기후변화 2007: 종합보고서 종합보고서 기후변화에관한정부간협의체 (Intergovernmental Panel on Climate Change) 의평가 IPCC 제 27 차총회 ( 스페인발렌시아, 2007 년 11 월 12 일 ~17 일 ) 에서채택된이요약보고서는실무그룹의제 4 차평가보고서에대한기여를토대로주요발견과불확실성에관해 IPCC 가공식동의한선언문을나타낸다. 이보고서안을준비한핵심저자팀 : Lenny Bernstein, Peter Bosch, Osvaldo Canziani, Zhenlin Chen, Renate Christ, Ogunlade Davidson, William Hare, Saleemul Huq, David Karoly, Vladimir Kattsov, Zbigniew Kundzewicz, Jian Liu, Ulrike Lohmann, Martin Manning, Taroh Matsuno, Bettina Menne, Bert Metz, Monirul Mirza, Neville Nicholls, Leonard Nurse, Rajendra Pachauri, Jean Palutikof, Martin Parry, Dahe Qin, Nijavalli Ravindranath, Andy Reisinger, Jiawen Ren, Keywan Riahi, Cynthia Rosenzweig, Matilde Rusticucci, Stephen Schneider, Youba Sokona, Susan Solomon, Peter Stott, Ronald Stouffer, Taishi Sugiyama, Rob Swart, Dennis Tirpak, Coleen Vogel, Gary Yohe 추가저자팀 Terry Barker 감수자 Abdelkader Allali, Roxana Bojariu, Sandra Diaz, Ismail Elgizouli, Dave Griggs, David Hawkins, Olav Hohmeyer, Bubu Pateh Jallow, Lucka Kajfez-Bogataj, Neil Leary, Hoesung Lee, David Wratt
서론
서론 서론 종합보고서 (Synthesis Report) 는 IPCC( 기후변화에관한정부간협의체 ) 의제1 실무그룹이수행한평가에기초한다. IPCC 제 4차평가보고서 (AR4) 의최종분인이보고서는기후변화에대한총체적시각을제공한다. 주제 1(Topic 1) 은관측된기후변화와원인을불문하고그런변화가자연계와인간계에끼치는영향을간추려설명한다. 주제 2에서는관측된변화를평가하고, 주제 3에서는서로다른시나리오에따른미래의기후변화전망과그에관련된영향을제시한다. 주제 4에서는다음몇십년동안의적응 (adaptation) 과완화 (mitigation) 에대한의견, 그것들과지속발 전과의상호작용을고찰한다. 주제 5에서는적응과완화의관계를좀더개념적으로평가하고좀더장기적으로조망한다. 주제 6에서는이 4차평가의주요확실한발견과남아있는주요불확실성을간추려설명한다. 인위적동인 (driver) 을나타낸구조적프레임워크, 기후변화의영향, 기후변화에대한반응, 그것들간의관계를그림 I.1에나타냈다. 2001년에제 3 차평가보고서 (TAR) 가발표될당시의정보로는주로시계방향의관계만설명할수있었다. 즉, 사회경제적정보와배출량으로부터기후의변화와영향을도출하는것만가능했다. 이관계에대한이해가높아진현재는반시계방향으로도평가할수있다. 즉, 피해가야할미래영향위험을줄일개발경로와지구적배출량제약을평가하는것이가능하다. 인위적기후변화동인과영향, 대응체계도 기온변화 강수변화 기후변화 해수면상승 극단적현상 기후과정의동인 지구시스템 생태계 수자원 농도 배출량 인간시스템 영향과취약성 식량 주거지와 인간 안보 사회 보건 정부 기술 문맹사회경제적발전 보건 공평 인구 생산및소비사회문화적거래패턴기호 완화 적응 그림 I.1 기후변화의인위적동인 (drivers) 과영향, 기후변화에대한대응및이들의관계 - 28 -
서론 불확실성처리 IPCC 불확실성처리지침 1) 은전체실무그룹과이종합보고서 (SYR) 에서불확실성을처리할때사용할처리체계를정의한것이다. 실무그룹은여러분야의자료를평가하고문헌들에서파생된불확실성을처리하는데도다양한접근방식을사용하기때문에불확실성처리체계는방대하다. 자연과학에서사용하는데이터, 지시자및분석의성격은일반적으로기술개발평가나사회과학에서사용하는그것들과는다르다. WG I 은전자에, WG III 는후자에, WG II 는두측면모두에중점을둔다. 불확실성을기술하는데에는각각독특한형태의언어를사용하는 3 가지접근방식이사용된다. 그 3 가지접근법중에서어느것을선택하느냐는이용가능한정보의성격과저자가전문가적으로판단하기에현재의과학적이해가얼마나맞는가, 얼마나완전한가에달려있다. 불확실성에대한정성적평가는증거의양과품질에대한상대적의미 ( 즉, 이론이나관측혹은모델에서확신이나주장이참인지혹은유효한지여부를나타내는정보 ) 와의견일치정도 ( 즉, 그문헌에서특정소견에관한동의수준 ) 를제시하는특징이있다. WG III 는높은공감도과많은증거, 높은공감도와보통증거, 보통의공감도와보통의증거등과같이그자체로의미가파악되는일련의용어들을통해이접근법을사용한다. 기본데이터, 모델, 분석의정확성에대한전문가판단을사용해서불확실성을정량적으로평가하는경우, 발견의정확성에대한가능성은아래스케일의신뢰수준을사용해표현한다. 최소 9/10의가능성 매우높은신뢰성 (very high confidence) 8/10의가능성 높은신뢰성 (high confidence) 5/10의가능성 보통 ( 중간 ) 신뢰성 (medium confidence) 2/10의가능성 낮은신뢰성 (low confidence) 1/10 이하의가능성 매우낮은신뢰성 (very low confidence). 일련의증거에대한전문가판단과통계분석을사용해서특정결과 ( 예 : 관측치나모델결과 ) 의불확실성을판단하는경우에는평가된발생확률은아래가능성 (likelihood) 범위를사용해표현한다. 사실상확실한 (virtually certain) >99% 극히가능성높은 (extremely likely) >95% 가능성높은 (very likely) >90% 가능성있는 (likely) >66% 가능성이없지는않은 (more likely than not) >50% 가능성이반반인 (about as likely as not) 33~66% 가능성없는 (unlikely) <33% 가능성매우낮은 (very unlikely) <10% 극히가능성없는 (extremely unlikely) <5% 사실상가능성없는 (exceptionally unlikely) <1% WG II 는신뢰도와가능성평가치를결합하여사용하였고, WG I 은주로가능성평가치를사용했다. 이종합보고서는해당실무그룹의불확실성평가를따른다. 통합된소견이한개이상의 WG 에서나온정보에기초한경우, 불확실성표현은해당 WG 보고서와일치하게사용했다. 달리언급하지않는한, 이보고서에서대괄호안의수치범위는 90% 불확실성구간을나타낸다 ( 즉, 값이그범위보다높을가능성이 5%, 낮을가능성이 5% 존재한다 ). 불확실성구간은최적추정치에꼭대칭할필요는없다. 1) http://www.ipcc.ch/activity/uncertaintyguidancenote.pdf 참고 - 29 -
1 관측된기후변화와그영향
주제 1 관측된기후변화와그영향 1.1 기후변화의관측 제3차평가보고서이후, 데이터세트확대, 데이터분석향상, 지리적포함범위의확장, 불확실성에대한이해도향상, 더다양해진측정덕분에기후가시공간적으로어떻게변하고있는지에대한이해가많이진전되었다. {WG I SPM} 기후변화의정의 IPCC 에서말하는기후변화는기후특성의평균이나변동성의변화를통해확인가능하고 ( 예 : 통계분석을통해 ) 수십년혹은그이상오래지속되는기후상태변화를뜻한다. 자연적변동성때문이든인간활동에따른결과이든시간경과에따른모든기후변화를일컫는다. 이기후변화는 UNFCCC (United Nations Framework Convention on Climate Change) 에서말하는기후변화와는다르다. UNFCCC 에서뜻하는기후변화는지구대기의조성을변화시키는인간활동에직 간접원인이있고그에더해상당한기간동안자연적기후변동이관측된것을말한다. 기후계의온난화는확실하다. 그간관측된지구평균기온과해수온도의상승, 널리일어나는눈과얼음의융해, 지구평균해수면의상승에서명백히드러난다 ( 그림 1.1). {WG I 3.2, 4.8, 5.2, 5.5, SPM} 지난 12년 (1995~2006년) 중 11번이 1850년이래전지구표면기온의측기기록에서가장더웠던해에속한다. 100년 (1906~2005년) 선형경향은 0.74 [0.56~0.92] 로, TAR의 100년 (1901~2000년) 선형경향 0.6[0.4~0.8] 보다높았다 ( 그림 1.1). 1956년부터 2005년까지 50년동안의선형온난화경향 (0.13 [0.1~0.16] /10년) 은 1906~2005년경향의거의두배였다. {WG I 3.2, SPM} 기온상승은전지구적으로널리일어나고있고, 북반구고위도일수록현저하다 ( 그림 1.2). 북극평균기온은지난 100년동안지구평균의거의두배속도로상승했다. 육지지역이해양보다빠르게온난화되었다 ( 그림 1.2와 1.5). 1961년이후의관측치를보면, 지구해양은최소한 3,000 m 수심까지평균수온의상승이나타났고, 기후계에가해지는열의 80% 이상기여했다. 풍선과위성을이용해측정한저층및중간층대류권온도의새로운분석결과는지표기온에서관측된것과유사한온난화속도를보인다. {WG I 3.2, 3.4, 5.2, SPM} 해수면상승은온난화와일치한다 ( 그림 1.1). 지구평균해수면은 1961~2003년에는 1.8[1.3~2.3] mm/yr 속도로상승했고, 1993~2003년에는 3.1 [2.4~3.8] mm/yr 속도로상승했다. 1993~2003년의속도가더빠른것이 10년변동성을반영하는지더장기적인경향의증대를나타내는지는확실하지않다. 1993년이래, 해양의열팽창은해수면상승에대한추정기여도합계의약 57% 를차지했고, 빙하및만년설 (ice cap) 감소는약 28% 를, 극지빙상의소실이그나머지를차지했다. 1993년부터 2003년까지이러한기후기여도의합계는직접적으로관측된총해수면상승과불확실성범위내에서일치한다. {WG I 4.6, 4.8, 5.5, SPM, 표 SPM.1} 관측된눈과얼음범위의감소역시온난화와일치한다 ( 그림 1.1). 1978년이후의위성데이터를보면, 연평균북극해양빙범위는 10년당 2.7 [2.1~3.3]% 감소했고, 여름에는더심하게 10년당 7.4[5.0~9.8]% 감소했다. 산악빙하와적설평균은남반구와북반구모두에서감소했다. 계절적동토의최대면적이 1900년이후북반구에서약 7% 감소했고, 봄에는최대 15% 감소했다. 영구동토층의표층온도는 1980년대이후북극에서최대 3 상승했다. {WG I 3.2, 4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 5.5, SPM} 대륙, 지역, 해양분지 (Ocean Basin) 규모에서, 다수의장기변화가다른기후특성들에서도관측되었다. 여러넓은지역의강수량에서 1900~2005 년경향이관측되었다. 이기간동안, 북미와남미의동부, 북유럽, 북부및중앙아시아에서는강수량이상당히증가했고, 사헬, 지중해, 남아프리카, 일부남아시아에서는감소했다. 지구전체로는가뭄이든면적이 1970년대이래증가했을가 - 32 -
