[폴리스TV] 독일 헬름홀츠 환경연구센터(UFZ), “2018∼2020년 유럽 가뭄, 250년 동안 가장 강렬했다”

독일 헬름홀츠 환경연구센터(UFZ), “2018∼2020년 유럽 가뭄, 250년 동안 가장 강렬했다”

“독일·프랑스·체코 등 중부 유럽서 유럽 육지 면적의 36%에 영향 미쳐”
유럽 전역서 물 부족 초래…밀, 옥수수, 보리 등 작물 수확량도 20∼40% 감소

 

많은 사람들이 2018년부터 2020년까지의 가뭄을 기억한다. 독일 라이프치히의 헬름홀츠 환경연구센터 과학자들이 이끄는 국제 연구팀이 이 사건의 역사적 차원을 분류했다.

그들의 연구 결과에 따르면 18세기 중반 이후 유럽에서는 이렇게 넓은 지역을 장기간 덮고 온난한 기온과 일치하는 가뭄이 발생한 적이 없었다. 따라서 2018년에서 2020년 사이는 가뭄에 대한 새로운 기준이 되고 있다.

이러한 전례 없는 사건이 미래에 더 자주 발생할 가능성이 있기 때문에 과학자들은 지역적으로 적합한 가뭄 예방 조치의 개발 및 시행을 시급히 권고하고 있다.

메마른 초원과 들판, 마른 개울 바닥, 죽은 숲, 감소된 발전소 생산량이 감소했는데, 2018년, 2019년 및 2020년의 가뭄 연도는 예외적이었고 자연과 경제에 상당한 영향을 미쳤다. 이전에는 역사적 차원에서 어디에 분류되어야 하는지 명확하지 않았다.

 

UFZ 모델이자 미국 지구물리학연합(American Geophysical Union)의 『지구미래저널( Earth’s Future journa)』에 실린 기사의 수석 저자인 올드리치 라코벡(Oldrich Rakovec) 박사는 “2018년에서 2020년까지의 가뭄은 유럽의 가뭄에 대한 새로운 기준을 제시한다”라고 말한다.

과학자들은 1766년까지의 역사적 가뭄을 재구성하고 2018년에서 2020년까지의 가뭄과 그 범위를 비교할 수 있도록 하는 방대한 데이터 편집 및 모델링 기술로 이를 문서화했다.

예를 들어, 2018년에서 2020년 사이의 가뭄은 특히 독일, 프랑스, 체코와 같은 중부 유럽에서 유럽 육지 면적의 36%에 영향을 미쳤다. 올드리치 라코벡(Oldrich Rakovec) 박사는 “지난 250년 동안 이와 같은 대규모 가뭄 사건은 없었다”라고 설명한다.

2018년 4월에 시작되어 2020년 12월에 처음 종료된 유럽의 가뭄 사건의 전체 기간도 33개월로 유난히 길었다. 1857년과 1860년 사이의 가뭄만이 조금 더 오래 지속되어 총 35개월이 되었다. 또한 2018년부터 2020년까지는 깊이 2m까지 검토 중인 토사량(토양 부피에서 2021년과 2022년에도 가뭄이 계속됐다.

UFZ 모델인 올드리치 라코벡(Oldrich Rakovec) 박사는 “2021년은 조금 더 습하고 농업에 중요한 표토와 물을 잘 공급했지만 습기가 모든 곳에서 더 깊은 곳까지 침투하지 못했다”고 말한다.

과학자들이 모델을 위해 유럽을 분할한 50×50km 그리드 셀(grid cell)의 평균 가뭄기간도 예외적으로 길었다. 가뭄 사건은 시공간에 걸쳐 동적으로 발전하기 때문에, 즉 한 지점에서 시작하여 발전하고 마침내 다른 곳에서 끝나기 때문에 이 값은 가뭄 사건의 총 기간과 다르다. 2018∼2020년 사건의 경우 평균 가뭄 기간이 12개월로 결정되었다.

