9일만에 미국과 캐나다 서부 폭염을 기후변화와 관련지은 과학자들, 기후에 대한 논의의 혁명

* 최근 미국과 캐나다 서부를 휩쓴 폭염과 기후변화를 정교한 기후모델에 의해 확인한 연구가 전 세계의 주목을 받고 있다. 보통 이러한 연구는 동료 검토를 거쳐야 하기 때문에 상당히 오랜 시간이 소요되고, 연구 결과가 나올 때쯤 그 연구가 주목했던 기상 이변은 사람들의 관심에서 이미 멀어져 있고, 정치인들 또한 흥미를 잃게 된다. 하지만 이 연구 모델은 단지 9일 만에 기상이변 혹은 폭염이 인간이 만든 지구 온난화에 의한 것임을 폭염이 진행되는 와중에 확인했고, 그 뉴스가 전 세계의 학계와 정치권을 강타했다. 이러한 진전된 기후모델은 기상이변이 발생하는 와중에 그것의 기후 변화와의 관계를 확인함으로써 세인의 관심을 유지하면서도 정책 변화를 끌어낼 수 있다는 장점을 가지고 있다. 이 글은 그 기후 모델의 탄생과정과 의미를 다루고 있으며, Alejandro de la Garza가 Time에 2021년 7월 13일에 기고한 'These Scientists Linked June's Heat Wave to Climate Change in 9 Days. Their Work Could Revolutionize How We Talk About Climate'의 번역이다. - 역자 주

이 과학자들은 6월의 폭염을 9일 만에 기후 변화와 연관 지었다. 그들의 연구가 우리가 기후에 대해 말하는 방식에 혁명을 일으킬 수 있다

미국 태평양 북서부의 대부분의 사람들이 지난 달 기록적인 폭염 중 가장 더운 날인 6월 28일에 기상하기 훨씬 전에 유럽의 기후 과학자 기어트 얀 반 올덴보어(Geert Jan van Oldenborgh)와 프리데리케 오토(Friederike Otto)는 치명적인 기상 현상과 지구 기후의 광범위한 상태 사이의 연관성을 알아내기 위해 준비하고 있었다.

반 올덴보어는 5일 네덜란드 NRC와의 인터뷰에서 "프리데릭과 나는 줌(Zoom)으로 서로를 바라봤다"라고 말했다. "더위가 그날 절정에 달할 것이라고 우리는 말했다. '이것은 폭염의 예상을 훨씬 뛰어넘는다. 반드시 조사해야 한다.'"

그래서 전세계 수십 명의 기후 연구원들이 교대로 오레곤, 워싱턴 및 캐나다 브리티시 컬럼비아 전역에 걸쳐 수백 명의 사상자를 내고 수천 명을 입원시킨 전례 없는 기온을 분석하는 등 9일간 밤낮 없는 과학 전력 질주를 시작했다. 지독히 더운 온도는 바다에 의해 가열된 공기가 넓은 육지 위에 갇히는 대기 현상인 열 돔(heat dome)에 의해 발생된 것이 분명하지만, 반 올덴보어와 오토 팀은 지구 온난화가 그러한 상태를 유발하는 데 어떤 역할을 했는지 알아보기 위해 경주하고 있었다. 미국과 캐나다 서해안에 또 다른 폭염이 기승을 부리기 바로 며칠 전인 7월 7일에 발표된 이 연구 결과는 충격적인 결론으로 헤드라인을 장식했다. 그 결론에 따르면 지난달에 오레곤주 포틀랜드에서 전례 없는 화씨 116℉까지 치솟았던 폭염은 인간이 초래한 기후 변화의 영향이 없었다면 거의 불가능했을 것이다.

2021년 7월 9일, 캐나다 브리티시컬럼비아 주 리튼에서 6월 30일 산불로 마을 대부분이 파괴된 후 파손된 구조물들이 보인다. 출처: Time by Darryl Dyck—The Canadian Press/AP

10년 전만 해도 이런 작업이 출판되기까지는 수개월이 걸렸을지도 모른다. 과학자들이 주어진 기상 현상에서 인간이 유발한 지구 온난화의 역할을 며칠 내에 결정할 수 있는 능력은 엄청난 양의 기상 데이터와 최첨단 기후 모델을 포함하는 "극단적 사건 원인규명"으로 알려진 복잡한 통계 과정을 포함한다. 이 능력은 최근에 네덜란드 왕립 기상 연구소의 반 올덴보어와 옥스퍼드 대학의 오토를 포함한 소규모 기후 연구자 그룹 간의 개선된 방법론과 조정에 의해 가속화되었지만 현재 진행 중이다.