주제 1 관측된기후변화와그영향 능성이있다 2).{WG I 3.3, 3.9, SPM} 이있다. {WG I 5.5, SPM} 일부극단적기상현상은지난 50년동안그빈도와세기가변했다 : 대부분의육지지역에서추운낮, 추운밤, 서리의빈도는감소하였고더운낮과더운밤의빈도는증가했을가능성이높다. {WG I 3.8, SPM} 대부분의육지지역에서열파의빈도가증가했을가능성이있다. {WG I 3.8, SPM} 집중호우 (heavy precipitation) 의빈도 ( 또는총강우량에서폭우가차지하는비율 ) 가대부분의지역에서증가했을가능성이있다. {WG I 3.8, 3.9, SPM} 극단적으로높은해수면의출현빈도가 1975년이래세계의여러지점에서증가했을가능성 강력한열대성저기압활동이북대서양에서 1970년이래증가했다는관측증거가있고, 데이터품질이좀더우려되지만일부지역에서도강력한열대성저기압활동의증가를암시하는관측증거가있다. 수십년 (multi-decadal) 변동성과약 1970년경위성관측이시작되기전의열대성저기압기록의품질때문에열대성저기압활동의장기경향을탐지하기는복잡하다. {WG I 3.8, SPM} 20세기후반 50년의북반구평균기온은지난 500년중어떤 50년기간보다도높았을가능성이높고, 최소한지난 1300년중에서도가장높았을가능성이있다. {WG I 6.6, SPM} 기온, 해수면및북반구적설 (Snow cover) 의변화 지구평균표면온도 지구평균해수면 북반구적설 그림 1.1. (a) 지구평균지표온도변화, (b) 지구평균해수면변화 ( 파란색 : 검조계데이터, 붉은색 : 위성데이터 ), (c) 북반구 3~4 월적설 (Snow cover) 변화. 모두 1961~1990 년기간의해당평균에비한변화이다. 평활화된곡선은 10 년평균, 동그라미는연평균을나타낸다. 음영부분은알려진불확실성 (a 와 b) 과시계열 (c) 을포괄적으로분석하여추정된불확실성구간이다. {WG I FAQ 3.1 그림 1, 그림 4.2 와그림 5.13, 그림 SPM.3} 년 2) 이탤릭체로표시한가능성 (likelihood) 과신뢰도 (confidence) 는지침에따라표현된불확실성 (uncertainty) 과신뢰도를뜻한다. 이용어들에대한설명은서론의박스 불확실성처리 를참고한다. - 33 -
주제 1 관측된기후변화와그영향 1.2 기후변화의감시결과 여기에서기술된내용들은대체로 1970년이후의기간이포함된데이터세트에기초한다. 제3차평가보고서이후, 물리적, 생물학적환경및그것들과지역적기후변화사이의관계에서관측된경향에대한연구가매우증가했다. 데이터세트의품질도향상되었다. 그러나관측된변화에관한데이터와문헌은지리적균형이상당히결여되어있고, 개도국에서뚜렷이부족하다. {WG II SPM} 이연구들은관측된온난화와영향사이의관계를 TAR 보다더폭넓고더신뢰도높게평가하였다. 3차평가는 최근의지역적기온변화가물리적, 생물학적시스템에뚜렷한영향을주었다는높은신뢰가있다 3) 고결론지었다. {WG II SPM} 모든대륙과대부분의해양에서나온관측치증거를보면, 많은자연계가지역적기후변화, 특히기온상승의영향을받고있다. {WG II SPM} 눈, 얼음, 동토 ( 영구동토포함 ) 에관련된자연계가영향받고있다는높은신뢰가있다. 예를들면 : 빙하호수가확대되고갯수도증가했다. {WG II 1.3, SPM} 영구동토지역의지면불안정이증가했고, 산악지역의낙석 (rock avalanche) 이증가했다. {WG II 1.3, SPM} 북극과남극에서는해양빙생물군계와먹이그물상위포식자에생긴변화를포함, 생태계가변하였다. {WG II 1.3, 4.4, 15.4, SPM} 점점느는증거에근거하여, 수문시스템에도다 음과같은영향이발생하고있다는높은신뢰가있다. 빙하나눈이유입되는강에서유출량 (runoff) 이증가하고봄철최고배출시기가빨라졌으며, 여러지역에서호수와강이온난화되어열적구조와수질이영향받고있다. {WG II 1.3, 15.2, SPM} 다양한생물종에서나온많은증거에근거해, 최근의온난화가육지생물계에강하게영향주고있다는높은신뢰가있다. 즉, 나뭇잎개엽, 철새도래, 산란과같은봄철현상의발생시기가더빨라졌고, 동식물종의범위가극지쪽으로상향되었다. 1980년대초반이래의위성관측자료에기초하면, 최근의온난화로인해식생의생장기간이길어진것과관련하여봄에식생의 ' 녹화 (greening)' 가더빨라지는경향이여러지역에서나타났다는높은신뢰도가있다. {WG II 1.3, 8.2, 14.2, SPM} 상당히새로운증거에기초하여, 해양및담수생물계에서관측된변화들은해수온도상승뿐아니라그에관련된얼음커버, 염도, 산소농도, 순환과도연관있다는높은신뢰가있다. 이변화에는고위도해양에서조류, 플랑크톤, 어류의서식범위이동과종류의변화, 고위도및높은고도의호수에서조류와동물성플랑크톤종류의증가, 강의범위변화및어류도래시기가더빨라졌다. 기후변화가산호초에끼치는영향에관한증거도증가하고있지만기후관련스트레스의영향을다른스트레스 ( 예 : 과도한낚시, 오염등 ) 의영향과구분하기는어렵다. {WG II 1.3, SPM} 지역적기후변화가자연환경과인간환경에끼친다른영향들도나타나고있지만적응과비기후적동인때문에분간하기어려운것이많다. {WG II SPM} 기온상승의영향이보통의신뢰속에아래와같은관리시스템과인간시스템에서보고되었다. 3) 쓰나미는제외한다. 쓰나미는기후변화로인한것이아니다. 극단적으로높은해수면은평균해수면과지역적기상계에좌우된다. 여기서극단적으로높은해수면이란한관측소에서일정기간동안관측된 1 시간해수면값의상위 1% 로정의한다. - 34 -
주제 1 관측된기후변화와그영향 물리계 생물계및지표온도의변화 (1970~2004 년 ) 관측된데이터시리즈 물리계 ( 눈, 얼음, 동토, 수문학, 해안과정 ) 생물계 ( 육지, 해양, 담수 ) 유럽 기온변화 1970 ~ 2004 물리적 상당한변화를나타내는관측데이터의수 생물학적 상당한변화를나타내는관측데이터의수 온난화와온난화와일치하는일치하는상당한변화를상당한변화를나타내는나타내는데이터의데이터의비율 (%) 비율 (%) 극지역도해양및담수생물계에서관측된변화를포함해양과담수는대양, 작은섬, 대륙의여러지점및넓은지역에서관측된변화를포함넓은면적의해양변화가있는곳은지도상에보이지않음유럽의동그라미표시는 1~7500 개데이터시리즈 그림 1.2. 물리적시스템 ( 눈, 얼음, 동토, 수문, 해안과정 ) 과생물학적시스템 ( 육지, 해양및담수의생물계 ) 의데이터시리즈에서상당한변화가관측된곳과 1970~2004 년의기온변화. 577 개연구에서나온약 80,000 개데이터시리즈로부터약 29,000 건의하위데이터시리즈를선정했다. 선정기준은 (1) 1990 년이후에끝나고, (2) 기간의범위가최소 20 년이상이고, (3) 해당연구에서어느쪽으로든상당한변화를보이는데이터시리즈로하였다. 이데이터시리즈는약 75 개연구에서 ( 그중약 70 개연구는 TAR 이후에시작 ) 나온것으로약 29,000 건의데이터시리즈를포함한다. 그중약 28,000 개시리즈는유럽연구에서나온것이다. 하얗게표시된지역은기온경향을추정할기후관측데이터가충분하지않은곳이다. 2 x 2 박스에서윗줄은상당한변화를보인데이터시리즈의총개수이고, 아랫줄은 (i) 대륙규모 : 북아메리카 (NAM), 라틴아메리카 (LA), 유럽 (EUR), 아프리카 (AFR), 아시아 (AS), 오스트레일리아와뉴질랜드 (ANZ), 극지역 (PR) 과 (ii) 지구적규모 : 육지 (TER), 해양과담수 (MFW), 지구전체 (GLO) 의온난화와일치하는데이터의비율을나타낸다. 7 개지역박스 (NAM~PR) 의연구건수를모두더한것은지구전체 (GLO) 합계와일치하지않는데그이유는극지 (Polar) 를제외한지역들의연구건수에는해양과담수 (MFW) 시스템에관한연구건수는포함되지않기때문이다. 지도상으로는넓은범위의해양변화가일어난곳은없다. {WG II 그림 SPM.1, 그림 1.8, 그림 1.9, WG I 그림 3.9b} 북반구고위도의농업및산림관리 : 더빨라진봄철파종시기, 산불과병충으로인한산림교란의변화등 {WG II 1.3, SPM} 인간건강 : 유럽에서과도한열에관련된사망, 유럽일부에서감염성질병의매개체변화, 북반구고위도및중위도에서알레르기성 꽃가루발생철의계절적발생량증가 {WG II 1.3, 8.2, 8.ES, SPM} 인간활동 : 북극 ( 예 : 눈과얼음위에서의사냥과짧아진여행철 ), 저고도알프스지역 ( 산악스포츠제한등 ) {WG II 1.3, SPM} - 35 -
주제 1 관측된기후변화와그영향 해수면상승과인위적개발은여러지역에서해안습지와홍수림 (mangrove) 소실, 해안범람의피해증가에함께기여하고있다. 그러나발표된문헌에기초하면, 이영향은아직확실한경향이되지는않았다. {WG II 1.3, 1.ES, SPM} 89% 이상이온난화에대한대응으로서예상되는변화방향과일치한다 ( 그림 1.2). {WG II 1.4, SPM} 1.4 변화가관측되지않은기후특징 1.3 물리계 생물계의변화와온난화간의일관성 적설과북반구해양빙 (Sea ice) 범위의감소, 점점얇아지는해양빙, 강과호수의점점짧아지는동결계절, 빙하융해, 영구동토범위감소, 토양온도상승, 시추공온도프로파일, 해수면상승을포함한해양과육지의변화는세계가점점온난화되고있다는추가증거가된다. {WG I 3.9} 75건의연구로부터, 많은물리계와생물계에서현저한변화를보여주는 29,000건이상의관측자료중 일부기후특성은변하지않은것으로보인다. 기후특성에관하여, 부적당한데이터 (data inadequacy) 란기후특성이변했는지여부가결정불가능하다는의미다. 남극해양빙범위는연간 (inter-annual) 변동성과국지적변화를보이지만통계적으로유의한평균수십년경향은보이지않는다. 지구적해양의자오선순환 (MOC) 이나토네이도, 해일, 뇌전, 먼지폭풍같은소규모현상등다른변수들에도경향이존재하는지여부를결정할만한증거는충분치않다. 열대성저기압의연발생수에뚜렷한경향은없다. {WG I 3.2, 3.8, 4.4, 5.3, SPM} - 36 -
2 변화의원인
