로졸이 만드는 효과와 유사하다고 합니다.
기록적인 한파또한 대표적인 이상기후 현상입니다. 제트기류 또한 한파에 영향을 줍니다. 제트기류는 대류권 위쪽 부분에서 나타나는 빠르고 좁은 공기의 흐름인데 지구의 자전과 대기의 위도별 불균등 가열로 인해 나타납니다. 제트 기류는 편서풍과 비슷하게 남북간의 열과 수증기 교환에 큰 기여를 합니다. 하지만 지구온난화로 제트기류가 약해지면서 이상기후에 영향을 준다고 합니다.
2021년 텍사스 한파또한 21세기 최악의 겨울폭풍이라 합니다. 북극권에서 뻗어온 고기압이 원인이 되어 미국 본토의 75%가 눈에 뒤덮였으며 미국 남부지방의 온도가 영하 20도 미만으로 떨어져 알래스카보다 더 낮은 기온을 만들었습니다. 미국에서 따듯한 지방으로 손꼽히는 텍사스가 미국에서 가장 추운 알래스카보다 더 추웠다는 뜻입니다. 따듯한 남부 지방의 설비들은 비용을 아끼기 위해 한파를 고려하지 않은 방향으로 설계되었었고 이 때문에 역대급 비상사태가 되었습니다. 특히 텍사스 한파는 전력난까지 겹치면서 정말 큰 문제가 되었습니다. 텍사스주는 1999년 조지 부시 전 대통령이 주지사로 재임할 당시 전력 공급을 민간에 맡기는 시장화 정책을 도입했습니다. 텍사스의 민영발전업체들은 연방정부의 규제를 회피하기 위해 자신들의 전력망을 텍사스 전력연결망으로 독립시켰고 고의적으로 다른 주들과 전력망을 연결시키지 않았습니다. 텍사스는 풍부한 석유와 가스가 매장되어 있었기 때문에 이렇게 배짱을 부리고도 안정적인 발전이 가능했지만 기록적인 한파로 모든 것이 얼어붙으면서 사상 최악의 전력난을 만들었습니다. 텍사스는 2011년 2월에 이미 기록적인 한파를 겪고 정전과 난방 연료 차단 등의 문제를 겪었지만 이를 무시하였고 그 결과 10년 뒤 최악의 한파와 전력난을 겪게 되었습니다. 다른 남부의 선 벨트 주들은 동부 전력연결망을 통해 북부 주들로부터 긴급히 전력을 도매로 구매할 수 있었지만 텍사스만 다른 주들의 잉여전기를 바라볼 수밖에 없었습니다. 텍사스 주지사 그레그 에벗은 재생에너지로 인해 이런 상황이 왔다며 책임을 떠넘기는 의견을 보였지만 텍사스보다 훨씬 추운 캐나다, 스웨덴, 노르웨이, 핀란드는 이미 2015년에 기가와트급 풍력발전을 시행하고 설비를 확장 중이며 텍사스의 한파보다 훨씬 추운 날씨에서도 제대로 작동할 수 있게 설계됩니다. 재생에너지가 문제가 아니라 비용 절감 목적으로 이상기후에 대응하지 않은 안일한 설비가 근본적인 원인입니다. 실제로 텍사스의 원자력 발전소 중에서는 원전 내부의 냉각수가 얼어서 가동이 중단된 경우도 있습니다. 또한 오클라호마도 풍력발전 비중이 31.9%에 이르지만 이 한판에서 정전 문제는 발생하지 않았습니다. 풍력발전기에 처음 설치 당시부터 방한 대비가 되었기 때문입니다. 이 때문에 재생에너지에 책임전가를 하려는 시도는 미국 내에서도 부정적인 반응을 받았습니다.
3-3. 태양광 반사율(Albedo) 감소
알비도감소에 따른 빙하, 빙상의 용해와 해수면 상승은 지구 표면의 힌 부분이 줄어들어 태양복사에너지가 더 지구에 흡수되기 때문입니다. 즉 흰 색은 빛을 반사하고 검은색은 빛을 흡수합니다. 빛을 반사하는 표면이 점점 줄어듬에 따라 더 많은 양의 태양복사에너지가 지구에 흡수됩니다. 이로 인하여 영구동토층의 해빙으로 매장된 메테인이 대기 중으로 분출되어 온난화가 가속될 수 있다고 합니다. 이로 인하여 정체불명의 고대 세균 및 바이러스의 출현으로 예상치 못한 팬데믹 상황을 맞을 가능성도 증가합니다. 삼림의 파괴 또한 청색 계열 햇빛이 더 지구에 흡수되게끔 하므로 알비도 감소에 영향을 줍니다.
