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[IT뉴스]‘탄소 저장’ 영구동토층 녹으면 온실가스 폭발?…반대로 흡수되는 탄소량이 더 많았다[후암동 논문 연구소]

온카뱅크관리자

2026-06-18 20:17:28

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 <img alt="사진은 기사 내용과 관련 없음. [게티이미지뱅크]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/18/ned/20260618201159601rgqf.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="X45Or66b1H" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202606/18/ned/20260618201159601rgqf.jpg" width="658">
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 사진은 기사 내용과 관련 없음. [게티이미지뱅크]
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 [헤럴드경제=장윤우 기자] 영구동토층이 녹으면 강이 이산화탄소를 대기로 뿜어낸다. 기후변화를 가속하는 악순환이다. 그런데 같은 과정에서 땅속 암석이 이산화탄소를 빨아들이는 속도도 함께 빨라진다는 연구 결과가 나왔다.
 동토층 해빙이 단순히 온실가스를 늘리는 게 아니라, 방출과 흡수를 동시에 하는 복잡한 시스템이라는 것이다.
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 <img alt="사진은 기사 내용과 관련 없음. [게티이미지뱅크]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/18/ned/20260618201159945pkrb.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="ZPhaL7711G" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202606/18/ned/20260618201159945pkrb.jpg" width="658">
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 사진은 기사 내용과 관련 없음. [게티이미지뱅크]
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 최근 국제학술지 네이처(Nature) 2026년호에 따르면 베이징사범대 장리웨이 연구팀과 독일 루트비히막시밀리안대 아론 부페 연구팀은 중국 칭하이-티베트 고원의 하천 50곳을 3년 이상 반복 조사해 이 같은 결과를 발표했다.
 조사 지역은 황하·양쯔강·메콩강 등 아시아 8대 강의 최상류로, 총면적이 약 78만㎢에 달한다. 한반도의 3.5배 크기다.
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 영구동토층 녹으면 탄소를 내뿜는다?
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 <img alt="티베트 고원 영구동토층 분포도. 보라색일수록 얼어있는 땅을 뜻한다. [국제학술지 네이처(Nature) 2026년호]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/18/ned/20260618201200241yzog.png" data-org-width="1280" dmcf-mid="1pvAaBB3XW" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202606/18/ned/20260618201200241yzog.png" width="658">
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 티베트 고원 영구동토층 분포도. 보라색일수록 얼어있는 땅을 뜻한다. [국제학술지 네이처(Nature) 2026년호]
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 영구동토층은 말 그대로 항상 얼어 있는 땅이다. 칭하이-티베트 고원은 남극과 북극을 제외하면 지구에서 가장 넓은 빙하 지대다.
 이 땅속에는 수천 년 전부터 썩지 못하고 그대로 묻혀 있는 동식물 잔해, 즉 유기 탄소가 엄청나게 쌓여 있다. 냉동고 속 음식처럼 온도가 낮아야 유지되는 상태다.
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 <img alt="[123RF]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/18/ned/20260618201200524hfga.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="t5WNgqqFZy" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202606/18/ned/20260618201200524hfga.jpg" width="658">
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 [123RF]
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 기온이 오르면 얼었던 땅이 녹으면서 수천 년 묵은 유기 탄소가 강으로 흘러들어 분해되고, 이산화탄소가 대기에 방출된다. 그동안 과학계가 우려해 온 시나리오다.
 동토층이 녹으면 그 아래 묻혀 있던 암석 표면이 물과 처음으로 만난다. 물이 암석을 녹이는 풍화 작용도 시작된다.
 이 풍화 반응은 이산화탄소를 흡수하는 방향으로 진행된다. 동토층이 녹으면서 이산화탄소를 방출하면서도 흡수하는 것이다.
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 <img alt="그래프의 막대가 왼쪽으로 길어질수록 탄소 흡수가 커짐을 뜻하고, 오른쪽으로 길어질수록 탄소 배출이 심해짐을 의미한다. 땅이 빈틈없이 꽉 얼어붙은 지역(Continuous, 최상단)은 강물이 온실가스를 내뿜는 양(회색 막대)이 압도적으로 많았지만, 아래쪽으로 내려와 얼음 땅이 점차 녹아내린 지역(Isolated, 하단)으로 갈수록 탄산염 풍화(파란색 막대)와 규산염 풍화(빨간색 막대) 작용이 오히려 배출량을 압도하고 탄소를 흡수하는 반전이 나타났다. [국제학술지 네이처(Nature) 2026년호]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/18/ned/20260618201200804jueu.png" data-org-width="1117" dmcf-mid="F0lnJppXHT" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202606/18/ned/20260618201200804jueu.png" width="658">