주제 2 변화의원인 변화의원인 CO 2 상당 (CO 2 -eq) 배출량과농도 주제 2는기후변화에관하여온실가스배출량, 대기농도, 복사강제력 4), 기후반응의관계를포함하는자연적, 인위적동인 (Driver) 을다룬다. 2.1 장수의온실가스배출량 기후계의복사강제력은장수의온실가스 (long-lived greenhouse gas) 가지배적이다. 이절은 UNFCCC에의해배출량이규제되는장수의온실가스들을다룬다. 인간활동으로인한전지구온실가스배출량은산업화이후로증가하여 1970년부터 2004년사이에 70% 온실가스마다복사특성과대기내잔류시간이다르기때문에지구기후계에미치는온난화영향력 ( 복사강제력 ) 도다르다. 이온난화영향력은 CO 2 복사강제력을기준한공통도량형을사용해표현될수있다. CO 2 상당배출량 : 장수의온실가스혹은혼합온실가스배출량이일정기간동안야기할복사강제력을적분한것과동량의복사강제력을야기할 CO 2 배출량. CO 2 상당배출량은해당기간의온실가스배출량에지구온난화지수 (Global Warming Potential; GWP) 를곱하여구한다. 혼합온실가스의경우에는각가스의 CO 2 상당배출량을합산하여구한다 6). CO2 상당배출량은하나의표준으로서서로다른온실가스의배출량을비교하는유용한도량형일뿐이지똑같은기후변화반응을한다는의미는함축하지않는다 (WG I 2.10 참고 ). CO2 상당농도 : CO 2+ 기타강제력구성분이야기할복사강제력과동량의복사강제력을야기할 CO 2 농도 7). 증가했다 ( 그림 2.1) 5). {WG III 1.3, SPM} 지구전체인위적온실가스배출량 CH4 14.3% N2O 7.9% 불소 (F) 1.1% CO2 화석연료사용 56.6% CO2 ( 산림제거, 바이오매스분해등 ) 17.3% CO2 ( 기타 ) 2.8% 산림 17.4% 폐기물과폐수 2.8% 에너지공급 25.9% 농업 13.5% 화석연료사용및기타발생원으로부터의 CO2 농사, 폐기물, 에너지로부터의 CH4 산림제거, 분해, 토탄으로부터의 N2O 농사및기타발생원으로불소 (F) 가스부터의 CH4 산업 19.4% 교통 13.1% 주거용및상업용건물 7.9% 그림 2.1. (a) 1970~2004 년지구전체인위적온실가스연간배출량. (b) 2004 년인위적온실가스총배출량중가스별배출량 (CO 2- 상당 ). (c) 2004 년인위적온실가스총배출량중부문별배출량 (CO 2- 상당 ). ( 산림에는산림제거포함 ). {WG III 그림 TS 1a, TS 1b, TS 2b} 4) 복사강제력 (Radiative Forcing) 은어떤한인자가지구-대기시스템에들어오는에너지와나가는에너지의균형을변화시키는영향력을측정한것으로, 잠재적기후변화메커니즘으로서그인자의중요도지수이다. 이보고서에제시된복사강제력값은 1750년으로정의한산업화이전상태에대한변화량이며, 1 m 2 당와트 (W/m 2 ) 로표현한다. 5) CO 2, CH 4, N 2O, HFCs, PFCs, SF 6 만포함한다. 이것들의배출량은 UNFCCC에서관장한다. 이온실가스들에게는 UNFCCC 아래보고된각각의 100년지구온난화지수 (GWP) 를가중치로적용한다. 6) 이보고서는 UNFCCC 아래보고된값을 100년지구온난화지수로사용한다. 7) 이값은온실가스만을고려할수도있고온실가스와에어러솔을함께고려할수도있다. - 38 -
주제 2 변화의원인 CO 2 는가장중요한온실가스다. CO 2 연간배출량은 1970 년과 2004년사이에 21 Gt에서 38 Gt으로약 80% 증가했고, 2004 년도총인위적온실가스배출량의 77% 를차지했다 ( 그림 2.1). CO 2-상당배출량증가속도는과거 1970~1994 년 (0.43 GtCO 2 -상당 /yr) 보다최근 10년인 1995~2004년 (0.92 GtCO 2 -상당 /yr) 에더높았다. {WG III 1.3, TS.1, SPM} 1970 년과 2004 년사이에온실가스배출량증가율이가장높았던부문은에너지공급, 교통, 산업이었고, 주거용및상업용건물, 산림 ( 산림제거포함 ), 농업부문에서는그보다는낮은속도로증가했다. 2004 년의온실가스발생원부문을그림 2.1c 에나타냈다. {WG III 1.3, SPM} 1970~2004년에전지구에너지원단위 (energy intensity) 의감소 (-33%) 가전지구배출량에미친효과는에너지관련 CO 2 배출량증가의두가지동인인전지구소득성장 (77%) 과전지구인구성장 (69%) 의결합효과보다작았다. 공급된단위에너지당 CO 2 배출량의장기감소경향은 2000년이후에역전되었다. {WG III 1.3, 그림 SPM.2, SPM} 1인당소득, 1인당배출량, 에너지원단위는국가별로차이가크다. 2004년에 UNFCCC 부속서 I 국가들 (Annex I countries) 은세계인구의 20% 를차지했고, 구매력평가 (Purchasing Power Parity: PPP) 에기초한전세계국내총생산 (GDP ppp) 의 57% 를생산했다. 그리고전지구온실가스배출량의 46% 에해당하였다 ( 그림 2.2}. {WG III 1.3, SPM} 2.2 기후변화의동인 온실가스와에어러솔의대기농도, 토지피복및태양복사의변화는기후계의에너지수지를변화시킨다. 즉, 기후변화의동인이다. 이것들은대기와지표에서복사의흡수, 산란, 방출에영향을준다. 이인자들로인한결과적인양성혹은음성에너지수지변화를복사강제력으로표현한다. 복사강제력은지구기후에대한온난화영향혹은냉각영향을비교하기위해사용된다. {WG I TS.2} 인간활동은장수의 4가지온실가스, CO 2, CH 4, N 2 O, 할로카본 ( 불소, 염소혹은브롬을함유하는가스 ) 을배출시킨다. 온실가스의배출이제거과정보다크면그것들의대기농도는증가한다. CO 2, CH 4, N 2 O의전지구대기농도는 1750 년이래인간활동의결과로뚜렷이증가했고, 현재는수천년된빙핵을분석해알아낸산업화이전시대의농도를훨씬초과한상태다 ( 그림 2.3). 2005 년에 CO 2 와 CH 4 의대기농도는지난 650,000 년동안의자연적범위를훨씬초과했다. CO 2 농도의전지구적증가는주로화석연료사용때문이고, 화석연료보다기여도는낮지만토지사용변화도중요하게기여한다. CH 4 농도에서관측된증가는지배적으로농사와화석연료사용때문일가능성이높다. N 2O 농도의증가는주로농사때문이다. {WG I 2.3, 7.3, SPM} 인구와 GDP ppp 에따른온실가스배출량의지역적분포 그림 2.2. (a) 2004 년에국가그룹의인구에따른 1 인당온실가스배출량의지역적분포 ( 국가그룹에대한정의는부록참고 ). (b) 2004 년에국가그룹의 GDP 에따른 GDP ppp 1 달러 (US$) 당온실가스배출량의지역적분포. 막대안의 % 는전지구온실가스배출량에서그지역이차지하는비율을뜻한다. {WG III 그림 SPM.3A, SPM.3B} - 39 -
주제 2 변화의원인 CO 2 의전지구대기농도는산업화이전의약 280 ppm에서 2005년에약 379 ppm으로증가했다. CO 2 농도의증가율은연간변동성은있지만연속직접대기측정이시작된이래보다 (1960~2005년평균 : 1.4 ppm/yr) 지난 10년동안 (1995~2005년평균 : 1.9 ppm/yr) 이더높았다. {WG I 2.3, 7.3, SPM; WG III 1.3} 메탄의전지구대기농도는산업화이전시대의약 715 ppb에서 1990년대초기에 1732 ppb로증가했고 2005년에는 1774 ppb로증가했다. 1990년대초기이후로는메탄증가율이감소했는데, 이기간동안메탄의총배출량 ( 인위적발생원과자연발생원의배출량합계 ) 이거의일정한것과일치하는현상이다. {WG I 2.3, 7.4, SPM} 솔은강수에도영향을준다. {WG I 2.4, 2.9, 7.5, SPM} 비교상, 1750년이후의일사량변화는 +0.12[+0.06~ +0.30] W/m 2 의적은복사강제력을야기한것으로추정되는데이것은 TAR 추정치의절반보다작은수준이다. {WG I 2.7, SPM} 빙핵과현대의측정치로부터분석된온실가스농도 전지구대기 N 2 O 농도는산업화이전의약 270 ppb에서 2005년에 319 ppb로증가했다. {WG I 2.3, 7.4, SPM} 많은할로카본은거의 0이었던산업화이전배경농도로부터주로인간활동으로인해증가했다. {WG I 2.3, SPM; SROC SPM} 1750년이후인간활동의지구평균순효과는온난화였고 +1.6[+0.6~+2.4] W/m 2 의복사강제력을동반했다는매우높은신뢰가있다 ( 그림 2.4). {WG I 2.3, 6.5, 2.9, SPM} CO 2, CH 4, N 2 O의증가로인한복합복사강제력은 +2.3[+2.1~+2.5] W/m 2 이다. 산업시대의증가율은 10,000년이상동안전례없이높은수준이었을가능성이높다 ( 그림 2.3과 2.4). CO 2 복사강제력은 1995년부터 2005년까지 20% 증가했는데이증가율은적어도지난 200년의 10년증가율중최고이다. {WG I 2.3, 6.4, SPM} 에어러솔 ( 주로황산염, 유기탄소, 검댕, 질산화물, 분진 ) 에대한인위적기여는 -0.5[-0.9~-0.1] W/m 2 의총직접복사강제력과 -0.7[-1.8~-0.3] W/m 2 의간접적구름알베도강제력으로냉각효과를일으킨다. 에어러 시간 (2005 년이전 ) 그림 2.3. 대기중 CO 2, CH 4, N 2O 의지난 10,000 년동안 ( 큰패널 ) 과 1750 년이후 ( 삽입된패널 ) 의농도. 빙핵 ( 각연구별로기호에다른색을사용 ) 과대기샘플 ( 붉은선 ) 을분석한데이터를사용했다. 큰패널의오른쪽 Y 축은 1750 년대비복사강제력을나타낸다. {WG I 그림 SPM.1} - 40 -
주제 2 변화의원인 2.3 기후민감도와피드백평형기후민감도 (equilibrium climate sensitivity) 는지속된복사강제력에대한기후계의반응을측정한것이다. 이것은 CO 2 농도가두배가된후의지구평균지표온난화라고정의된다. TAR 이후의진전덕분에기후민감도의범위는 2~4.5, 최적추정치는약 3 일가능성이있고 1.5 이하일가능성은낮다는평가가가능해졌다. 실질적으로 4.5 보다높은값도배제할수는없으나관측치를사용한모델들에서이값은그다지일치하지않는다. {WG I 8.6, 9.6, 박스 10.2, SPM} 피드백은강제력에대한반응을증폭시키거나완화시킬수있다. 인간활동에의한직접적수증기 ( 온실가스 ) 방출이복사강제력에기여하는정도는무시할만한하다. 그러나지구평균기온이상승함에따라대류권수증기농도는증가한다. 대류권수증기는주요양의피드백이긴하지만기후변화의강제력은아니다. 수증기변화는평형기후민감도에영향을주는가장큰피드백이며, TAR 이후로이해도가향상되었다. 구름피드백은가장큰불확실성요소로남아있다. 구름반응의공간적패턴은대체로기후과정및피드백에의해조절된다. 한예로, 해양빙알베도피드백은높은고도의반응을강화시키는경향이있다. {WG I 2.8, 8.6, 9.2, TS 2.1.3, 2.5, SPM} 온난화는육지와해양의대기 CO 2 흡수를감소시키고, 그리하여대기에잔류하는인위적배출율을증가시킨다. 탄소순환의이양의피드백은대기 CO 2 농도를더많이증가시키고배출시나리오에서기후변화를더심화시킨다. 그러나이피드백효과의세기는모델마다뚜렷이다르다. {WG I 7.3, TS 5.4, SPM; WG II 4.4} 2.4. 기후변화의원인규명 원인규명 (attribution) 은관측된변화가외부강제력 ( 예 : 일사량이나인위적온실가스의변화 ) 에대한예상된반응과는정량적으로일치하고물리적으로타당한다른설명과는일치하지않는지여부를평가하는것이다. {WG I TS.4, SPM} 그동안관측된 20세기중반이후지구평균기온상승의대부분은관측된인위적온실가스농도의증가때문일가능성이높다. 8) 이것은 TAR에서 지난 50년간관측된온난화의대부분은온실가스농도증가때문일가능성이높다 는결론이후진전된것들중하나이다 ( 그림 2.5). {WG I 9.4, SPM} 얼음질량의소실과함께그간관측된대기와해양에서널리일어난온난화는지난 50년간의전지구적기후변화가외부강제력없이설명될가능성은극히낮고알려진자연적원인때문만은아닐가능성이높다는결론을뒷받침한다. 이기간의태양및화산강제력의합계는온난화가아니라냉각을일으켰을가능성이있다. 기후계의온난화는지표및대기의온도변화, 해양의상층수백 m의해수온도변화에서탐지되었다. 인위적온난화와성층권냉각에서관측된패턴은온실가스증가와성층권오존고갈의복합적영향력때문일가능성이높다. 온실가스농도증가만으로도그간관측된것보다더심한온난화를야기했을가능성이있다. 왜냐하면화산성에어러솔과인위적에어러솔이그렇지않으면일어났을온난화를일부상쇄했기때문이다. {WG I 2.9, 3.2, 3.4, 4.8, 5.2, 7.5, 9.4, 9.5, 9.7, TS 4.1, SPM} 지난 50년간각대륙 ( 남극대륙제외 ) 에상당한인위적온난화가평균화되었을가능성이있다 ( 그림 2.5). {WG I 3.2, 9.4, SPM} 해양보다육지에서더현저하게나타난온난화를비롯해그간관측된온난화패턴과시간경과에따른패턴변화는인위적강제력을포함한모델에의해서만시뮬레이션된다. 자연강제력만을사용한결합지구기후모델에서는 20세기후반 50년의개별대륙 ( 남극대륙제외 ) 8) 나머지불확실성은현재의방법론에기초해서고려한다. - 41 -
