산불이 형성하는 '화염적란운'에 가득 차 있는 블랙카본이 지구온난화를 더욱 부채질할 수 있다는 연구결과가 나왔다.
25일(현지시간) 미국 국립해양대기청(NOAA)과 미국 항공우주국(NASA) 연구팀은 블랙카본이 구름의 햇빛 흡수량을 크게 늘려 온실효과를 2배 늘린다는 연구결과를 밝혔다.
대형산불은 엄청난 에너지와 난류를 생성해 연기를 성층권까지 높이 밀어올린다. 이로 인해 산불연기가 뒤섞인 거대한 구름이 형성되는데 이를 '화염적란운'(pyroCb)이라고 부른다. 화염적란운에는 그을음의 주요 성분인 블랙카본이 가득 차 있다.
연구팀은 화염적란운에 있는 그을음이 기후에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 연구하고자 아이다호, 애리조나, 워싱턴, 오리건, 캘리포니아주에 걸쳐 산불연기를 매핑하고 확산을 추적했다. 그리고 NASA의 DC-8 항공기를 이용해 지구 표면에서 약 10km 상공의 성층권에서 화염적란운의 블랙카본 입자를 수집하고 입자의 질량과 모양을 측정했다.
일반적으로 산불로 형성된 블랙카본 입자는 수명이 짧아 산불 발생 후 약 10일 이내에 성층권에서 대부분 사라진다. 그러나 화염적란운이 생성되면 그 안에 갇힌 블랙카본은 성층권에 머무는 기간이 길어진다. 가령 2017년 캐나다 산불은 지구 일부를 둘러싼 연기 기둥을 생성했으며 그 영향은 약 10개월동안 지속됐다.
연구에 따르면 화염적란운의 블랙카본은 차가운 성층권에 도달하면 구름 내부의 가스가 응축될 수 있는 표면 역할을 한다. 그 결과 블랙카본 입자는 유기물 층을 두르면서 일반적인 산불 그을음의 입자와 다소 다른 형태를 띄게 된다. 유기물 층을 두른 블랙카본은 같은 크기의 코팅되지 않은 입자보다 최대 2배 더 많은 열을 흡수하는 것으로 나타났다.
연구팀은 이번 발견이 지구의 미래기후를 시뮬레이션하는데 적지않은 변수로 작용할 수 있다고 의미를 부여했다. 가령 유기물층 블랙카본 입자를 고려하지 않고 지구온난화를 계산하는 기후모델은 온난화를 과소 예측할 수 있다는 것이다. 연구팀은 보다 전체적인 파악을 위해서는 더 많은 데이터를 수집해야 한다고 밝혔다.
이번 연구에 참여하지 않은 데이비드 피터슨 미 해군연구소 기상학자는 "이번 연구는 화염적란운 연기를 측정한 최초이자 지금까지 유일한 사례"라고 말했다.
이번 연구는 NOAA와 NASA가 공동으로 주도한 이니셔티브 '불이 지역에서 지구 환경 및 대기질에 미치는 영향(FIREX-AQ)'의 일환으로 진행됐으며, 연구결과는 '네이처 커뮤니케이션즈'(Nature Communications)에 게재됐다.
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