3-4. 해수온 상승
해수의 온도가 높아지면 산소 용해도가 감소하여 수중 생명체가 살아가기 어려워집니다. 산소발생의 70%는 바다에서 나오는데 온도에 민감함 해초류부터 죽게 되고, 먹이사슬에 의해 생태계가 연속적으로 파괴되어 생태계 교란이 일어납니다. 또한 해수온 상승으로 인하여 엘리뇨와 라니냐 같은 기상이변이 심해지고 백화현상으로 인하여 석회조류, 조개 등의 탄산칼슘으로 구성된 껍질이 해수의 온도 상승에 의하여 흐물흐물해져 쉽게 죽게 됩니다. 백화현상이 일어난 지역에서는 해조류가 거의 절명하고 바다에서 플랑크톤과 같이 생산자 역할을 하던 해조류가 적어지면서 마찬가지로 생태계에 위기를 갖고 옵니다. 독일 슈피겔지는 해수온 상승에 대한 전문가 논문을 이용해 현재 진행되고 있는 해수온도의 상승이 지금까지 알려진 것에 비해 거의 2배 가까이 가파르게 데워지고 있다고 보도했습니다. 바다의 최상층부 3미터는 지구를 둘러싸고 있는 전체 공기층 만큼의 열을 보유하고 있으며 바다는 지구온난화에 있어 열의 저장 매체로 작용하여 지구 대기의 열 90%가 바다로 사라진다고 합니다. 또한 1960년부터 2015년 사이 해수온도 측정 결과 1997년 이후 10년마다 0.17도씩 해수온도가 상승한다고 합니다.
4. 지구온난화 심화 탐구 주제
첫 번째 주제는 경제, 정치와법 과목 부분에서 고민해볼 수 있는 심화 탐구주제로 '기후 변화의 득과 실, 지구온난화의 두 얼굴'입니다.
지구온난화로 인하여 기후 변화는 전 세계적 문제이지만 정치적, 경제적으로 이득을 취하는 국가도 있습니다.
예를 들어 인도 vs방글라데시의 국경 분쟁 해결사례가 있습니다. 인도와 방글라데시 사이에 위치한 뉴 무어 섬(New Moore) 또는 남 탈파티 섬(South Talpatti)으로 불리는 이 섬은 30년 넘게 인도와 방글라데시 사이 국경 분쟁지역이었습니다.
대규모 가스가 묻혀 있어 인도는 국경수비대 초소를 세우고 국기를 게양할 만큼 두 국가 사이의 날카로운 신경전이 있었습니다. 하지만 최고 해발고도가 2m밖에 안되던 이 섬은 2010년 3월 영유권 분쟁이 하루아침에 말끔히 해결되었습니다. 바로 지구온난화에 의해 해수면이 상승하여 섬이 완전히 수몰됐기 때문입니다. 어처구니없게도 이 섬이 위치한 뱅골만 일대 평균 기온은 매년 0.4도씩 상승하지만 지루한 국경 분쟁 문제를 하루아침만에 해결했습니다.
두 번째 예시는 지구온난화 덕분에 미국 동부 숲들이 더욱 울창해지고 있다는 사실입니다. 스미스소니언 환경연구센터가 최근 20년간 메릴랜드주 산림 생장에 관해 조사한 결과에 따르면 이 지역 생장 기간은 연간 7.8일 늘어났다고 합니다. 즉 1 에이커당 연간 2t에 해당하는 숲이 추가로 자라고 있는 셈입니다. 제프리 파커 스미스소니언 환경연구센터 연구원은 산림의 생장 근거로 가장 유력한 근거는 기온 상승과 이산화탄소 방출량 증가로 인해 생장기간이 증가했다고 설명했습니다. 실제로 22년간 메릴랜드주 이산화탄소 농도는 12%, 기온은 평균 0.5도 증가했습니다.
세 번째 예시는 시베리아, 알래스카 등 동토가 전례 없이 빠르게 해빙되면서 자원개발에 대한 기대감 상승입니다. 해빙층이 얇아져 자원탐사가 쉬워지는 등 개발 접근성이 크게 높아졌고 최대 수혜국은 러시아입니다. 북극권에 채굴 가능한 원유량은 900억 배럴에 달한다고 합니다. 원유 매장 추정량에 13%에 해당하는 양으로 러시아에 인접한 서부 시베리아 분지에 묻힌 대규모 1325억 배럴 규모의 원유와 천연가스도 온난화로 인해 개발이 빨라질 전망입니다. 또한 지구온난화로 인한 해빙이 운송비를 줄여주기도 합니다. 2009년 9월 얼음에 갇혀 있던 북극권 뱃길 2곳이 12만 5000년 만에 새로 열렸기 때문입니다. 캐나다 북부 북서항로와 러시아 시베리아 연안 북극해를 관통하는 북동항로 등 두 항로가 한꺼번에 열렸고 북극 항로(대서양~태평양)가 개통되면서 유럽~아시아 항로보다 8000km를 줄여 약 10일 치 운송료를 아끼게 되었습니다.