주제 2 변화의원인 복사강제력요소 RF 용어 RF 값 (W m -2 ) 공간알베도 LOSU 지구적 높음 장수의온실가스 할로카본 지구적 높음 인위적 오존 메탄으로부터생성된성층권수증기 표면알베도 성층권 토지사용 대류권 눈위의검댕 대륙적 ~ 지구적 지구적 국지적 ~ 대륙적 중간 낮음 중간 ~ 낮음 총에어러솔 직접적효과 구름알베도효과 대륙적 ~ 지구적 대륙적 ~ 지구적 중간 ~ 낮음 낮음 선형비행운 대륙적 낮음 자 연 일사량 지구적 낮음 적 총순인위적복사강제력 복사강제력 (W/m 2 ) 그림 2.4. CO 2, CH 4, N 2O, 기타중요한요소및메커니즘의 1750 년대비 2005 년의지구평균복사강제력 (RF), 강제력의일반적지리적범위 ( 공간적범위 ), 과학적이해수준평가치 (LOSU). 화산폭발로방출된에어러솔은폭발후몇년동안에도추가일시적냉각에기여한다. 선형비행운의범위에비행이운량에끼치는다른효과는포함되어있지않다. {WG I 그림 SPM.2} 의대륙평균온난화경향이재현되지않았다. {WG I 3.2, 9.4, TS 4.2, SPM} 작은범위에서관측된기온변화를시뮬레이션 ( 모사 ) 하고원인규명하는데는여전히어려움이있다. 이런작은범위에서는자연적기후변동성이상대적으로더크기때문에외부강제력때문이라고예상되는변화를구분해내기가더어려워진다. 에어러솔과토지사용변화같은지역적강제력의불확실성과피드백역시관측된작은범위기온변화에대한온실가스증가의기여도를추정하기어렵게한다. {WG I 8.3, 9.4, SPM} TAR 이후의진전은확연히인간영향력이평균기온에 대한영향을넘어기온이변과바람패턴을비롯한다른기후특성에게로확대되고있음을보여준다. {WG I 9.4, 9.5, SPM} 가장극단적인무더운밤, 추운밤, 추운낮의기온은인위적강제력으로인해상승했을가능성이있다. 인위적강제력이열파위험을증대시켰을가능성이없지는않다. 인위적강제력은바람패턴의변화에기여하여남반구와북반구모두에서아열대폭풍경로와기온패턴에영향을주었을가능성이있다. 그러나북반구순환에서관측된변화는 20세기강제력변화에대한반응의모델시뮬레이션결과보다크다. {WG I 3.5, 3.6, 9.4, 9.5, 10.3, SPM} - 42 -
주제 2 변화의원인 지구및대륙의기온변화 유럽 북아메리카 아시아 년 아프리카 년 남아메리카 년 오스트레일리아 년 년 년 지구전체지구의육지지구의해양 자연강제력만을사용한모델 관측값 자연강제력과인위적강제력을사용한모델 그림 2.5. 대륙및지구규모의지표온도변화에대한관측치와기후모델시뮬레이션결과의비교. 모델시뮬레이션은자연강제력만사용하거나자연강제력과인위적강제력둘다사용하였다. 1901~1950 년의 10 년평균에비한 1906~2005 년관측치의각 10 년평균의변화 ( 검정선 ) 를각 10 년의중간점에그렸다. 점선으로표시된부분은공간범위가 50% 이하인곳이다. 파랑색음영은태양활동과화산의자연강제력만을사용한 5 개모델 19 개시뮬레이션의 5~95% 범위이다. 붉은색음영은자연강제력과인위적강제력둘다사용한 14 개기후모델 58 개시뮬레이션의 5~95% 범위이다. {WG I 그림 SPM.4} 인위적강제력에대한반응이 20세기후반기의해수면상승에기여했을가능성이높다. 20세기에육지강수량에서관측된넓은범위의변화패턴을포함해인간의기후영향력이수문순환에영향을끼쳤다는증거가있다. 인간의영향력이 1970년대이후가뭄침범면적의증가와집중호우빈도증가를보이는전지구적경향에기여했을가능성이없지는않다. {WG I 3.3, 5.5, 9.5, TS 4.1, TS.4.3} 지난 30년동안의인위적온난화는지구의물리계와생물계에뚜렷한영향을주었을가능성이높다. {WG II 1.4} 연구결과를종합해보면, 지구에서상당히온난화된지역과온난화와일치하는상당한자연계변화가관측된곳이공간적으로일치하는이유는전적으로온도의자연변동성이나시스템의자연변동성때문일가능성은낮다는것이강력히입증된다. 몇몇모델링연구들이물리계와, 생물계의특정반응을인위적온난화와관련시키긴했으나수행된연구는몇건에지나지않는다. 각대륙 ( 남극대륙제외 ) 별평균으로지난 50년간상당한인위적온난화가있었다는증거를함께생각해보면, 지난 30년간의인위적온난화가여러자연계에뚜렷한영향을주었을가능성이있다. {WG I 3.2, 9.4, SPM; WG II 1.4, SPM} - 43 -
주제 2 변화의원인 여러제약과차이때문에현재로서는인위적온난화에대한그간관측된자연계의반응을완전히원인규명하기어렵다. 유효한분석은시스템의수, 기록의시간길이, 고려된장소의제한을받는다. 자연적기온변동성은지구적규모보다지역적규모에서더크고, 그래서 외부강제력에대한변화를식별하는데영향을준다. 지역규모에서는, 비기후인자 ( 예 : 토지사용변화, 오염, 침투생물종 (invasive species)) 들이영향을준다. {WG II 1.2, 1.3, 1.4, SPM} - 44 -
3 기후변화와시나리오별장 단기영향
주제 3 기후변화와시나리오별장 단기영향 3.1 배출시나리오 (Emission scenario) 현재의기후변화완화정책과그에관련된지속가능발전관행으로는전지구온실가스배출량이다음몇십년동안에도계속증가할것이라는공감대가높고증거또한많다 9). IPCC 배출시나리오에관한특별보고서인 IPCC SRES(IPCC Special Report on Emissions Scenarios) (SRES, 2000) 이후발표된베이스라인 (baseline) 배출시나리오에서나오는범위는 SRES에제시된것과비슷하다 (SRES 시나리오의박스와그림 3.1 참고 ) 10). {WG III 1.3, 3.2, SPM} 에어러솔은순냉각효과를갖는다. SRES 이후시나리오에서는이산화황, 검댕, 유기탄소를비롯한에어러솔및에어러솔전조물질의배출량에대한표현이향상되었다. 일반적으로이것들의배출량은 SRES에서보고된것보다적을전망이다. {WG III 3.2, TS.2, SPM} 연구결과들에의하면, GDP 환율 (MER 혹은 PPP) 선택은그환율을일관되게사용하는경우에는전망된배출량에가시적인영향을주지않는다 11). 영향이있다해도그차이는시나리오의다른파라미터 ( 매개변수 ) 들, 이를테면기술변화등에관한가정에서야기되는불확실성에비하면작은편이다. {WG III 3.2, TS.3, SPM} SRES 시나리오는 2000년부터 2030년사이에지구의베이스라인온실가스배출량이 9.7~36.7 GtCO 2 -상당 (25~90%) 증가할것이라고전망한다. 이들시나리오에서화석연료는 2030년이후에도전지구에너지원에서지배적위치를유지할것이라고전망된다. 그래서 2000 년부터 2030년사이에에너지사용으로인한 CO 2 배출량은 40~110% 증가할것으로전망된다. {WG III 1.3, SPM} 2000~2100 년온실가스배출량시나리오 ( 추가적인기후정책부재시 ) SRES 이후범위 (80%) A1B B1 A2 A1Fl A1T B2 SRES 이후 ( 최대 ) SRES 이후에발표된연구들 ( 즉, SRES 이후시나리오들 ) 은몇몇배출동인, 특히인구전망에선 SRES 보다작은값을사용했다. 이새로운인구전망을적용한연구들에서는, 경제성장같은다른동인들이변하더라도전반적배출량수준은거의변하지않을것으로나타났다. SRES 이후베이스라인시나리오에서아프리카, 라틴아메리카, 중동의 2030년까지의경제성장전망은 SRES 에서전망된것보다작지만전지구적경제성장과전반적배출량에미치는효과는미미하다. {WG III 3.2, TS.3, SPM} SRES 이후 ( 최소 ) 그림 3.1. 추가기후정책이없을때의전지구온실가스배출량 (CO 2- 상당 /yr) 전망. 유색실선은 SRES 마커시나리오 6 가지를, 회색음영은 SRES 이래발표된최근시나리오들 (SRES 이후시나리오들 ) 의 80 백분위수 ( 퍼센타일 ) 범위를나타낸다. 점선은 SRES 이후시나리오의전체범위를나타낸다. 배출량은 CO 2, CH 4, N 2O, F- 가스의배출량이다. {WG III 1.3, 3.2, 그림 SPM.4} 년 9) 이탤릭체로표시된공감대 / 증거 (agreement/evidence) 는지침에따른불확실성과신뢰도를뜻한다. 불확실성과신뢰도의정의는서론의박스 불확실성처리 를참고한다. 10) 베이스라인 (baseline, 기준배출량 ) 시나리오에는위에언급한현재의것들외에는추가기후정책이포함되어있지않다. 좀더최근의연구들은 UNFCCC와교토의정서를반영하고있어이와는다르다. 완화시나리오의배출경로는주제5에서다룬다. 11) 배출시나리오에사용되는환율이서로다른것에관해 TAR 이후로논쟁이일었다. 국가간 GDP를비교하는데는두가지도량형이사용된다. 국가간에거래되는제품이관련된분석에는 MER을사용하는것이바람직하고, 발달단계가다른국가간소득비교가관련된분석에는 PPP를사용하는것이바람직하다. 이보고서에서통화단위의대부분은 MER로표현되어있다. 통화단위가 PPP로표현된경우그것은 GDP ppp 를의미한다. {WG III SPM} - 46 -
주제 3 기후변화와시나리오별장 단기영향 시나리오에서온난화전망의최적추정치와가능한불확실성범위를제시할수있다. 표 3.1은 6가지 SRES 마커 ( 대표 ) 시나리오 ( 기후-탄소순환피드백포함 ) 에따른지구평균기온온난화의최적추정치와가능한범위를나타낸것이다. {WG I 10.5} 이전망들은 TAR에제시된범위 (1.4~5.8 ) 와대체로일치하지만직접적으로비슷하지는않다. TAR에비해더폭넓은범위의모델들이더강력한기후-탄소순환피드백을제시하기때문에기온전망의상한이 TAR 때보다높게평가되었다. 예를들어 A2 시나리오의경우, 기후-탄소순환피드백은 2100년의지구평균온난화를 1 이상증가시킨다. 탄소피드 백은주제 2.3에서다룬다. {WG I 7.3, 10.5, SPM} 해수면상승을일으키는중요한효과중일부분에대한이해가너무제한적이기때문에이보고서는가능성 (likelihood) 을평가하지않고해수면상승의최적추정치나상한을제시하지도않는다. 모델에기초한 21세기말지구평균해수면상승전망을표 3.1에나타냈다. 각시나리오에서, 표 3.1의범위의중간값은 TAR 모델평균의 10% 이내이다. 이범위가 TAR 보다좁은이유는전망된기여도의일부불확실성에대한정보가향상되었기때문이다 12). 해수면전망은기후-탄소순환피드백의불확실성을포함하지않고빙상흐름의변화에대한전체효과도포함하지않는다. 표 3.1. 