1857년에서 1860년 사이의 가뭄만이 평균 13개월로 더 오래 지속되었다. 과학자들은 가뭄을 현재 토양 수분이 250년의 전체 기간 동안 20%에만 도달하는 값보다 2m 깊이로 떨어지는 시간으로 정의했다.

이러한 역사적 가뭄을 재구성하기 위해 과학자들은 UFZ(헬름홀츠 환경연구센터)에서 개발된 수문 모델 시스템(hydrological model system)인 mHM을 사용했다. 이 환경 시스템 모델을 사용하면 무엇보다도 온도 및 강수량에 대한 과거 데이터에서 토양 수분을 모델링할 수 있다. 토양수분을 장기 기대치와 비교함으로써 토양수분지수를 계산할 수 있고, 가뭄상태를 역으로 판단할 수도 있다.

2018년부터 2020년까지의 가뭄 기간 동안 기온 상승은 지난 250년 동안 유럽의 연평균 기온과 비교하여 섭씨 2.8도 상승하여 역사적 기록을 경신했다.

UFZ 모델이자 논문의 공동 저자인 로히니 쿠마르(Rohini Kumar) 박사는 “과거의 가뭄은 평균 기온이 거의 변하지 않는 다소 추운 가뭄이었다. 가뭄 기간 동안 지난 세기의 주요 가뭄의 전형인 강수량이 약 20% 감소하고 기온이 상승하면 그 영향은 훨씬 더 심각하다”고 말한다.

이것은 훨씬 더 많은 물이 증발하기 때문이다. 이 가뭄 기간 동안 물 부족의 결과는 농업을 사용하는 과학자들에 의해 입증되었다. 밀, 옥수수, 보리의 경우 2018년에서 2020년 사이의 평균 연간 작물 수확량을 1961년에서 2021년 사이의 수확량과 비교했다.

주로 가뭄에 영향을 받은 국가들에서는 수확량이 크게 감소했는데, 예를 들어, 베네룩스 국가, 독일과 프랑스에서는 20∼40%, 독일의 밀은 17.5%, 보리는 거의 유럽 전역에서 10%까지 떨어졌다.

유럽의 가뭄이 미래에 어떻게 발전할 것인지도 지구 온난화의 정도에 달려 있다. 미래의 온실가스 배출에 대한 두 가지 시나리오에 대해 과학자들은 가능한 가뭄 범위와 지속 기간을 모델링했다. 이러한 소위 대표 농도 경로(Representative Concentration Pathways ; RCP)는 온실 가스 배출량이 2100년까지 완화될 것인지(RCP 4.5) 아니면 계속 감소할 것인지(RCP 8.5) 설명한다.

과학자들은 RCP 4.5 시나리오에서 평균 가뭄 기간이 최대 100개월까지 크게 증가하는 반면, 가뭄의 범위는 유럽 지역의 최대 50%로 비교적 온건하다는 것을 발견했다. 반면에 RCP 8.5 시나리오는 다르다. 평균 가뭄 기간은 200개월 이상이 될 수 있으며 유럽의 최대 70%가 영향을 받을 수 있다.

논문의 공동저자이자 UFZ의 지표수문학 워킹그룹 대표인 루이스 사마니에고(Luis Samaniego) 박사는 “정책 입안자들은 앞으로 가뭄이 훨씬 더 심해질 수 있다는 사실에 대비해야 한다. 이는 특히 농업 정책에 경종을 울려 임박한 물 부족에 대한 적절한 조치를 처리해야 한다”라고 강조한다.

지역적으로 구체적으로 예를 들어 지하 저장 시설, 지능형 관개 기술 또는 내열성 식물 품종의 번식과 같은 대규모 저수지의 생성이 될 수 있다.

참여하는 UFZ 과학자들의 연구 작업은 독일 연구재단과 체코 과학재단의 자금 지원을 받아 양자 프로젝트인 ‘XEROS(eXtreme EuRopean drOughtS : 과거, 현재 및 미래 이벤트의 다중 모델 합성)’의 일부로 수행되었다.