지구 온난화가 진행되면서 해수면이 상승하는 현상이 계속되고 있다. 그래서 남태평양의 아름다운 섬나라 투발루는 평균고도가 50cm 정도이기 때문에 나라의 존립이 위태로워지고 있다고 한다. 그래서 2001년에는 국토포기를 선언하고, 국토 보전이 안 되어 삶을 영유할 수 없을 경우에는 뉴질랜드로 이주하기로 했을 정도다.

그렇다면 지구온난화는 어떤 이유에 의해서 해수면을 상승시키는 것일까? 이 부분에 대해서 일반적인 상식과 다른 부분이 존재한다.

1. 해수의 열팽창

조카가 중학교를 다닐 때 학원 선생님과 해수면이 왜 상승하는지에 대해서 말싸움을 하고 온 날이 있었다. 선생님은 빙하가 녹아서 해수면이 상승한다고 했는데, 조카는 바닷물의 열팽창 때문에 해수면이 상승하는 주요 원인이라고 주장했다는 것이다. 조카의 주장도 충분히 생각해볼 필요성이 있다고 생각된다.

어떤 것이 주요 원인일까?우선 해수가 열팽창을 하려면 온도가 올라가야 한다. 지구의 평균온도는 범지구적인 측면에서 약 1℃정도 상승한 것으로 측정된다. 물의 열팽창 특성상 물의 부피는 약 4℃일 때와 비교해서 100℃ 가까운 온도에서 5% 정도 팽창하므로 1℃ 상승할 때는 약 0.05% 팽창한다고 생각할 수 있다.

바닷물 전체가 0.05% 팽창한다면 엄청나게 많은 팽창이 일어날 수 있다고 생각된다. 바다의 평균깊이가 3,800m인 것을 생각한다면 1.9cm라는 해수면 상승이 열팽창으로부터 일어날 수 있었다고 생각할 수 있다.

바닷물 중에서 해저의 수온은 거의 일정하고, 수온약층 부분까지만 온도가 변한다. 수온약층은 계절이나 기상에 따라서 깊이가 변하지만 대략 150~250m 정도의 깊이를 갖는다. 지구의 평균기온이 1℃ 상승한다면 바닷물의 표면의 평균기온도 대략 1℃ 상승하겠지만, 200m 바다 속의 물의 온도는 거의 변화가 없다는 것이다.

물론 평균기온이 상승하면 상승할수록 태풍 같은 바람이 더 강해지므로 수온약층의 깊이도 더 깊어지겠지만, 전반적인 상황을 고려하더라도 바닷물의 열팽창에 의한 해수면 상승은 1mm 이상 상승을 기대하기 힘들다.

2. 해저 지각의 침강

그렇다면 투발루는 왜 침식의 위협에 처했을까? 투발루에서 측정된 해수면의 상승규모는 1년에 4~8mm 정도의 규모라고 한다. 이정도의 해수면 상승은 꽤 빠른 편인데, 왜 이렇게 해수면이 상승하게 됐을까? 빙하가 녹는 이유나 열팽창에 의해 상승한 해수면의 높이는 지금까지 수십 년간 수mm 정도에 그칠 것이기 때문에 또 다른 이유가 있어야 한다.

빙하가 녹으면서 생기는 현상으로 지구의 무게가 이동하고 있다는 것도 고려해야 한다.

빙하가 덮고 있던 육지의 지각은 위에 있던 얼음이 없어졌기 때문에 더 작은 힘으로 맨틀을 누르고, 바다의 수심이 더 깊어져 지각이 그만큼 맨틀을 더 강하게 누르게 된다. 그래서 육지는 떠오르고, 바다는 더 깊이 가라앉게 되는 현상이 발생하게 된다. 물론 그 양은 수 mm정도이므로 거의 무시해도 될 정도로 작은 규모이다.

그런데 투발루는 태평양 한가운데에 있는 화산섬이 침식되어 만들어진 섬이라는 것에 주목해야 한다. 화산은 애초에 지각 위에 없던 바위들이기 때문에 화산이 생기기 이전보다 더 큰 힘으로 지각 밑의 맨틀이 눌려서 매년 수mm~수 cm씩 침강하는 경향을 보인다. 우리나라의 화산섬인 제주도, 울릉도, 독도는 계속해서 매년 수mm씩 바다 속으로 내려가고 있으며, 일본이나 하와이, 괌, 백두산도 매년 조금씩 낮아지고 있다.

투발루도 마찬가지로 매년 수 mm씩 가라앉는 것이 당연한 자연의 현상이다.결과적으로 현재까지 지구온난화로 인해서 생긴 해수면의 상승의 양은 거의 없다고 볼 수 있다.

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