21세기말지구평균기온온난화와해수면상승전망. {WG I 10.5, 10.6, 표 10.7, 표 SPM.3} 기온변화해수면상승 (, 1980~1999년대비 2090~2099년 ) a, d (m, 1980~1999년대비 2090~2099년 ) 시나리오 최적가능모델에기초한범위추정치범위 ( 얼음유출의향후급속한역학적변화는제외 ) 2000년농도로일정 b 0.6 0.3~0.9 유효한자료없음 B1 시나리오 1.8 1.1~2.9 0.18~0.38 A1T 시나리오 2.4 1.4~3.8 0.20~0.45 B2 시나리오 2.4 1.4~3.8 0.20~0.43 A1B 시나리오 2.8 1.7~4.4 0.21~0.48 A2 시나리오 3.4 2.0~5.4 0.23~0.51 A1FI 시나리오 4.0 2.4~6.4 0.26~0.59 Notes: a) 이추정치들은 1개의단순기후모델과몇개의 EMIC ( 중간복잡도기후모델 ), 다수의 AOGCM뿐아니라관측치한계를포함하는 계층적모델로부터추정되었다. b) 2000년의일정한조성은 AOGCM으로부터만도출된다. c) 6가지 SRES 마커시나리오이다. SRES B1, A1T, B2, A1B, A2, A1FI 마커시나리오에서, 2100년의인위적온실가스및에어러솔로 인한복사강제력계산치에대응하는대략적 CO 2-상당농도는각각약 600, 700, 800, 850, 1250, 1550 ppm이다. d) 기온변화는 1980~1999년기간의기온과의차이다. 1850~1899년기간과의변화를구하려면여기에 0.5 를더한다. 발표된문헌들에대한근거가결여되어있기때문이다. 따라서이제시된범위의상한을해수면상승의상한으로간주할수는없다. 이전망은그린란드및남극대륙빙류가 1993~2003년에관측된속도로증가하는것의기여도를포함하고있으나이흐름속도는미래에증가하거나감소할수도있을것이다. 만약이기여도가지구평균기온변화에선형적으로증가한다면표 3.1의 SRES 시나리오별해수면상승범위의상한은 0.1~0.2 m 커질것이다 13). {WG I 10.6, SPM} 3.2.2 21세기지역적변화바람패턴, 강수, 일부이변및해양빙의특징을비롯해온난화및기타지역적특징들에서전망된패턴에대하여 TAR 보다신뢰도가높아졌다. {WG I 8.2, 8.3, 8.4, 8.5, 9.4, 9.5, 10.3, 11.1} 21세기에전망되는온난화는시나리오에차이없이지난몇십년동안의관측결과와비슷한지리적패턴을보인다. 온난화는최근에관측된경향이지속되면서육지와북반구대부분의고위도에서가장크고남 12) TAR 는 2100 년에대하여전망했으나이보고서는 2090~2099 년기간을전망했다. 만약 TAR 에서불확실성을이보고서와같은방 - 47 -
주제 3 기후변화와시나리오별장 단기영향 대양 ( 남극대륙근처 ) 과북대서양북부에서최소일것으로예상된다 ( 그림 3.2 우측그래프 ). {WG I 10.3, SPM} 적설면적은축소될것으로전망된다. 영구동토의대부분에서해동깊이 (thaw depth) 의증가가널리일어날것으로전망된다. 어느 SRES 시나리오아래서든해양빙은북극과남극모두에서감소될것으로전망된다. 21세기후반기에북극의늦여름해양빙이거의완전히사라질것이라는전망도있다. {WG I 10.3, 10.6, SPM; WG II 15.3.4} 무더위이변, 열파, 집중호우현상이더빈번해질가능성이높다. {SYR 표 3.2; WG I 10.3, SPM} 여러모델에따르면, 미래에는열대성저기압 ( 태풍과허리케인 ) 이더강력해질것이고, 열대해수면온도의지속적증가로인해최고풍속은더높아지고집중호우는더많아질가능성이있다. 열대성저기압의발생수가전지구적으로감소하리라는전망은신뢰도가낮다. 1970년이후일부지역에서매우강력한폭풍의비율이명백히증가하였는데현행모델들로그기간을시뮬레이션한것보다훨씬많이증가하였다. {WG I 3.8, 9.5, 10.3, SPM} 아열대폭풍경로는극지방쪽으로이동할것이고그에따라바람, 강수, 기온의패턴이변할것이며지난반세기동안관측된경향의폭넓은패턴이계속될것으로전망된다. {WG I 3.6, 10.3, SPM} TAR 이후, 전망된강수패턴에대한이해가향상되었다. 관측된최근경향이계속되면서고위도에서는강수량이증가할가능성이높고, 반면에대부분의아열대육지지역에서는감소할가능성이있다 (A1B 시나리오의경우 2100년에약 20% 나감소, 그림 3.3 참 고 ). {WG I 3.3, 8.3, 9.5, 10.3, 11.2-11.9, SPM} 3.2.3 21세기이후의변화온실가스농도가안정화되더라도기후과정과피드백에관련된시간범위로인해인위적온난화와해수면상승은수세기동안계속될것이다.{WG I 10.4, 10.5, 10.7, SPM} 모든복사강제력인자가 2100년에 B1 혹은 A1B 수준으로일정하게유지되고복사강제력이안정화되더라도, 모델실험결과들은 2200년까지지구평균기온의약 0.5 추가상승이예상된다는것을보여준다. 게다가열팽창만으로도 2300년까지해수면을 1980~1999년에비해 0.3~0.8 m 상승시킬것이다. 열을심해로전달하는데소요되는시간때문에열팽창은수세기동안계속될것이다. {WG I 10.7, SPM} 그린란드빙상의축소는 2100년이후에도계속해수면상승에기여할것으로전망된다. 현재의모델들은기온상승과함께강수량증가로인해서빙하의질량손실이질량추가보다더급속히증가할것이고, 1.9~4.6 를초과하는지구평균온난화 ( 산업화이전에비해 ) 아래지표질량수지가마이너스 ( 순얼음소실 ) 가될것이라고암시한다. 지표의질량수지가그러한마이너스로 1천년동안계속된다면그린란드빙상은사실상완전히사라질것이고결과적으로해수면은약 7 m 상승될것이다. 그에상응하는미래의그린란드기온 ( 전지구적으로 1.9~4.6 ) 은 125,000 년전마지막간빙기에대해추정되는기온과비슷하다. 고기후정보는마지막간빙기때극지육지빙의범위가감소했고해수면이 4~6 m 상승했다는것을암시한다. {WG I6.4, 10.7, SPM} 대기 - 해양대순환모델 (AOGCM) 을통한지표온난화전망 식으로처리했다면 TAR에서도표 3.1과유사한범위가나왔을것이다. 13) 더장기간에대한고찰은섹션 3.2.3과 5.2를참고한다. - 48 -
주제 3 기후변화와 시나리오별 장 단기 영향 A2 A1B B1 2000년 수준으로 유지 20세기 년 그림 3.2. (좌): 실선은 SRES 시나리오 A2, A1B, B1에 따른 지표 온난화(1980~1999년 대비)의 다중 모델 지구 평균을 20세기 시뮬레이션 에 연장시켜 나타낸 것이다. 오렌지색 실선은 농도를 2000년 수준으로 일정하게 유지한 실험의 결과이다. 그림의 중앙에 있는 막대는 6가 지 SRES 마커 시나리오에 대해 평가된 1980~1999년 대비 2090~2099년의 최적 추정치(각 막대의 실선)와 가능한 범위를 나타낸다. 막대의 최적 추정치와 가능한 범위는 그림의 왼쪽에 있는 AOGCM 뿐 아니라 독립된 모델 및 관측치 제약의 결과를 포함시켜 평가되었다. (우): 1980~1999년 대비 21세기 초기와 말기의 지표 기온 변화 전망. SRES 시나리오 A2(위), A1B(가운데), B1(아래)에 대하여 2020~2029(좌측) 년 10년과 2090~2099년(우측)10년을 평균한 다중 AOGCM의 평균 전망이다. 다중 모델로 전망된 강수량 변화 패턴 그림 3.3. 1980~1999년 대비 2090~2099년 강수의 상대적 변화(%). 값들은 SRES A1B 시나리오에 기초한 12~2월(좌측)과 6~8월(우측)의 다중 모델 평균이다. 하얗게 보이는 부분은 모델들에서 변화의 부호가 66% 미만 일치하는 지역이고, 조밀한 점들로 표현된 부분은 90% 이상 일치하는 지역이다. AR4 안정화 범주별로 추정한 수백 년 온난화 (1980~1999년 대비) 전지구 전지구 ( ) 1980~1999년 대비 지구 평균 기온 변화 전지구 그림 3.4. 6가지 AR4 WG III 안정화 범주(카테고리)에 대응되는 추정 장기(수백년) 온난화(표 5.1). 산업화 이전과 1980~1999년 기간 사이 의 에 스 서 온난화를 대략 감안하기 위해 온도범위는 표 5.1에 비해 -0.5 이동되었다. 가장 안정된 경우, 지구 평균 기온은 몇 세기에 걸쳐 평형 도달할 것이다. 2100년까지 SRES B1 및 A1B와 비슷한 수준(각각 600과 850 CO2-상당 ppm; 범주 IV와 V)의 안정화에 도달할 온실가 배출 시나리오의 경우, 평가된 모델들은 기후 민감도를 약 3 로 가정하여 추정된 지구 평균 기온 상승의 약 65~70%가 안정화 시점에 실현될 것이라고 전망한다. 이보다 훨씬 낮은 농도의 안정화 시나리오(범주 I과 II, 그림 5.1)에서는 평형 기온에 더 일찍 도달할 수도 지표기온 - 49 지표기온
주제 3 기후변화와시나리오별장 단기영향 있다. {WG I 10.7.2} 얼음흐름에관련된역학적과정 - 현재의모델에는포함되지않았지만최근의관측치에서암시되고있음 - 이온난화에대한빙상의취약성을증가시켜미래의해수면상승을증가시킬수도있다. 그러나이과정에대한이해는제한적이고, 그규모에대해서는일치된의견이없다. {WG I 4.6, 10.7, SPM} 과거와미래의인위적 CO 2 배출량은대기에서제거되는데필요한시간때문에 1천년이상계속온난화와해수면상승에기여할것이다. {WG I 7.3, 10.3, 그림 7.12, 그림 10.35, SPM} 6가지 AR4 WG III 안정화범주에대응하는장기 ( 수백년 ) 온난화추정을그림 3.4에나타냈다. 3.3 미래기후변화의영향현재는이전의평가에서다뤄지지않은분야를포함해미래영향의성격에관한다양한시스템및부문의구체적정보들이이용가능하다. {WG II SPM; WG II TS.4} 전망된 21세기기후변화의범위에관련하여, 시스템, 부문, 지역에대한기후변화의영향에관한주요소견 14) 과취약성 15) 에관한일부소견을선별하여아래에제시했다. 달리언급하지않는한, 이전망의신뢰수준은높다. 여기서지구평균기온상승은 1980~1999년과비교한상승이다. 영향에대한추가정보는 WG II 보고서를참고한다. {WG II SPM} 3.3.1 시스템과부문별 (Sectors) 영향생태계 금세기에교란 ( 예 : 홍수, 가뭄, 산불, 병충해, 해양산성화 ) 으로인한기후변화와다른기후변화 동인들 ( 예 : 토지사용변화, 오염, 자연계파괴, 자원의과도한개발 ) 의전례없는결합이생태계의복원력을초과할가능성이있다. {WG II 4.1~4.6, SPM} 금세기에육지생태계의순탄소흡수량은금세기중반이되기전에최고에달한다음약해지거나역전되어 16) 기후변화를증폭시킬가능성이있다. {WG II 4.ES, 그림 4.2, SPM} 지구평균기온의상승이 1.5~2.5 를초과하면지금까지평가된동식물종의대략 20~30% 는멸종위험이증가할가능성이있다 ( 보통신뢰도 ). {WG II 4.ES, 그림 4.2, SPM} 지구평균기온의상승이 1.5~2.5 를초과하고그와병행해대기 CO 2 농도가증가하면, 생태계의구조와기능, 종들의생태계상호작용, 종들의서식범위이동에큰변화가일어나고생물다양성과물과먹이의공급같은생태계상품및서비스에현저한부정적결과가생길것으로전망된다. {WG II 박스 TS.6, 4.4, SPM} 식량 ( 작물 ) 중위도 ~ 고위도에서지역평균기온상승이최대 1~3 인지역은작물에따라수확고가약간증가할것이나그이상상승하는지역에서는감소할것으로전망된다 ( 보통신뢰도 ). {WG II 5.4, SPM} 저위도지역, 특히계절적으로건조하고열대성인지역에서는, 지역기온이적게상승하더라도 (1~2 ) 작물생산량이감소할것으로전망되며, 이것이기아위험을증가시킬것이다 ( 보통신뢰도 ). {WG II 5.4, SPM} 지구전체로는, 지역평균기온의 1~3 상승까지는식량생산잠재력이증가할것이나그이상상승하면감소될것으로전망된다 ( 보통신뢰도 ). {WG II 5.4, 5.5, SPM} 14) 선택기준 : 영향의크기와시기, 평가의신뢰도, 시스템, 부문및지역의대표성. 15) 기후변화취약성이란시스템이부정적영향에취약하고대처할수없는정도를말한다. 16) 온실가스가계속해서현재속도로혹은그이상으로배출되고토지사용변화를비롯한다른지구적변화를가정할때. - 50 -