분명 지구온난화는 세계적 문제이지만 특정 국가에게는 이득을 안겨주기도 했습니다. 이에 따른 경제적 가치와 정치적 문제를 다룬다면 심화 주제 탐구로서 높은 가치의 세특 주제를 챙길 수 있을 것입니다.
두 번째 주제는 정치와법, 경제, 세계사 과목 부분에서 고민해볼 수 있는 심화 탐구주제로'지구온난화로 인한 국가 간의 갈등, 선진국과 개발도상국, 친환경 vs 반환경, 화석연료 고배출국과 저배출국 등의 갈등'입니다.
* 참고해보면 좋은 영상입니다.
쿠르츠게작트 유튜브 - 기후 변화는 누구 책임일까요? 누가 되돌려야 할까요?
선진국의 지구온난화에 대한 정책은 개발도상국에게 영향을 주기도 합니다. 미국은 민주당이 친환경적, 공화당이 반환경적인 프레임을 취하는데 2000년 조지 부시 대통령은 선거운동에 지구온난화는 국익에 도움이 된다는 캠페인을 진행했습니다. 2015년 버락 오바마 대통령은 파리협정에 주도적인 역할을 하고 선진국의 지구온난화 대책을 이끌었습니다. 2016년 도널드 트럼프 대통령은 지구온난화 허구설을 강화하고 파리협정을 탈퇴했습니다. 2021년 조 바이든 대통령은 파리협정에 미국을 복귀시켰습니다. 미국 내에서의 갈등도 있지만 국가 간의 갈등도 있습니다. 지금까지 화석연료를 값싸게 사용한 선진국이 개발도상국에 사용을 금하는 것은 제국주의적 발상이라는 비판이 있고 이 때문에 선진국과 개도국은 연도의 차등을 두고 선진국이 더 많은 돈을 지불합니다. 또한 선진국은 해수면 상승 등 기후위기에 대처할 기술과 자본이 있지만 후진국은 이를 직격으로 맞습니다. 선진국은 기후변화로 인해서 오히려 돈을 벌 수도 있습니다. 지구의 평균기온의 상승과 에어컨 판매 증가, 아이스크림을 판매하는 제조사들의 판매이익 증가, 해수담수화 기술을 지닌 기업의 새로운 시장 형성, 제방이나 방파제 건설사들의 이익 증가 등의 이익을 창출하지만 개발도상국은 일방적으로 피해를 볼 뿐입니다. 이렇기 때문에 화석연료 고배출국과 저배출국, 수혜국과 피해국이 다 달라서 기후변화협약의 타결이 어렵습니다. 뿐만 아니라 기후변화가 정치현상을 일으키기도 한다는 주장이 있습니다. 기후변화가 IS의 창궐에 기여했다는 주장이 있는데 비옥한 초승달 지대였던 시리아 지역이 2006년부터 2011년까지 가뭄이 지속되었고 이 과정에서 이라크 레반트 이슬람국가가 생겨났다는 주장입니다. 이러한 기후변화로 정치적 혼란, 자연재해, 금전적 피해 등 다양한 이유로 인해 선진국으로 이민하려는 기후 난민이 생기기도 합니다.
세 번째 주제는 물리와 화학 과목 부분에서 고민해볼 수 있는 심화 탐구주제로'탄소 배출을 줄이기 위한 엔진에 관한 연구'입니다.
기존의 화석연료를 사용한 엔진은 지속해서 온실가스를 배출합니다. 하지만 우리는 포텐셜에너지 혹은 열에너지를 이용하여 기존의 엔진을 더 효율적으로 사용하여 탄소배출량을 줄이는 방법을 고민해볼 수 있습니다.
* 참고해보면 좋은 영상입니다.
긱블에서 소개된 역학적 에너지를 활용하여 리어카에 엔진을 설계한 영상입니다.
위 영상은 과학고 학생들이 설계한 역학적 에너지를 저장하고 사용하는 엔진입니다. 물론 이런 엔진을 고민하는 것은 어려운 일입니다. 하지만 어떤 문제를 고민하고 해결하기 위해 끊임없이 도전하고 탐구하는 활동은 매우 중요합니다. 과학적 원리를 이용하는 것은 분명 어려운 일이지만 배운 내용을 활용하여 탐구주제로 설정한다면 분명 높은 성취를 할 것입니다.
* 참고해보면 좋은 영상입니다.
YTEngineer의 thermoacoustic engine에 관한 영상입니다.
