지구 온난화는 육지 빙상을 녹여 바다로 보내는데 이는 결과적으로 해수면의 상승으로 이어진다. 닐스보어연구소(Niels Bohr Institute) 연구자들은 새로운 측정을 통해 북유럽 해수면이 과거 추정보다 상승할지도 모른다는 것을 보여준다. 이는 심각한 위험으로 스칸디나비아 반도, 영국, 네덜란드, 독일 북쪽의 해수면이 21세기에 1.5미터까지 상승할 것이다. 이같은 연구 결과가 `기후연구(Climate Research)` 저널에 발표돼 눈길을 끌고 있다.
해수면 상승은 세계 해안 지역을 심각하게 위협하지만 이 위협은 지구 모든 지역에서 동일하지는 않고 많은 지역적 인자에 좌우된다.
코펜하겐 대학교(University of Copenhagen) 닐스보어 연구소(Niels Bohr Institute)의 얼음기후센터(Centre for Ice and Climate)에서 부교수로 활동하는 아슬락 그린스테드(Aslak Grinsted) 부교수는 “해양이 상승할지라도 지구 전역이 균일하게 상승하지 않는데 이는 부분적으로 중력장의 지역적인 변화와 육지의 융기 때문”이라고 말하면서 지표 밑과 주위 상황의 차이 때문에 육지와 해양 표면에 작용하는 중력은 다양하다고 설명한다.
그린란드의 수많은 빙상은 바다를 끌고 있어 결과적으로 그린란드 주변에서 해수면은 더 높아진다. 빙상이 녹아 바다로 물이 흐를 때 이 끌림은 감소되는데 더 많은 물이 바다로 유입돼도 그린란드 주변의 해수면은 낮아질 것이다.
북유럽에 미치는 또 다른 매우 중요한 영향은 방하기 동안 육지를 누르는 빙상이 있었다는 점이다. 그 무게가 사라지자 육지는 융기하는데 빙상이 사라진 지 10,000년 이상이 지나도 육지는 여전히 융기한다. 계산결과 보스니아 만(Gulf of Bothnia)에서 육지는 예상했던 해수면 상승보다 여전히 빠르게 융기하고 있다.
유엔의 기후변화에 관한 정부간 패널(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)은 이번 세기의 평균 지구 온난화는 4℃까지 될 것으로 온실가스 배출량 전망 시나리오에 따라 추정한다.
아스락 그린스테드 교수는 “해수면 상승에 대한 유엔 기후패널의 보고서에 근거하고 빙상해빙에 대한 전문가 의견을 보충한 후, 우리는 북유럽에서 얼마나 많은 바다가 상승할 것으로 계산했다”고 말하고 있다.
계산결과, 네덜란드나 영국에서는 높은 시나리오(high scenario)로 간주되는 실제 위험이 있는 것으로 나타났다.그는 “런던의 경우 최적 추정은 해수면이 0.8미터까지 상승하는 것으로 나타났다”면서 “영국에서는 이번 세기에 해수면이 0.9미터 이상 상승하는 것으로 가능성 밖이라고 여겨지지만 우리의 새로운 계산 결과는 이 한계를 초월할 가능성이 27%이며 21세기에 1.75미터까지 상승하는 것을 배제할 수 없다”고 설명한다.
네덜란드에서는 최적 추정결과는 해수면 상승이 0.8미터이지만, 계산에 따르면 현재의 하이-엔드 시나리오(high-end scenario)에서 제시한 1.05미터를 초과할 가능성은 26%이며 1.80미터까지 상승하는 것을 배제할 수 없다.
그는 “두 국가 모두 해안가에 장벽, 수문, 둑을 이미 설치해 보호하고 있지만 그것으로 충분한가”라고 의문을 표하면서 “각 국가들은 기후변화를 대비하면서 최악의 시나리오(worst-case-scenario)에 대한 우리의 계산이 고려되기를 희망한다”고 말한다.
코펜하겐에서는 해수면의 증가가 약간 적은 것으로 나타났다. 최적 추정결과는 0.8미터까지 해수면이 상승하는 것이지만 1.6미터까지 상승할 위험도 있다.
세계의 해수면이 평균 80cm까지 상승한다고 할지라도 핀란드 보스니아 만의 해수면은 육지의 융기 때문에 10cm까지 낮아질 것으로 예상된다. 육지가 해수면의 상승보다 더 빠르게 융기한다.
그린란드 빙상의 감소된 중력 끌림은 그린란드로부터 2000km 만큼이나 먼 지역의 해수면을 낮출 것이다. 이 현상은 그린란드 해빙이 세계 해수면의 14cm 상승에 기여할 것이라는 것을 의미하지만 에든버러(Edinburgh)에서는 부분적으로 4cm까지 낮아질 수 있다.
