사하라 사막이 다시 녹색이 될 수 있을까요?

사하라 사막이 다시 녹색이 될 수 있을까요?

11,000~5,000년 전 마지막 빙하기가 끝난 후 사하라 사막이 변모했습니다. 모래 언덕 꼭대기에 녹색 식물이 자라고 강우량이 증가하여 건조한 동굴이 호수로 변했습니다. 북아프리카의 약 350만 제곱마일(900만 제곱킬로미터)이 녹색으로 변했고, 번성하는 풀과 관목을 먹던 하마, 영양, 코끼리, 오록스(가축 소의 야생 조상)와 같은 동물을 끌어들였습니다. 이 무성한 낙원은 오래전에 사라졌지만, 다시 돌아올 수 있을까요? 간단히 말해서 대답은 "예"입니다. 캘리포니아 대학교 지구 시스템 부교수인 캐슬린 존슨에 따르면 아프리카 습윤 기간이라고도 알려진 녹색 사하라 사막은 지구가 자전축을 중심으로 끊임없이 변화하는 공전궤도 패턴으로 인해 23,000년마다 반복된다고 합니다. 그러나 급격한 기후 변화를 초래한 인간에 의한 온실가스 배출이라는 와일드카드 때문에 현재 세계에서 가장 큰 뜨거운 사막인 사하라 사막이 언제 새로운 녹색 잎으로 변할지는 불분명합니다. 사하라 사막의 녹색 이동은 지구의 기울기가 바뀌었기 때문에 발생했습니다. 연구에 따르면 약 8,000년 전에 지구의 기울기가 약 24.1도에서 현재 23.5도로 움직이기 시작했습니다. 그 기울기 변화가 큰 차이를 만들었습니다. 이는 직관적이지 않게 들릴 수 있지만 현재 기울기 때문에 북반구는 겨울철에 태양에서 멀어집니다. 그러나 녹색 사하라 기간 동안 북반구는 여름 동안 태양에 가장 가깝습니다. 이로 인해 여름철에 지구의 북반구에서 태양 복사(즉, 열)가 증가했습니다. 태양 복사의 증가는 육지와 바다의 온도 차이로 인한 지역의 계절적 바람 이동인 아프리카 몬순을 증폭시켰습니다. 사하라 사막의 증가된 열은 대서양의 수분을 불모의 사막으로 안내하는 저기압 시스템을 만들었습니다. 보통 바람은 마른땅에서 대서양으로 불어와 먼지를 퍼뜨리고 아마존 열대 우림을 비옥하게 하고 카리브해에 해변을 건설합니다. 미국 해양대기청(National Oceanic and Atmospheric Administration)에 따르면 이러한 증가된 수분으로 인해 이전의 사하라 사막은 풀과 관목으로 덮인 대초원으로 변모했습니다. 그곳에 동물이 번성하자 인간도 그렇게 했고 결국에는 버펄로와 염소를 길들였고 심지어 이 지역에서 초기 상징적 예술 체계를 만들기까지 했다고 미국 해양대기청은 보고했습니다.

흔들리는 지구

하지만 애초에 왜 지구의 기울기가 바뀌었을까요? 이 기념비적인 변화를 이해하기 위해, 과학자들은 태양계의 지구 이웃들을 주목해 왔습니다. 뉴욕 컬럼비아 대학교의 라몬트-도허티 지구 관측소의 피터 드 메노칼 소장은 "지구의 자전축은 달과 지구 궤도의 주기적인 변화를 함께 유발하는 더 무거운 행성들과의 중력 상호작용에 의해 교란됩니다. 그러한 변화 중 하나는 지구 축의 흔들림입니다."라고 네이처에 썼습니다. 그 흔들림은 23,000년마다 북반구를 여름에 태양에 더 가깝게 위치시키는 것입니다. 1981년 과학 저널에 처음 발표된 연구에 따르면 학자들은 녹색 사하라 기간 동안 북반구의 태양 복사가 지금보다 7% 증가한 것으로 추정합니다. 사이언스 저널에 발표된 1997년 연구에 따르면 이러한 증가는 아프리카 몬순 강우량을 17%에서 50%까지 증가시켰을 수 있습니다. 녹색 사하라 사막에 대해 기후 과학자들에게 흥미로운 점은 그것이 얼마나 갑자기 나타났다가 사라졌는지입니다. 존슨은 녹색 사하라 사막이 끝나는 데 200년이 걸렸다고 말했습니다. 일사량의 변화는 점진적이었지만 풍경은 갑자기 바뀌었습니다. 이것은 인간이 알아차릴 수 있는 규모의 급격한 기후 변화의 한 예입니다. 해양 퇴적물의 기록은 녹색 사하라 사막이 반복적으로 발생함을 보여줍니다. 녹색 사하라 사막이 다시 나타날 수 있는 다음 북반구 여름 일사량 최댓값은 지금으로부터 약 10,000년 후인 AD 12000년 또는 AD 13000년에 다시 발생할 것으로 예상됩니다. 그러나 과학자들이 예측할 수 없는 것은 온실가스가 이 자연 기후 순환에 어떤 영향을 미칠 것인지입니다. 고기후 연구는 인간이 하는 일이 전례가 없는 일이라는 명백한 증거를 제공합니다. 오늘날 인간이 온실가스 배출을 중단하더라도 이 가스는 12000년까지 계속 증가할 것입니다. 기후 변화는 지구의 자연 기후 순환에 중첩될 것입니다. 그렇긴 하지만, 이러한 궤도를 도는 녹색 사하라 사건이 중신세(2,300만 ~ 500만 년 전)까지 거슬러 올라간다는 해양 퇴적물의 지질학적 증거가 있습니다. 따라서 오늘날의 수준보다 미래의 녹색 사하라 사막 사건은 여전히 먼 미래에 일어날 가능성이 큽니다. One Earth 저널에 실린 리뷰에 따르면 오늘날 상승하는 온실가스는 궤도에 의한 변화의 정도는 아니지만 사하라 사막에 자체적으로 녹화 효과를 줄 수 있다고 합니다. 그러나 이 아이디어는 기후 모델의 한계로 인해 확실하지 않습니다. 한편, 사하라 사막 일부를 녹색 풍경으로 바꾸는 또 다른 방법이 있습니다. 사이언스 저널에 발표된 2018년 연구에 따르면 대규모 태양열 및 풍력 발전소가 그곳에 설치되면 사하라 사막과 그 남쪽 이웃인 반건조 사헬에 강우량이 증가할 수 있습니다. 풍력 및 태양열 발전소는 주변 지역의 열과 습도를 증가시킬 수 있습니다. 연구원들은 강수량의 증가가 식물 성장을 유도하여 긍정적인 피드백 루프를 생성할 수 있다고 말했습니다. 그러나 이 거대한 사업은 아직 사하라 사막에서 테스트되지 않았기 때문에 그러한 프로젝트가 자금을 조달할 때까지 인간은 사하라 사막이 다시 녹색으로 변할지 여부를 보기 위해 12000년 또는 그 이상을 기다려야 할 수도 있습니다.