위 영상은 열에너지를 이용한 동력을 설계하는 방법입니다. 열역학적 설계를 이용하여 해석해 본 다면 이 엔진이 얼마만큼의 마력을 낼 수 있고 얼마나 효율적인지 고민해 볼 수 있습니다. 또한 열을 통해 진동을 하는 이유와 Steel wool을 사용하는 이유를 고민해 보면 물리와 화학 과목에서 중요한 개념을 체크해볼 수 있을 것입니다.
네 번째 주제는 통합과학과 화학, 생명과학 과목 부분에서 고민해볼 수 있는 심화 탐구주제로'기후변화가 감염병에 미치는 악영향과 감염병 확산에 관한 연구'입니다.
연구 결과에 따르면 말라리아나 댕기열 등 218개의 감염병의 확산 상황이 기후변화로 악화되고 있다는 분석이 있습니다. 기후변화로 온도가 상승하자 동물 서식지가 파괴되며 동물과 사람 간 접촉이 늘어나고 진드기나 벼룩, 모기처럼 감염병을 전파하는 생물들의 개체수가 증가하는 등 감염병 확산 상황 전반이 악화되고 있다는 분석입니다. 사람 또한 기온 상승으로 인한 스트레스를 받으며 감염에 취약해지고 있다고 분석됐습니다. 가뭄, 폭염, 산불, 홍수, 폭풍, 해수면 상승 등 기후변화로 유발된 현상 10가지와 댕기열, 간염, 폐렴, 말라리아 등 감염병 간의 관계를 연구한 논문을 분석한 결과 의학적으로 밝힌 모든 감염병 375개 중 218개가 기후변화로 인해 악화되고 있는 것으로 나타났습니다. 폭풍이나 홍수, 해수면 상승으로 콜레라나 폐럼, 장티푸스, 간염 호흡기 질환 등 감염병이 늘어나고 사람들이 이동을 하며 사람 간 새로운 접촉이 증가했기 때문입니다. 병원체의 특성도 악화되고 있어 온난화로 모기 개체수가 증가하고 때문에 바이러스 복제에 영향을 줍니다. 기온 상승으로 식수에 다양한 종류의 병원체가 존재할 가능성도 높아지고 있습니다.
마지막으로 다섯 번째 주제는 통합과학과 지구과학, 세계지리, 정치와법 과목 부분에서 고민해볼 수 있는 심화 탐구주제로'기후변화의 임계점, 우리 힘으로 기후변화를 막을 수 있을까?'입니다.
* 참고해보면 좋은 영상입니다.
쿠르츠게작트 - 내 힘으로 기후변화를 막을 수 있을까?
세계는 1.5℃ 또는 2℃를 기후변화의 임계점으로 설정하였습니다. 2015년 파리협정은 "2℃ 상승을 막고 1.5℃는 넘기지 않도록 노력해야 한다"라고 주장했으며 2018년 IPCC 특별 보고서는 "1.5℃ 상승을 막아야 하고, 2030~2052년 사이에 돌파할 수 있다"라고 경고했습니다. 또한 2021년 IPCC 6차 보고서는 "1.5℃ 상승을 막아야 하고, 2021~2040년 사이에 돌파할 수 있다"라고 경고를 앞당겼습니다. 세계에서 기후변화의 임계점을 설정한 이유는 임계점을 넘어버릴 경우 다음과 같은 영향을 예상하기 때문입니다.
- 돌이킬 수 없이 체인 효과로 기온 상승이 가속된다.
- 북극의 빙하가 모두 녹아, 육상생물이 서식할 수 없게 된다.
- 전 세계 대부분 지역에서 홍수가 발생하고 해수면 상승 속도가 더 빨라진다.
- 기온 상승으로 대기 중 수증기 농도가 급격히 증가한다. 때문에 지구온난화를 더욱 가속시키며 불쾌지수 상승에 일조한다.
- 바닷물의 온도가 상승하고 해저에 쌓여있는 메테인이 녹으면서 지구온난화를 더욱 악화시킨다.
- 바닷물의 수온 상승에 따라 해양 생태계에 큰 교란이 오고 다양한 생물종이 멸종한다. 90%의 산호초가 죽는다.
- 심각한 폭염 빈도가 산업화 이전보다 8~9배 이상 증가하며 대형 산불, 가뭄, 집중 폭우 등 극단적인 기상이변이 더욱 크고 잦아진다.
지구온난화의 원인과 영향 그리고 지구온난화 심화 탐구 주제를 살펴봤습니다! 환경 과학은 다양한 분야와 접목할 수 있고 정말 중요한 이슈이기 때문에 5개의 주제 말고도 더 다양한 주제를 생각해 볼 수 있습니다. 자신의 진로와 학습목적에 맞게 고민해보는 자세를 가지면 좋습니다!
댓글