아슬락 그린스테드 교수는 “미래 지구 해수면 상승과 관련된 큰 불확실성은 남극의 얼음이 얼마나 빨리 녹고, 큰 규모로 붕괴할지 여부”라면서 “그러나 심지어 남극 얼음의 붕괴가 없어도 취약한 국가들은 최악의 시나리오에 대비하기 위해 해안을 방어하는 컨티전시 플랜을 준비해야 한다”고 밝히고 있다.
<참조> A Grinsted, S Jevrejeva, REM Riva, D Dahl-Jensen. Sea level rise projections for northern Europe under RCP8.5. Climate Research, 2015; 64 (1): 15 DOI: 10.3354/cr01309
Global warming leads to the ice sheets on land melting and flowing into the sea, which consequently rises. New calculations by researchers from the Niels Bohr Institute show that the sea level in Northern Europe may rise more than previously thought. There is a significant risk that the seas around Scandinavia, England, the Netherlands and northern Germany will rise by up to about 1½ meters in this century. The results are published in a special issue of the scientific journal Climate Research.
Sea level rise is a significant threat to the world's coastal areas, but the threat is not the same everywhere on Earth -- it depends on many regional factors.
"Even though the oceans are rising, they do not rise evenly across the globe. This is partly due to regional changes in the gravitational field and land uplift," explains Aslak Grinsted, associate professor at the Centre for Ice and Climate at the Niels Bohr Institute, University of Copenhagen.
Sea distributed unevenly
He explains that gravity over the surface of the land and sea varies due to differences in the subsurface and surroundings -- the greater the mass, the greater the gravity. The enormous ice sheet on Greenland attracts the sea, which consequently becomes higher around Greenland. When the ice sheet melts and flows out to sea as water, this attraction is reduced and even though more water has entered the sea, the sea level around Greenland would fall.
Another very important effect for Northern Europe is that during the ice age we had a thick ice sheet that weighted down the land. When the weight disappears, then the land rises and even though it has been more than 10,000 years since the ice disappeared, the land is still rising. The calculations show that in the Gulf of Bothnia the land is still rising faster than the expected sea level rise.
The UN Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) has estimated that the average global warming in this century will rise by 4°C in a business-as-usual scenario. That is to say, if we continue to emit greenhouse gases as we have up to now. The effect will be a rise in sea levels.
"Based on the UN climate panel's report on sea level rise, supplemented with an expert elicitation about the melting of the ice sheets, for example,how fast the ice on Greenland and Antarctica will melt while considering the regional changes in the gravitational field and land uplift, we have calculated how much the sea will rise in Northern Europe," explains Aslak Grinsted.
Higher increase than expected
The calculations show that there is a real risk that what have been regarded as high scenarios in the Netherlands and England will be surpassed.
"For London, the calculated best estimate is that sea level will rise by 0.8 meters. In England, a sea level rise of more than 0.9 meters in this century has been considered highly unlikely, but our new calculation shows that there is a 27% chance that this limit is surpassed and we can not exclude a sea level rise of up to 1.75 meters this century," explains Aslak Grinsted.
For the Netherlands, the best estimate of sea level rise is 0.83 meters, but the calculations show that there is a 26% chance that it will exceed the existing high-end scenario of 1.05 meters and a sea level rise of up to 1.80 meters cannot be excluded.
"Both countries have already established protections for the coasts with barriers, sluice gates, and dikes, but is it enough? I hope that our calculations for worst-case-scenarios will be taken into consideration as the countries prepare for climate change," says Aslak Grinsted.
Copenhagen is slightly less exposed. Here the best estimate is that sea levels will rise by 0.68 meters, but there is a risk of increases up to 1.6 meters.
But even though the sea level around the world will rise by an average of 80 cm, the sea level in the Gulf of Bothnia in Finland is expected to fall by 10 cm due to land uplift. The land is rising faster than the sea is rising.
The reduced gravitational attraction of the Greenland ice sheet will result in lower sea levels as far away as 2000 km from Greenland in Ireland, Scotland and Norway. This means that the melting from Greenland will contribute 14 cm to the global sea level, but locally in Edinburgh it will result in a fall of 4 cm.
Aslak Grinsted explains that the great uncertainty in relation to future global sea level rise is how quickly the ice on Antarctica will melt and whether it will happen in a large collapse. But even without a collapse of the ice on Antarctica, vulnerable countries should prepare contingency plans in their coastal defence for the 'worst-case-scenario'.
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