주제 3 기후변화와시나리오별장 단기영향 해안 기후변화와해수면상승으로인해해안침식을비롯한위험이증가할것으로전망된다. 해안지역에대한인위적영향의증가가이효과를더욱심화시킬것이다 ( 매우높은신뢰도 ). {WG II 6.3, 6.4, SPM} 2080년대쯤에는, 해수면상승으로인해현재보다수백만명더많은사람들이매년홍수를겪을전망이다. 아시아와아프리카에서인구밀도가높고저지대에위치한메가델타지역에서피해가가장클것이고작은섬들이특히취약할것이다 ( 매우신뢰도높음 ). {WG II 6.4, 6.5, 표 6.11, SPM} 증가할전망이고 ( 신뢰도높음 ) 이고, 중위도의일부건조지역과건조한열로인해 10~30% 감소할전망이다. 또한여러반건조지역들 ( 예 : 지중해연부 ) 도기후변화로인한수자원감소로고생할것이라는신뢰도가높다. 가농업, 상수, 발전, 보건등여러부문에부정적영향을끼칠잠재력이있다. 으로크게증가할전망이다. {WG I 10.3, 11.2~11.9; WG II 3.4, 3.5, 그림 기후변화는담수시스템에이득보다부정적영향을더많이줄것이다 ( 신뢰는지역에서는수자원에의해제공되는서비스의가치가감소할것이다 ( 신량증가의긍정적영향은강수변동성의증가와유출량의계절적변화가효과에의해상쇄될가능성이있다. {WG II 3.4, 3.5, TS.4.1} 믿을만한연구결과가암시하는바에의하면, 미래에는평균강수량이감소할역에서집중호우가상당히증가할것이다. 그결과적인홍수위험도증가는것이다. 세계인구의최대 20% 의거주지에서는 2080 년대까지강의범람가능의발생빈도및심각성증가는지속가능한발전에부정적영향을줄전망화학적, 생물학적특성에또다른영향을주면서담수생물종, 생물종의조성해안지역에서는지하수의염도증가로인해해수면상승이수자원제약을 II 3.2, 3.3, 3.4, 4.4} 21 세기말까지유출량의상대적변화에대한전 산업, 거주지, 사회 해안과강가의홍수평원 ( 범람지 ) 에위치한곳, 경제가기후에민감한자원과밀접한관계가있는곳, 기상이변이일어나기쉬운곳, 특히급속한도시사회화가일어나는곳의산업, 거주지, 사회가가장취약할것이다. {WG II 7.1, 7.3, 7.4, 7.5, SPM} 집중적으로위험도가높은빈곤지역은특별히취약할수있다. {WG II 7.2, 7.4, 5.4, SPM} 보건 영양불량증가, 기상이변으로인한사망, 질병, 상해증가, 설사병위험증가, 기후변화에관련된도시지상오존농도증가, 전염성질병의공간적분포변화등에의해수백만명의보건상태가영향받을전망이다. {WG I 7.4, 박스 7.4; WG II 8.ES, 8.2, 8.4, SPM} 기후변화와물 그림 3.5. 1980~1999 년대비 2090~2099 년연간유출량 ( 물가용성 %) 의상대적변화. 모델의중간값이다. 하얗게보이는지역은 12 개모델에서변화의부호가 66% 미만일 90% 이상일치하는지역이다. 20 세기대범위유출량관측치의시뮬레이션품질은다중로사용된다. 전지구연간유출량지도는넓은범위에대해표현한것으로, 그보다강우량과유출량이매우적은지역 ( 예 : 사막 ) 에서는강우량이조금만변해도 % 로는변화전망의부호와최근에관측된경향이일치하지않는다. 유출량이증가할것으로전유출량감소같은서로다른계절적효과가예상된다. 여기제시한것과상당히다른그림 3.4, 그림 SYR 3.3 의가정과통하도록조정하였음. WG II 3.3.1, 3.4.1, 3.5.1} 기후변화는도시화를비롯해인구증가와경제및토지사용변화로인한현재의수자원스트레스를악화시킬것으로예상된다. 지역적범위에서는눈덮힌산악, 빙하, 작은만년설이담수가용성에중요한역할을한다. 최근몇십년간널리일어난빙하질량소실과적설감소가 21 세기내내가속되면서주요산맥 ( 예 : 힌두 - 쿠쉬 (Hindu-Kush), 히말라야, 안데스 ) 의눈녹은물이유입되는지역의물가용성, 수력발전가능성, 유량의계절적변화를감소시킬전망이다. 이지역에는현재세계인구의 1/6 이상이거주하고있다. {WG I 4.1, 4.5; WG II 3.3, 3.4, 3.5} 강수변화 ( 그림 3.3) 와기온변화 ( 그림 3.2) 는유출량 ( 그림 3.5) 과물가용성에변화를가져온다. 유출량은동아시아와남동아시아의인구가많은지역을포함해고위도와비가많은일부아열대지역에서금세기중반까지 10~40% - 51 -
주제 3 기후변화와시나리오별장 단기영향 기후변화는온대지역에는한파에의한사망의감소같은일부이득, 아프리카에서는말라리아의발생범위및전달잠재력의변화같은혼합효과를가져올전망이다. 전반적으로기온상승은이득보다부정적영향을더많이줄것으로예상되며특히개도국의경우더욱그렇다. {WG II 8.4, 8.7, 8ES, SPM} 결정적으로중요한것은교육, 건강관리, 공중보건이니셔티브, 기간시설, 경제발달같이국민의보건에직접적으로영향을주는인자들일것이다. {WG II 8.3, SPM} 물 모든부문과지역에서핵심은물에대한영향이다. 이에대해서는박스 ' 기후변화와물 ' 에서고찰한다. TAR 후의연구들덕분기후변화의서로다른양과속도에관련된영향의시기와규모를좀더체계적으로이해할수있게되었다. {WG II SPM} 시스템과부문에관한새로운정보들의예를그림 3.6에나타냈다. 상단의그래프는기온상승에따라증가하는영향을나타낸것이다. 그것들의추정된크기와시기는개발경로의영향도받는다 ( 아래그래프 ). {WG II SPM} 문헌에있는수많은기준 ( 영향의크기, 시기, 지속성 / 가역성, 적응잠재력, 분포양상, 가능성, ' 중요성 ') 에기초하면, 환경에따라그림 3.6의영향중일부는 핵심취약성 과관련될수있다 ( 주제 5.2를참고 ). {WG II SPM] 3.3.2 지역별영향 17) 아프리카 2020년까지, 7천 5백만명 ~2억 5천만명이기후변화로인한물스트레스에노출될전망이다. {WG II 9.4, SPM} 2020년까지, 일부국가에서는천수답농사의생산고가최대 50% 감소될수도있다. 식량조달을비롯해아프리카여러국가의농업생산량이심각하게훼손될전망이다. 이것은식량안보에더욱부정적영향을주고영양부족을악화시킬것이다. {WG II 9.4, SPM} 21세기가끝나갈무렵에는전망된해수면상승이인구가많은해안의저지대지역에영향을줄것이다. 적응비용이 GDP의최소 5~10% 에달할지모른다. {WG II 9.4, SPM} 2080년까지는, 아프리카의건조및반건조토지가 5~8% 증가할것으로여러시나리오에서전망된다 ( 높은신뢰도 ). { 박스 TS 6, 9.4.4.} 아시아 2050년까지는, 중앙아시아, 남아시아, 동아시아, 남동아시아에서, 특히큰강유역에서담수이용률이감소될전망이다. {WG II10.4, SPM} 남아시아, 동아시아, 남동아시아의해안지역, 특히인구가과밀한메가델타지역은해수범람증가로인해, 일부메가델타에서는강물범람의증가로인해최대의위험에처할것이다. {WG II 10.4, SPM} 기후변화는급속한도시화, 산업화, 경제발달로인한자연자원및환경에대한압력을심화시킬전망이다. {WG II 10.4, SPM} 전망되는수문순환의변화로인해동아시아, 남아시아, 남동아시아에서풍토병발생률과주로홍수와가뭄에관련된설사병으로인해사망률이증가할것으로예상된다. {WG II 10.4, SPM} 오스트레일리아와뉴질랜드 2020년까지는, Great Barrier Reef와 Queenland Wet Tropics를비롯해생태계가풍부한지역에서생물다양성이상당히손실될전망이다. {WG II 11.4, SPM} 2030년까지는, 오스트레일리아남부및동부, 뉴 17) 달리명시하지않는한, 이내용들의출처는 WG II SPM 이며, 신뢰도가높거나또는매우높으며, 여러부문 ( 농업, 생태계, 물, 해안, 보건, 산업, 거주지 ) 을반영한다. WG II SPM 은내용, 일정 (timeline) 및기온의출처이다. 궁극적으로실현될영향의크기와시기는기후변화, 배출시나리오, 개발경로, 적응의양과속도에따라달라질것이다. - 52 -
주제 3 기후변화와시나리오별장 단기영향 질랜드의노스랜드와일부동부지역에서물확보문제가심화될전망이다. {WG II 11.4, SPM} 2030년까지는, 오스트레일리아남부와동부, 동부뉴질랜드의여러지역에서가뭄과산불증가로인해농림생산량이감소할전망이다. 그러나뉴질랜드일부지역에서는초기에이득이있을것으로전망된다. {WG II 11.4, SPM} 2050년까지는, 오스트레일리아와뉴질랜드의지속적해안개발과인구증가가해수면상승과폭우및해안범람의심각성과빈도증가로인한위험을초과시킬전망이다. {WG II 11.4, SPM} 유럽 기후변화는유럽의자연자원과자산의지역적차이를확대시킬것으로예상된다. 부정적영향에는내륙의돌발홍수 (flash flood) 위험증가, 해안범람빈도증가, 침식증가 ( 폭우와해수면상승으로인한 ) 가포함될것이다. {WG II 12.4, SPM} 산악지역은빙하퇴각, 적설감소, 겨울철관광감소, 광범위한생물종감소 ( 고배출시나리오에서는일부지역에서 2080년까지최대 60% 감소 ) 에직면할것이다. {WG II 12.4, SPM} 남부유럽에서는기후변화로인해기후변동성에이미취약한지역의상태 ( 고온과가뭄 ) 가악화되고, 물가용성, 수력발전가능성, 여름철관광, 일반적인작물생산량이감소될전망이다. {WG II 12.4, SPM} 기후변화는열파로인한보건위험과산불빈도도증가시킬전망이다. {WG II 12.4, SPM} 라틴아메리카 금세기중반까지는, 아마존동부지역에서기온상승과그로인한토양수분감소로인해열대우림이사바나로점차대체될전망이다. 반건조식생은건조식생으로대체되는경향이있을것이다. {WG II 13.4, SPM} 열대라틴아메리카의많은지역에서는멸종을통해생물다양성이상당히소실될위험이있다. {WG II 13.4, SPM} 일부중요한작물의생산량이감소하고가금류 생산량이감소하여식량안보에부정적결과를가져올전망이다. 온대지역에서는콩의생산량이증가될전망이다. 전반적으로기아위험에처하는인구의수가증가될전망이다 ( 중간정도신뢰도 ). {WG II 13.4, 박스 TS.6} 강우패턴의변화와빙하소실이인간용, 농업용, 발전용용수의가용성에상당한영향을줄전망이다. {WG II 13.4, SPM} 북아메리카 서부산악지역의온난화가눈덮힘 (snow pack) 감소, 겨울철홍수증가, 여름철유량감소를야기하여과도하게배치된수자원에대한경쟁을심화시킬전망이다. {WG II 14.4, SPM} 금세기초반몇십년동안에는중간정도의기후변화가천수답농사의종합적생산량을 5~20% 증대시킬전망이나지역간차이가클것이다. 주로영향받는작물은경작범위의온난한계에가까운작물혹은수자원의존도가높은작물이될전망이다. {WG II 14.4, SPM} 금세기중에현재열파를겪는도시들은열파의발생수, 세기, 지속기간이더욱증가하고보건에부정적영향이있을것으로예상된다. {WG II 14.4, SPM} 해안지역은개발및오염과상호작용하는기후변화충격에더욱압박당할것이다. {WG II 14.4, SPM} 극지방 주요생물리학적영향으로빙하, 빙상및해양빙의두께와범위의감소, 철새, 포유류, 고등포식자를포함한여러유기체에결정적영향을주는자연생태계의변화가전망된다. {WG II 15.4, SPM} 북극의인간사회는눈과얼음의상태변화로인한영향을복합적으로받을전망이다. {WG II 15.4, SPM} 결정적영향에는기반시설과전통적인토속적생활방식에대한영향도포함될것이다. {WG II 15.4, SPM} 남극과북극지방모두종의침입에대한기후장벽이낮아짐에따라생태계와거주지가취약해질전망이다. {WG II 15.4, SPM} - 53 -
