서울대학교 환경대학원 정수종 교수와 환경계획연구소 장동영 박사가 이끄는 연구팀 그리고 독일 막스플랑크 화학연구소, 국립환경과학원, 이화여자대학교 환경공학과, 연세대학교 대기과학과로 구성된 국제공동연구팀은 최근 발생한 역대 최악의 호주 산불 발생원인 및 이로 인한 기후변화영향력을 분석하였다. 2019-2020 호주 산불은 지난 20년(2000-2020)간 축적된 위성 관측 자료를 기반으로 기후변화인자와 산불발생위험지수를 활용하여, 산불 발생원인이 기후변화의 영향임을 증명하였다. 또한 산불로 발생되는 미세먼지를 포함한 에어로졸의 양과 그로 인한 대기복사강제력을 증가시켜 대기 냉각효과로 인해 지표면 온도를 최대 4.4도 감소시키는 것으로 분석되었다. 이는 보통 수준의 화산폭발 시 발생하는 화산재의 복사강제력에 맞먹는 정도의 영향력이다. 기후변화는 전 세계 많은 지역에서 더 빈번하고 점점 더 강렬한 화재가 예상됨으로 본 연구는 미래 기후 변화 예측 연구에 있어, 바이오매스 연소 에어로졸이 중요한 복사 강제 요인임을 보여주었다. 이 같은 결과는 국제 학술지 Environmental Research Letters에 2021년 3월 온라인으로 발표되었다.
기후변화로 인해 산불발생빈도가 증하고 그 피해가 점점 더 심각해지고 있다는 증거가 증가하고 있다. 광범위한 산불은 엄청난 양의 에어로졸을 방출시켜, 대기 복사 강제력에 영향을 주며, 주로 이는 강한 냉각 효과를 준다. 연구팀은 2019-2020년 호주 산불을 통해, 바이오매스 연소 에어로졸에 의해 교란되는 복사 강제력이 보통 정도의 화산 폭발로 방출되는 화산재의 냉각효과와 유사함을 보여줌으로써, 파괴적인 화재로 인한 에어로졸의 복사 강제력 변화를 통해 지구 기후를 어떻게 교란시킬 수 있는지에 대한 통찰력을 제공하고자 하였다.
연구팀은 2000년부터 2020년까지의 호주의 기후에 영향을 미치는 인도양의 해수면온도 변화 분석을 통하여, 2019년의 이례적으로 강한 인도양의 양의 쌍극자지수를 진단하였다. 이는 호주의 고온건조기후를 강화시켜 호주남동부 지역의 산불의 장기화에 기여하였으며, 동기간 위성으로 관측된 화재발생지역, 활성화 화재 수 및 에어로졸의 광학깊이 분석을 통하여, 화재발생지역의 식생과 기후조건, 복사강제력과의 상호관련성을 설명하였다. 이와 더불어 지표알베도 및 지상관측 자료를 바탕으로 한 경험식을 활용하여 호주남동부지역의 산불로 발생된 대기오염물로 강화된 대기복사강제력을 -14.8 ~ -17.7 Wm-2로 진단하였고, 이는 막스 플랑크 대기화학 연구소에서 개발한 기후화학모델을 이용하여 냉각효과를 지표면 온도의 약3.7-4.4도 감소시키는 것으로 분석되었다.
본 국제 공동연구 책임자인 정수종 교수는 “작년 발생한 역대 최악의 불난리에 이어 올해 최악의 물난리까지 연이어 최악의 기후 재난을 만난 호주 사례를 통해 경험했듯이, 한반도에서 역대 최악의 기후재난이 발생하는 것은 이제 시간문제”라고 강조하며, “한반도를 포함한 동아시아지역에서 발생하는 엄청난 양의 온실가스(이산화탄소) 및 에어로졸 등에 대한 과학적인 감시가 강화되어야 하며, 이를 기반으로 한 미래 기후 변화에 대한 통합적 연구가 필요하다”하였다.