기후 변화에 대처할 필요성을 강조하기 위해 뉴스 가치가 있는 큰 기상 현상을 지적하려는 사람들에게는 그러한 속도가 매우 중요하다. 주어진 기상 재해가 기후 변화로 인해 발생했다고 자신 있게 말할 수 있는 동시에 해당 사건이 여전히 세계의 관심을 끌고 있다는 것은 지도자, 국회의원 및 기타 사람들에게 기후 변화가 해결해야 할 위협임을 확신시키는 데 매우 유용한 도구가 될 수 있다. 그러나 그 속도는 반 올덴보어, 오토 및 그들과 유사한 다른 사람들의 작업 덕분에 비교적 최근에서야 가능하게 되었다.

올덴보어와 오토의 최근 연구에 참여하지 않은 미시간 대학의 환경 교육학 교수인 조나단 오버펙(Jonathan Overpeck)은 "문제는 매우 세련된 통계적 원인 규명을 원할 경우 일반적으로 사건 자체가 뉴스 주기에서 벗어날 때까지 답을 얻지 못할 것이라는 점이었습니다."이라고 말한다.

사람들이 2021년 7월 11일 캘리포니아 데스 밸리 국립공원의 퍼니스 크릭 방문자 센터에서 화씨 133도/섭씨 56도를 나타내는 비공식 온도계 앞에 서 있다. 출처: TIME by David Becker—Getty Images

극단적 사건의 원인규명(attribution) 과학은 2003년 유럽의 처참한 폭염으로 500년 동안 기록된 것보다 더 뜨거운 일련의 맹렬한 열파로 인해 최소 30,000명이 사망한 후 시작되었다. 과학자들은 결국 이 사건을 기후변화와 연관 지을 수 있었지만, 그 결과는 이 현상이 헤드라인을 남긴 지 1년이 넘어서 발표되었다. 과학자들은 그 이후 이 연구에 사용된 기본적인 방법들을 다듬어 왔고, 2016년 미국 국립과학원(U.S. National Academies of Science)은 기후 과학자들이 방법론에 대한 확신을 확립하는 데 중추적인 역할을 했다고 말하는 기상 이변 원인에 대한 연구를 발표했다. 하지만 한 가지 문제가 있었다. 사건 원인규명의 과학이 널리 받아들여졌지만, 기후 과학 세계 외부의 사람들의 관심을 끌만큼 충분히 빠른 결과를 생성하지 못했다는 점이다.

그것은 2014년 기후 사건과 기후 변화를 연결하는 일을 극적으로 가속화하기 시작한 반 올덴보어와 오토가 이끄는 세계적인 기후 과학자 그룹인 세계 기상 원인규명 이니셔티브(World Weather Attribution initiative, WWA) 덕분에 변화하고 있다. 앞서 언급한 태평양 북서부 폭염 보고서를 발표한 WWA는 최근 몇 년 동안 작업 속도가 빨라졌다. 적십자 적신월사 기후 센터(Red Cross Red Crescent Climate Centre) 소장이자 7월 7일 보고서의 공동 저자인 마르텐 반 알스트(Maarten van Aalst)는 이 팀의 개선 정도를 정확하게 측정하기는 어렵지만, 그의 감각은 이 팀이 불과 5년 전에 비해 2, 3배 더 빨리 과학 작업을 하고 있다. 이는 가장 최근의 보고서에서 보여준 놀라운 속도를 가능케 한다.

이러한 향상 효과를 하나의 요인 탓으로 돌리기는 어렵다. 더 나은 예측을 통해 과학자들은 극한 기상 현상이 최고 강도에 도달하기 전에 조사를 시작한 다음, 지상에서 기록된 관측 수치를 소급 적용할 수 있게 되었다. 새롭고 더 강력한 컴퓨터를 통해 연구자들은 보다 상세한 기후 모델을 더 자주 실행할 수 있게 되었다. 과학자들은 극단적 기후 사건 원인규명의 초기부터 다양한 기후 모델을 개발해왔으며, 이들 중 더 많은 것들이 극단적 기상 이변에 대한 질문에 답하기 위해 특별히 조정되었다.

"몇 년 전만 해도, 대부분의 질문들은 여전히 '기후가 변하고 있다면, 인간 탓인가?'에 대한 것이었습니다."라고 반 알스트가 말한다. "이제 우리는 '기후가 변한다면 어떻게 실현될 것인가?'라는 질문에 정말로 관심이 있습니다. 어떤 영향을 걱정해야 할까요? 기후는 얼마나 빨리 변하고 있나요? 그리고 특히 평균이 어떻게 변화하고 있는지 뿐만 아니라, 우리를 훨씬 더 힘들게 하는 이러한 극단적인 사건들이 어떻게 변하고 있습니까?'라고 덧붙였다.