주제 3 기후변화와시나리오별장 단기영향 지구평균기온변화로인한영향의예 ( 영향은적응정도, 기온변화속도, 사회 경제적경로에따라다름 ) : ' 상당한 ' 은 40% 이상을뜻함. : 2000~2080 년평균해수면상승속도 4.2 mm/yr 에근거함. 비완화시나리오에서 1980~1999 년대비 2090~2099 년의온난화 그림 3.6. 지구평균기온변화에관련된영향의예. ( 위 ) 21 세기지구평균지표기온상승으로인한기후변화 ( 및해수면상승과대기 CO 2 농도증가 ) 의지구적영향전망의예. 검정선은영향을, 화살표는기온상승과함께계속되는영향을뜻한다. 텍스트의시작위치는해당영향이개시되는대략적온난화수준을나타낸다. 물부족과홍수에관한수치는 SRES 시나리오 A1FI, A2, B1, B2 의범위에서전망된조건에대한기후변화의추가영향을나타낸다. 이추정치는기후변화에대한적응은포함하지않는다. 이자료들의신뢰수준은모두높다. 맨오른쪽열은그래프내용을찾아볼수있는 WG II 참조이다. ( 아래 ) 점과막대는 6 가지 SRES 마커시나리오에서 1980~1999 년대비 2090~2099 년온난화평가의최적추정치와가능성 (likelihood) 을나타낸다. {WG I 그림 SPM.5, 10.7; WG II 그림 SPM.2; WG III 표 TS.2, 표 3.10} * ES = 실무요약문 (Executive Summary), T = 표 ( 표 ), B = 박스 (Box), F = 그림 (Figure). ( 예 ) B4.5 는 4 장의박스 4.5 를뜻하며, 3.5.1 은 3 장의 3.5.1 절을뜻함. - 54 -
주제 3 기후변화와시나리오별장 단기영향 작은섬들 해수면상승으로인해범람, 폭우급습, 침식, 기타해안위험이심화되어섬생활을지탱하는중요한기반시설, 거주지, 시설들이위협받을것으로예상된다. {WG II 16.4, SPM} 해변침식과산호백화를통한해안상태의악화가현지자원에영향을줄것으로예상된다. {WG II 16.4, SPM} 금세기중반까지는, 기후변화로인해카리브해와태평양상의작은섬들은갈수기동안물수요를충족시키지못할정도로수자원이감소될것으로예상된다. {WG II 16.4, SPM} 중위도와고위도섬들에서는기온상승과함께비토착종의침입이증가할것으로예상된다. {WG II 16.4, SPM} 적응능력이낮은사람들의보건지역 : {WG II TS.4.5} 높은속도의온난화가자연계와인간사회에영향을주게될북극 낮은적응능력과기후변화영향을받을아프리카 인구와기반시설이기후변화영향을심하게받게될작은섬들 인구가많고해수면상승, 폭우, 강의범람을겪을가능성이높은아시아와아프리카메가델타지역소득이높은다른지역에서도, 일부인구 ( 빈곤층, 어린아이들, 노령자들 ) 는특히위험할수있고, 일부지역과일부활동도마찬가지다. {WG II 7.1, 7.2, 7.4, 8.2, 8.4, TS.4.5} 3.3.3. 특히영향을받을시스템, 부문, 지역 3.3.4 해양산성화 기후변화에의해특히영향받을가능성이있는시스템, 부문, 지역이있다 18). {WG II TS.4.5} 시스템과부문 : {WG II TS.4.5} 생태계 : 육지 : 온난화에민감한툰드라, 아한대산림, 산악지역 ; 강우량이감소할지중해성생태계 ; 강수가감소할열대우림. 해안 : 다중스트레스를받을망그로브와염습지 (salt marsh) 해양 : 다중스트레스를받을산호초 ; 온난화에민감한해양빙생물군계 (biome) 강수량과증발량의변화가있을중위도의일부건조지역 19) 과건조한열대지역의수자원 ; 눈과얼음녹은물에의존하는지역 물가용성이감소할중위도지역의농업 해수면상승과기상이변의위험이증가할저지대해안생태계 1750년이후인위적탄소의흡수때문에바다는점점산성화되고 ph는평균 0.1 감소했다. 대기 CO 2 농도의증가는산성화를더욱부추긴다. SRES 시나리오에근거한전망에의하면, 21세기에지구해양의평균 ph는 0.14~0.35 감소할것이다. 관측된해양산성화가해양생물권에미친영향은아직보고된바없지만, 해양의점진적산성화는해양의갑각류와그것에의존하는생물종에게부정적영향을줄것으로예상된다. {WG I SPM, WG II SPM} 3.3.5 극단적현상극단적기상현상의빈도와세기의변화는해수면상승과함께자연계와인간계에대부분부정적영향을줄것으로예상된다 ( 표 3.2). {WG II SPM} 선택된극단현상과부문들의예를표 3.2에나타냈다. 18) 평가된문헌에대한전문가판단, 기후변화의크기, 시기및전망된속도, 기후민감도, 기후적응능력을고려하여확인됨. 19) 건조지역과반건조지역포함 - 55 -
주제 3 기후변화와시나리오별장 단기영향 표 3.2. 21 세기중 후반전망에기초한기상및기후이변의변화에따른기후변화영향. 적응능력의변화나발전은고려하지않았다. 두번째열은첫번재열의현상이발생할가능성의추정치이다. {WG II Table SPM.1} 현상 a 및변화방향 SRES 시나리오를이용한 21 세기전망에서미래경향의가능성 대부분의육지지역에서추운낮과밤의온도는높아지고사실상확실 b 빈도는감소, 더운낮과밤의기온은상승하고빈도도증가 온난기 / 열파. 대부분의육지지역에서빈도증가 집중호우. 대부분의지역에서빈도증가 가뭄피해지역증가 강력한열대성저기압활동증가 가능성높음 가능성높음 가능성있음 가능성있음 농업, 산림, 생태계 {WG II 4.4, 4.5} 수자원 {WG II 3.4} 더한랭한환경의눈녹은물에수확량은증가, 더의존하는온난한환경의수자원에영향, 수확량은감소, 병충해물공급에영향발생증가 온난화지역에서열물수요증가, 스트레스로인해수질문제수확량감소, 산불위험 ( 예 : 적조현상 ) 증가 작물피해, 토양침식, 토양침수로인해토양경작불가능 토양붕괴, 수확량감소 / 작물피해및경작실패, 가금류사망증가, 산불위험증가 작물피해, 바람에쓰러지는나무 ( 뿌리뽑힘 ), 산호초피해 지표수와지하수수질악화, 상수오염, 물부족은완화될수도있음 부문별주요영향전망 보건 {WG II 8.2, 8.4} 한파노출이감소되어한파로인한사망감소 고령자, 만성질환자, 유아, 사회적고립자들의열관련사망위험증가 사망, 상해, 감염, 호흡계질환, 피부질환의위험증가 물스트레스확대식량및물부족위험증가, 영양불량위험증가, 수인성및식중독위험증가 정전으로상수공급중단야기 사망, 상해, 수인성및식중독질병위험증가, 외상후스트레스장애 산업, 거주지, 사회 {WG II 7.4} 난방에너지수요감소, 냉방에너지수요증가, 도시의공기질악화, 눈과얼음으로인한교통교란감소, 겨울관광에영향 온난지역에서무주택자들의삶의질감소, 고령자, 유아, 빈곤층에영향 홍수로인한주거와상업및교통과사회의교란, 도시및시골의기반시설에영향, 재산손실 주거와산업및사회에물부족, 수력발전여력감소, 인구의이민가능성 홍수와거센바람으로교란, 민간보험사의취약지역적용범위축소, 인구이민가능성및재산손실 극단적으로높은해수면출현빈도증가 ( 쓰나미제외 ) c 가능성있음 d 관개용수, 강어귀, 담수계의염수화 해수유입으로홍수로인한익사및해안보호비용대토지사용담수가용성감소상해위험증가, 이민재할당비용, 인구와관련보건에영향기반시설의이주가능성, 위에설명된열대성저기압참고 Notes: a) 용어의정의는 WG I 표 3.7 참고 b) 매년가장극단적인낮과밤기온의상승 c) 극단적으로높은해수면은평균해수면과지역적기상계에따라달라진다. 극단적으로높은해수면이란한관측소에서일정기간동안 1 시간해수면관측치의상위 1% 로정의된다. d) 모든시나리오에서, 2100 년도지구평균해수면전망은기준기간보다높다. 지역적기상계의변화가극단적해수면에미치는영향은아직평가되지않았다. {WG I 10.8} 3.4. 돌발적혹은회복불가능한변화위험 인위적온난화는기후변화의속도와크기에따라돌발적이거나회복불가능한영향을일으킬수도있다. {WG II 12.6, 19.3, 19.4, SPM} 10년범위의돌발적기후변화는해양순환변화와관련있는것으로생각된다. 더긴시간범위에서는, 빙상과생태계변화도기여할지모른다. 넓은범위의돌발적기후변화가일어난다면그여파가매우클수있다 ( 주제 5.2 참고 ). {WG I 8.7, 10.3, 10.7; WG II 4.4, 19.3} 매우긴시간에걸쳐극지방부근육지의부분적빙상소실과해수의열팽창은수미터에달하는해수면상승, 해안선의큰변화, 저지대침수를일으켜강의삼각주와저지대섬에큰영향을줄수있다. 1.9~4.6 ( 산업화이전에비해 ) 의지구기온상승이지속된다면매우긴시간 ( 천년 ) 에걸쳐이런변화들이일어날것이라고현재의모델들은전망한다. 100 년시간범위의급속한해수면상승도배제할수없다. {SYR 3.2.3; WG I 6.4, 10.7; WG II 19.3, SPM} - 56 -
주제 3 기후변화와시나리오별장 단기영향 기후변화는회복불가능한영향을일으킬가능성이있다. 지구기온상승이 1.5~2.5 (1980~1999년대비 ) 를초과하게되면현재까지평가된생물종의약 20~30% 가멸종위험이증가될것이라는보통의신뢰도가있다. 지구평균기온상승이약 3.5 를초과할때는상당한멸종 ( 평가된생물종의 40~70%) 이지구전체에서일어날것이라고모델들은전망한다. {WG II 4.4, 그림 SPM2} 현재의모델시뮬레이션에근거하면, 대서양의자외선순환 (MOC) 이 21세기에는느려질가능성이높다. MOC가 21세기에돌발적으로크게전이될가능성은매우낮다. 더긴시간범위의 MOC 변화는신뢰도있게평가할수없다. {WG I 10.3, 10.7; WG II 그림 SPM.2, 표 TS.5} 넓은범위의지속적인 MOC 변화의영향에는해양생태계의생산성, 어종, 해양의 CO 2 흡수, 해양의산소농도및육지식생의변화가포함될가능성이있다. 육지와해양의 CO 2 흡수의변화는기후계에피드백영향을줄지도모른다. {WG II 12.6, 19.3, 그림 SPM2} - 57 -
4 지구및지역규모에서적응과완화옵션과대응, 그리고지속가능한발전과의상호관계
주제 4 지구및지역규모에서적응과완화옵션과대응, 그리고지속가능한발전과의상호관계 4.1 기후변화에대한대응사회가기후변화에대응할수있는방법은기후변화의영향에적응하고온실가스배출량을완화하여기후변화의속도와크기를감소시키는것이다. 주제 4는다음 20~30년동안이행될수있는적응과완화옵션, 그리고그것들과지속가능한발전과의상호관계에초점을맞춘다. 이대응들은상호보완적일수있다. 주제 5는이대응들의보완적역할을좀더장기적이고개념적인견지에서다룬다. 적응하고완화할수있는능력은사회경제적, 환경적정황, 이용가능한정보와기술에달렸다 20). 그러나완화대책보다적응대책의비용과효과성에관한유효한정보가훨씬적은실정이다. {WG II 17.1, 17.3; WG III 1.2} 4.2 적응옵션적응은장기적으로도단기적으로도취약성을감소시킬수있다. {WG II 17.2, 18.1; 18.5, 20.3, 20.8} 기후변화에대한취약성은여러스트레스에의해심화될수있다. 이런취약성은현재의기후유해요소, 빈곤, 자원활용의불평등, 식량불안, 경제적세계화경향, 갈등, HIV/AIDS 같은질병발생등에서기인한다. {WG II 7.2, 7.4, 8.3, 17.3, 20.3,20.4, 20.7, SPM} 세계는홍수, 가뭄, 폭풍같은기상및기후관련현상의영향에대한취약성에오랫동안적응해왔고감소시켜왔다. 그럼에도불구하고, 다음 20~30년동안취해질완화규모를불문하고, 전망된기후변화와기후변동성의부정적영향을감소시키기위해서는지역적, 국지적차원의추가적응대책이필요하다. 그러나대부분의영향은규모가증대될것이므로적응만으로는, 특히장기적으로는, 전망된기후변화의모든영향에대처하기는어려울것으로예상된다. {WG II 17.2, SPM; WG III 1.2} 매우다양한적응옵션이이용가능하지만, 기후변화취약성을줄이기위해서는현재시행중인것보다더포괄적인적응이필요하다. 