[사이테크+] 남극해 폭풍, 지구 온난화 완화 효과 예상보다 더욱 크다

스웨덴 예테보리대 마르셀 뒤 플레시스 박사팀은 17일 과학 저널 네이처 지구과학(Nature Geoscience)에서 지난 20여 년간 여름철 남극해의 폭풍 활동과 해수면 온도의 연도 간 변동성을 분석한 결과, 폭풍 활동이 강한 여름일수록 남극해 전반의 표층 수온이 더 낮아졌다고 밝혔다.

뒤 플레시스 박사는 현재 기후모델이 이러한 과정을 과소평가하고 있으며, 이는 결과적으로 미래 기후 전망의 신뢰도를 떨어뜨린다고 말했다. 그는 이 연구 결과가 미래 기후 전망의 정확도를 높이는 데 기여할 수 있을 것이라고 덧붙였다.

남극해는 남극 대륙을 둘러싼 광활한 해역으로, 열, 탄소, 영양염을 전 세계 바다로 이동시켜 지구 기후를 조절하는 중요한 역할을 한다. 특히 전 세계적으로 인간 활동으로 발생한 초과 열의 75% 이상을 흡수하는 것으로 알려져 있다.

남극해의 온난화 완화 능력은 대기에서 열을 얼마나 효율적으로 흡수할 수 있는지에 달려 있으며, 바다가 대기에서 흡수하는 열의 양은 육지의 기온 상승, 해빙의 범위, 해양 열파 강도 등 다양한 요소에 영향을 미친다.

연구팀은 이번 연구에서 수중과 해상 자율 로봇을 활용하여 남극해의 해수 온도, 염분, 혼합층 깊이 및 해수면 인근 대기 조건 등을 측정하였으며, 이 결과를 수년간의 기후모델 자료와 위성 관측 자료와 결합하여 폭풍과 해양 열 교환 과정을 분석하였다.

분석 결과, 폭풍의 강한 바람은 바다를 휘저어 차가운 심층수를 위로 끌어올리고 표층수 온도를 낮춰 바다가 대기로부터 더 많은 열을 흡수할 수 있게 하여 남극해와 대기 사이의 열 교환을 조절하는 데 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다.

또한, 폭풍 발생시 저기압 확장으로 인해 구름양이 증가하고 태양 복사량이 감소하여 여름철 남극해 표층에 들어오는 열에너지가 줄어드는 것으로 보였다. 뒤 플레시스 박사는 이 연구가 폭풍 활동이 더 강한 여름일수록 남극해 전반에서 표층 수온이 더 낮아진다는 것을 보여준다고 강조하며, 폭풍이 잦은 바다는 잔잔한 날씨일 때보다 대기로부터 더 많은 열을 흡수할 수 있다고 설명했다.

연구팀은 이번 연구로 남극해 폭풍 강도와 바람 세기 변화가 기후 및 대기 순환 변화와 어떻게 연결되는지를 규명할 수 있게 되었으며, 남극과 아열대 사이의 대기압 차이가 커지면서 폭풍이 점점 더 강해지고 있음을 관찰했다고 밝혔다.

공동 연구자인 세바스티안 스바르트 교수는 “남극해 폭풍과 해양 온난화, 그리고 기후 변동성 변화를 처음으로 명확하게 연결할 수 있게 되었다”며 “이 연구가 해양 온난화 추세를 이해하고 지구 기후 변화를 더 정확히 예측하는 데 기여할 것”이라고 말했다.

◆ 출처: Nature Geoscience, Marcel D. du Plessis et al., ‘Southern Ocean summer warming is regulated by storm-driven mixing’, https://doi.org/10.1038/s41561-025-01857-3