일 년 내내 얼음으로 덮여 있지만 북극에도 계절이 있다.

가장 따뜻한 달은 7월로 영하 10℃에서 영상 10℃ 사이를 오간다. 가장 추운 달은 1월로 0℃에서 영하 34℃ 사이를 오간다.

문제는 지난 50년 동안 지표 온도가 10~15℃나 상승했다는 것이다. 이런 상황에서 지난 6월 20일 북극권에 속한 러시아 베르호얀스크의 기온이 38℃에 달했다. 1885년 관측이 시작된 이후 가장 높은 온도였다.

툰드라 생태계에 큰 변화 일어나고 있어

2000년대 들어서는 북극 툰드라(tundra) 지역이 빠른 속도로 녹색인 그린(green)으로 변화하고 있는 중이다.

23일 ‘사이언스 데일리’는 미국 노던애리조나 대학 연구진이 지난 1985년 이후 촬영한 인공위성 영상을 통해 툰드라 지역이 녹색으로 급격히 변화하고 있다는 사실을 확인했다고 보도했다.

툰드라란 삼림한계선 북극해 연안의 동토 지대에 이르는 넓은 지역을 말한다. 그중에서 영구동토층이라 불리는 북극 툰드라(arctic tundra)는 생물다양성이 매우 낮아 지역에 특화된 생물이 아니면 살기 힘든 지역으로 여겨져 왔다.

그러나 새로 공개된 영상을 보면 2000년대 들어 툰드라 지역이 그린 색으로 변화하고 있음을 보여주고 있다. 1985년부터 2016년까지 알래스카, 캐나다, 서부 유라시아 등에 이르는 툰드라 지역의 약 38%가 이전 갈색(brown)에서 녹색으로 변화한 것으로 나타났다.

이는 영구 동토로 불리던 지역에 다양한 식물들이 자라고 있으며, 이전과 다른 생태계를 형성했음을 말해주는 것이다.

연구를 이끈 미국 노던애리조나 대학의 생태학자 로건 버너(Logan Berner) 교수는 “기후변화로 툰드라 지역 대기 온도가 최근 급격히 상승하면서 생물군계(biome)에 큰 변화가 일어나고 있다.”고 말했다.

연구 결과는 22일 네이처 자매지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 발표됐다. 논문 제목은 ‘Summer warming explains widespread but not uniform greening in the Arctic tundra biome’이다.

연구팀은 지난 1885년 이후 랜드셋(Landset) 위성을 통해 알래스카로부터 캐나다, 시베리아에 이르는 툰드라 전 지역을 관측해왔다.

그동안 과학자들을 통해 부분적으로 툰드라 지역의 생태계 관련 연구 결과가 발표된 적은 있지만 툰드라 전체를 대상으로 식생 변화(vegetation changes)와 관련된 연구 결과가 발표된 것은 이번이 처음이다.

툰드라 지역 거주민 수도 급격히 증가

이번 연구는 미 항공우주국(NASA)이 수행한 ‘ABoVE(Arctic Boreal Vulnerability Experiment)’ 프로젝트의 일환이다.

NASA는 그동안 지구온난화에 생태계가 어떻게 반응하고 있는지 그 실태를 파악해왔고, 노던애리조나 대학 연구진은 미국 지질조사국(USGS)과 함께 랜드셋 위성을 통해 촬영한 NDVImax 영상 관련 데이터를 분석해왔다.

그리고 북극 툰드라 지역에 식물 개체수가 늘어나면서 그 밀도가 급격히 높아지고 있으며, 이전의 이끼 지역 등으로 그 영역을 확대하면서 과거 영구동토층으로 불리던 툰드라의 모습을 급격히 바꿔놓았다고 말했다.

무작위로 5만 개의 위치를 선정해 1985년부터 2016년까지 그 변화 상황을 분석한 결과 알래스카, 캐나다, 서부 유라시아 등에 이르는 툰드라 지역의 약 38%가 과거 갈색에서 녹색으로 변화했음을 확인했다고 밝혔다.

38% 중 절반을 넘는 22%가 2000년부터 2016년 사이에 그린 색으로 변화한 것으로 나타났다. 이는 툰드라 생태계에 영향을 미치는 지구온난화가 2000년대 들어 더 빨라지고 있다는 것을 말해주는 것이다.

연구팀은 툰드라 지역의 이런 녹색화가 이루어지고 있는 원인으로 대기온도 상승이 핵심적인 원인이 되고 있지만 이와 함께 인근 지역에 거주민이 증가하고 있는 것 역시 중요한 원인이 되고 있다고 보고 있다.

버너 교수는 “녹색화가 더욱 빨라지고 있다.”며, “이 상태가 지속될 경우 툰드라 지역에서 뜨거운 여름을 경험하게 될 것”이라고 말했다.

연구팀은 토양 온도와 습도 등 데이터를 분석하고 있는 중이다. 향후 연구 결과에 따라 툰드라 지역의 녹색화가 지구 온난화에 어떤 영향을 미칠지, 더 나아가 지구 생태계에 어떤 영향을 미칠 것인지 등에 대해 분석 자료를 도출할 계획이다.