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 그래프의 막대가 왼쪽으로 길어질수록 탄소 흡수가 커짐을 뜻하고, 오른쪽으로 길어질수록 탄소 배출이 심해짐을 의미한다. 땅이 빈틈없이 꽉 얼어붙은 지역(Continuous, 최상단)은 강물이 온실가스를 내뿜는 양(회색 막대)이 압도적으로 많았지만, 아래쪽으로 내려와 얼음 땅이 점차 녹아내린 지역(Isolated, 하단)으로 갈수록 탄산염 풍화(파란색 막대)와 규산염 풍화(빨간색 막대) 작용이 오히려 배출량을 압도하고 탄소를 흡수하는 반전이 나타났다. [국제학술지 네이처(Nature) 2026년호]
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 석회암 같은 탄산염 암석이나 화강암 같은 규산염 암석이 빗물과 반응할 때, 대기 중 이산화탄소가 반응 재료로 소모된다. 베이킹소다가 식초를 만나면 거품을 내고 사라지는 모습처럼 암석이 물과 반응하면서 이산화탄소가 흡수된다.
 연구팀이 조사한 50개 하천에서 이 효과는 수치로 확인됐다.
 동토층이 넓게 남아 있는 지역에서는 암석 풍화로 흡수되는 이산화탄소가 하천 방출량의 약 15%에 그쳤다. 그런데 동토층이 군데군데 녹아 없어진 지역에서는 이 비율이 100%를 넘었다.
 강이 내뿜는 것보다 암석이 빨아들이는 양이 더 많았다는 뜻이다. 칭하이-티베트 고원 전체로 합산하면 암석 풍화가 하천 이산화탄소 방출량의 약 35%를 상쇄하고 있었다.
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 동토가 녹을수록 흡수되는 탄소량도 높아진다
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 <img alt="사진은 기사 내용과 관련 없음. [게티이미지]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/18/ned/20260618201201024cxzk.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="37DP8HHlGv" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202606/18/ned/20260618201201024cxzk.jpg" width="658">
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 사진은 기사 내용과 관련 없음. [게티이미지]
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 연구팀은 현재 동토층이 넓게 남아 있는 지역이 앞으로 수십 년에서 수백 년에 걸쳐 서서히 녹아간다고 가정하고 미래를 추정했다.
 동토층이 줄어들수록 암석 풍화가 강해지고, 탄소 흡수 효과가 커져 결국 하천 방출량을 넘어설 수 있다는 결론이 나왔다.
 다만 모든 암석이 이산화탄소를 흡수하는 것은 아니다.
 황철석처럼 황 성분이 들어간 암석이 풍화될 때는 반대로 이산화탄소가 나온다. 황철석이 물을 만나면 황산이 만들어지고, 이 황산이 주변 탄산염 암석을 녹이면서 이산화탄소가 방출된다.
 연구팀이 조사한 지역에서 황화물 풍화로 방출되는 탄소는 연간 약 110만 톤으로 추정됐다. 탄산염·규산염 풍화가 흡수하는 탄소 합계인 약 190만 톤보다 작았다.
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 <img alt="북극해 인근의 그린란드 일대 호수에 녹고 있는 빙산이 떠 있다. [AFP]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/18/ned/20260618201201602adub.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="0DDP8HHlYS" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202606/18/ned/20260618201201602adub.jpg" width="658">
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 북극해 인근의 그린란드 일대 호수에 녹고 있는 빙산이 떠 있다. [AFP]
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 연구팀이 강조하는 핵심은 기존에 기후를 예측하던 모델이 이 같은 사실을 제외하고 계산하고 있다는 것이다.
 지금까지 대부분의 기후 모델은 동토가 녹으면 유기 탄소가 분해돼 이산화탄소가 늘어난다는 생물학적 과정만 주로 반영해 왔다. 암석이 풍화되면서 이산화탄소를 흡수하는 지질학적 과정은 빠져 있었다.
 연구팀은 논문에서 “탄산염과 규산염 암석이 풍부한 지역에서는 동토가 녹을수록 암석 풍화에 의한 탄소 흡수가 하천 방출을 초과할 수 있다”며 “지구 탄소 순환 모델에 이 기제를 반드시 포함해야 한다”고 밝혔다.
 다만 황화물이 많은 지역에서는 반대 방향으로 작용할 수 있어 지역별 암석 구성에 따라 결과가 달라진다는 점도 덧붙였다.
 연구팀은 한 가지 변수도 남아 있다고 밝혔다. 탄소 동위원소 분석 결과 이 지역 하천에 녹아 있는 이산화탄소의 평균 탄소 연령은 약 1655년으로 최근에 만들어진 탄소가 아니라 수천 년 묵은 탄소가 상당 부분 섞여 있다는 뜻이다. 이처럼 오래된 탄소가 대기로 나오게 될 경우도 상정해야 한다고 설명했다.
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 참고논문
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 DOI : 10.1038/s41586-026-10664-8
 논문 정보 : Zhang, L., Bufe, A., Dean, J.F. et al. Rock weathering can counteract river CO2 emissions induced by permafrost thaw. Nature (2026).
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