경험도 차이를 만들어 냈으며, 시간이 지남에 따라 팀의 노력이 더욱 매끄러워지고 조정되었다. 반 알스트는 "그것은 일부 툴들의 품질과 툴들의 수 때문이기도 합니다."라고 말하며 원인규명이 얼마나 빨라졌는지 설명한다. "그러나 그것은 특히 우리의 프로세스 미세 조정입니다. 우리는 이런 단계를 가지고 있으며, 우리가 무엇을 해야 하는지 알고 있습니다. 우리는 이러한 조각들을 맞추기 위해 서로 어떻게 협력해야 하는지 잘 알고 있습니다."

"이 그룹은 종종 여러 시간대에 걸쳐서 사람들로 구성되어 있습니다,"라고 최근의 연구에 참여한 프린스턴 대학의 기후 과학자인 가브리엘 베치(Gabriel Vecchi)는 덧붙인다. "어디에선가 낮이기 때문에 계속해서 문서의 변경 사항을 볼 수 있을 것입니다."

2021년 6월 27일 오리건 주 포틀랜드에 있는 샐먼 스프링스 분수에서 더위를 식히고 있는 노인. 출처: TIME by Nathan Howard—Getty Images

최근 폭염에 대한 이 그룹의 발견은 기후 저널리즘 커뮤니티를 통해 파문을 일으켰고, "기후 변화와 연관된 것 같다(likely)"처럼 모호하고 얼버무리는 언어를 데이터에 의해 뒷받침되는 보다 명확하고 긴급한 프레임으로 전환했다. 즉, 이 사건은 인간의 기후에 대한 영향 없이는 근본적으로 불가능했을 것이다. WWA 과학자들은 허리케인이나 가뭄과 같은 다른 사건보다 더 빨리 열파를 분석할 수 있다고 말한다. 왜냐하면 온난화 기후와 국지화 된 온도의 극단 사이의 연결은 대기적으로 비교적 간단하기 때문이다.(예를 들어, 재앙적인 2019-2020년 호주 산불을 기후 변화로 돌리는 것은 더 복잡한 작업이었다. 부분적으로는 화재가 더위와 강우 부족과 같은 지구 기후와 각자의 관계가 있는 많은 다양한 기상 요인에 의해 발생했기 때문이다.)

이 보고서는 또한 연구가 다룬 기간인 지난 달 북미 서부 대기에서 발생한 일의 중요성과 매우 이상한 점을 분명히 드러낸 폭염의 다른 불안한 영향에 주목했다. 즉, 태평양 북서부 폭염은 온실가스로 인한 지구 온난화를 감안하더라도 발생 가능성이 매우 낮았다. 이는 기후적으로 불운하거나 극단적인 폭염에 대한 과학적 이해의 차이를 시사한다.

"우리는 스스로에게 '우리가 뭔가를 놓치고 있나요?'라고 물어야 합니다."라고 베치는 말한다. "우리가 운이 없었을 가능성은 항상 있습니다. 정말, 정말 운이 좋지 않을 가능성이 있습니다. 그리고 우리가 더 잘 설명하는 방법을 아직 배워야 할 것이 있을 수도 있습니다."

그럼에도 불구하고 WWA의 작업은 일반적으로 수개월 또는 수년에 걸친 저널 출판 및 동료 검토로 진행되는 연구 세계의 패러다임 전환을 나타낸다. (그룹이 동료 검토를 위해 작업을 제출하지만 검토 전 양식으로 출판한다.) 깊어지는 기후 위기와 화석 연료로 인한 잘못된 방향과 "위장 환경주의"(greenwashing) 이니셔티브가 계속되는 상황에서, 기후 과학자들은 그들의 노력을 가속화하고 최근의 폭염과 같은 뉴스 제작과 놀라운 사건에 초점을 맞춤으로써 그들의 작업의 성격을 시대에 맞게 바꿀 수 있는 선택의 여지가 거의 없을지도 모른다.

WWA 설립을 도운 Climate Central 이사회에서 일하고 있는 프린스턴 대학 기후 과학자 마이클 오펜하이머(Michael Oppenheimer)는 "이제 이 연구들은 사람들에게 특히 중요하고 실제로 약간의 관심을 기울일 수 있는 사건을 선택하는 것을 목표로 합니다, "라고 말했다. "아무도 신경 쓰지 않을 것이라고 생각한다면 수십 명의 과학자가 참여하는 이 연습을 해 봐야 소용없습니다."