장벽, 한계, 비용문제가존재하지만이것들은아직완전히파악되지않았다. 일부적응계획은이미제한적으로이행중에있다. 표 4.1은부문별적응계획옵션을나타낸것이다. 많은적응조치들이경제발달이나빈곤완화같은다중적동인을갖고있고, 더다양한개발전략이나수자원계획, 해안방어, 재난위험감소전략같은부문별, 지역적, 국지적계획이니셔티브에포함되어있다. 방글라데시국립물관리계획 (Bangladesh National Water Management Plan) 이나네덜란드와노르웨이의해안방어계획은이러한특정기후변화시나리오를결합한접근방식의예이다. {WG II 1.3, 5.2, 11.6, 17.2} 지구차원의적응비용과이득을포괄적으로추정한사례는몇건되지않는다. 그러나지역및프로젝트차원에서농업, 냉난방에너지수요, 수자원관리, 기반시설등에대한적응비용과이득을추정한연구수가점차증가하고있다. 이연구결과들에기초하면, 일부부문은적은비용과높은 BCR(benefit-cost ratio; 비용-이득비 ) 로이행될수있는긍정적인적응옵션들이있다는것이높이신뢰된다. 경험적연구역시, 나중에장수명기반시설을개조하는것보다초기단계에서적응대책을이행하는것의 BCR이더높을수있다고암시한다. {WG II 17.2} 적응능력은사회적, 경제적발달과긴밀한관계가있지만사회전체적으로균등하지는않다. {WG II 7.1, 7.2, 7.4, 17.3} 적응능력은역학적이며, 사회의생산력기반에좌우된다. 이러한사회적생산력기반으로는자연적, 인위적자산, 사회적네트워크와권리, 인적자본과제도, 관리, 국가소득, 보건과기술등이있다. 적응능력은다중적기후및비기후스트레스는물론개발정책에의 20) 기술이란특정과제를성공시키기위해기술적인공물 ( 하드웨어, 장비 ) 과 ( 사회적 ) 정보 ( 소프트퉤어, 즉인공물을생산하고사용할노하우 ) 를활용하여지식을실용적으로적용하는것이라고정의된다. - 60 -
주제 4 지구및지역규모에서적응과완화옵션과대응, 그리고지속가능한발전과의상호관계 해서도좌우된다. {WG II 17.3} 최근의연구결과들은적응이관건이고득이된다는 3 차평가의소견을재확인해준다. 그러나재정, 기술, 인식, 행동, 정치, 사회, 제도, 문화측면의제약때문에적응대책의이행과효과가제한된다. 적응능력이높 은사회조차도기후변화, 기후변동성, 기후이변에취약하다. 2003년의열파는유럽사회에엄청난수의사망자 ( 특히고령자들 ) 를발생시켰고, 2005년에는허리케인이미국에인적, 재정적큰희생을안겼다. {WG II 7.4, 8.2, 17.4} 표 4.1. 부문별적응계획의예 부문 (Sector) 적응옵션 / 전략기본정책구조 이행의주요제약과기회 ( 일반서체 = 제약, 이탤릭체 = 기회 ) 물 {WG II, 5.5, 16.4, 표 3.5, 11.6,17.1} 천수답농사확대, 물부족과보존국가적물정책과수자원통합기술, 물재사용, 담수화, 관리, 물관련위험요소관리물사용및관개의효율 재정자원, 인적자원, 물리적방어장치, 수자원통합관리, 다른부문과의시너지 농업 {WG II 10.5, 13.5; 표 10.8} 파종시기조절, 작물다양화, 작물 R&D 정책, 제도개혁, 기술적 / 재정적제약, 신규품종보급, 시장, 재배치, 토지관리개선토지소유권및토지개혁, 교육, 고위도일수록경작기간연장, 신규 ( 예 : 식목을통해부식방지와토양역량강화, 작물보험, 재정적작물을통한소득보호 ) 인센티브 ( 보조금, 세금공제등 ) 기반시설 / 주거지 ( 해안지역포함 ) {WG II 3.6, 11.4, 표 6.11, 17.1} 재배치, 방파제와해일방파제, 설계에기후변화고려사항을모래언덕강화, 해수면상승과결합한표준과규제, 토지사용범람을막을완충지로서토지를정책, 규격수립, 보험획득하여습지로개발, 기존자연적방파제보호 재정적 / 기술적장애, 재배치공간의가용성, 통합정책및관리, 지속가능한개발목표와의시너지 보건 {WG II 14.5, 표 8.1} 관광 {WG II 12.5, 15.5, 17.5, 표 17.1} 열관련보건조치계획, 응급의료서비스, 기후에민감한질병조사및통제개선, 식수안전과위생개선여행상품 & 수입원다양화, 스키슬로프를고위도및빙하로이동, 인공설제조 기후위험을인식하는공중보건인간내성의한계 ( 취약집단 ), 재정적정책, 보건서비스강화, 지역적 / 능력, 보건서비스업그레이드, 삶의질국제적협력개선통합계획 ( 예 : 수송능력, 다른새상품개발 / 마케팅, 재정및물류에관한부문과연계 ), 재정적인센티브도전, 다른부문에잠재적부작용 ( 예 : ( 보조금, 세금공제등 ) 인공설제조는에너지사용량을증가시킬수있음 ), 신규 상품을통한소득, 더다양한이해관계자들의참여유도 교통 {WG II 7.6, 17.2} 에너지 {WG II 7.4, 16.2} 재정돈 / 재배치, 설계표준. 온난화와국가적교통정책에기후변화배수에대처할수있게도로, 철도, 고려사항을결합, 특별상황에 재정적 / 기술적장벽, 덜취약한경로의이용가능성, 향상된기술과핵심부문과의 기타기반시설을계획 대한 R&D 투자 ( 영구동토지역 ) 통합 ( 예 : 에너지 ) 지상수송및배전시설강화, 시설국가적에너지정책, 규정, 핵심적대체에너지의가능성, 케이블지하매설, 에너지효율, 대체에너지사용을활성화시키기재정적 / 기술적장벽, 신기술수용, 신기술 재생자원사용, 단일에너지원 위한회계및재정인센티브, 자극, 지역자원활용 의존도축소 설계표준에기후변화를결합 Notes: 다른부문 (Sector) 은조기온난화시스템이포함될것임. - 61 -
주제 4 지구및지역규모에서적응과완화옵션과대응, 그리고지속가능한발전과의상호관계 4.3 완화옵션상향식연구와하향식연구 21) 결과에의하면, 다음몇십년동안전지구온실가스배출량을감축하기위해전지구배출량의전망된증가량을상쇄하거나현재수준보다낮출수있는실질적완화를위한경제적잠재력 (economic potential) 21) 이있다는공감대가높고증거가많다. {WG III 11.3, SPM} 그림 4.1은 2030년의지구전체경제적완화잠재력을 2000~2030년의배출량증가전망과비교한것이다. 상향식연구 (bottom-up study) 결과에의하면, 순마이너스비용 22) 이들어가는완화기회는 2030년안에배출량을약 6 GtCO 2 상당 /yr 줄일잠재력이있다. 이것이실 현되려면이행장벽이해결되어야한다. 경제적완화잠재력은일반적으로시장을통한완화잠재력보다는크지만적절한정책이알맞게추진되고장벽이해소될때에만실현될수있다 21. {WG III 11.3, SPM} 완화잠재력을두배로하여보정한상향식연구에서부문별로추정된경제적완화잠재력과한계비용 (marginal costs) 을그림 4.2에나타냈다. 하향식연구와상향식연구의결과는지구차원에서는서로비슷하지만섹터차원에서는상당히큰차이를보인다. {WG III 11.3, SPM} 어느부문에서도한가지기술로모든완화잠재력을제공하지는못한다. 부문별주요기술, 정책, 제약점및기회의예를간추려표 4.2에나타냈다. {WG III SPM} 2030 년지구전체경제적완화잠재력과전망된배출량증가비교 상향식연구 하향식연구 2000년수준에기준한 온실가스배출증가량 최저범위최고범위최저범위최고범위 그림 4.1. 상향식연구 (a) 와하향식연구 (b) 에서추정된 2030 년전지구경제적완화잠재력과 SRES 시나리오에따른 2000 년온실가스배출량 (40.8 GtCO 2 상당 /yr)(c) 대비 2030 년의배출량증가전망. 주 : 2000 년의온실가스배출량에지상바이오매스의부식에따른배출량은포함되어있지않다. 목재로베어나가거나벌채된후에남아있고토탄연소와토탄토양의배수를통해배출되는바이오매스는 SRES 시나리오와의일관성을유지하기위해제외되었다. {WG III 그림 SPM.4, SPM.5A, SPM.5B} 21) 완화잠재력 (Mitigation Potential)" 이란개념은일정수준의탄소가격 ( 감축된배출량과동등한단위 CO 2 당비용으로표현 ) 으로베이스라인온실가스배출량에비해감축가능한온실가스배출량의규모를평가하기위해도입되었다. 완화잠재력은 시장완화잠재력 (market mitigation potential)" 과 경제적완화잠재력 (economic mitigation potential)" 으로세분된다. 시장완화잠재력 : 민간비용과민간할인율 ( 민간소비자및회사에대한전망을반영 ) 에기초한완화잠재력이다. 이것은장벽때문에실제흡수량은제한된다고지적하는현재수립된정책과대책을포함해예보시장조건아래서생길것으로예상된다. 경제적완화잠재력 : 시장의효율이정책과대책에의해향상되고장벽이제거된다는가정하에, 사회적비용과이득, 사회적할인율 ( 사회의전망을반영 ; 사회적할인율은민간투자자들이사용하는할인율보다낮음 ) 을고려한완화잠재력이다. 완화잠재력을추정하는데는여러유형의접근법이사용된다. 상향식연구는완화옵션에대한평가결과에기초하고특정기술과규제에중점을둔다. 일반적으로거시경제는불변한다고간주하는부문연구이다. 하향식연구는완화옵션의범경제적잠재력을평가한다. 지구전체적으로일관된틀과완화옵션에대한집합적정보를사용하고, 거시경제피드백과시장피드백을포착한다. 22) 순마이너스비용 ( 후회없는기회 ) 옵션이란에너지비용감소와국지적 / 지역적오염물질배출량감소같은이득 ( 기후변화방지에따른이득은제외 ) 이사회비용보다크거나같은옵션이라고정의된다. - 62 -
주제 4 지구및지역규모에서적응과완화옵션과대응, 그리고지속가능한발전과의상호관계 상향식연구에서추정된 2030 년부문별 (Sector) 경제적완화잠재력 에너지공급교통건물산업농업산림폐기물 탄소가격 100$(US)/CO 2-eq(GtCO 2-eq/ 년 ) 일때의부문별총잠재력 그림 4.2. 상향식연구에서도출된 2030 년부문별경제적완화잠재력추정치. 이잠재력에는생활방식변화같은기술외적인옵션은포함되어있지않다. {WG III 그림 SPM.6} Notes: a) 세로선은부문별로평가한전지구경제적완화잠재력의범위를나타낸다. 이범위는최종사용 (end-use) 에배치된배출량에기초한다. 즉, 전기사용배출량은최종사용부문에포함되고에너지공급부문에는포함되지않는다는의미다. b) 이잠재력추정치들은높은수준의탄소가격에관한연구결과가부족하여제약이있다. c) 부문마다상이한베이스라인이사용되었다. 산업부문에는 SRES B2 베이스라인이사용되었고, 에너지공급과교통부문에는 WEO 2004 베이스라인이사용되었다. 건물부문은 SRES B2와 A1B 사이의베이스라인을사용했고, 폐기물부문은 SRES A1B 추진력 (driving force) 을사용해서폐기물특정의베이스라인을구축했다. 농림부문은거의 B2 추진력이사용된베이스라인을사용했다. d) 수송의경우, 국제항공이포함되었기때문에전세계적총계만나타냈다. e) 제외된범주는건물과교통의비 CO 2 배출량, 재료효율옵션의일부, 열병합발전, 대형차량, 선박과대량수송교통, 건물에관한최다비용옵션, 폐수처리, 탄광과가스수송관의배출량감축, 에너지공급및수송에서발생하는불소화가스이다. 이배출량을제외시키면총경제적잠재력의과소평가는 10~15% 수준이다. 미래의에너지기반시설투자결정은 2005년과 2030 년사이에총 20조달러 (US$) 23) 를넘을것으로예상되며, 발전소의긴수명과다른기반시설주식자본으로인해온실가스배출량에장기영향을줄것이다. 저탄소기술은설령조기투자가이득이된다하더라도널리확산되는데는수십년걸릴수있다. 초기추정치를보면, 전지구에너지관련 CO 2 배출량을 2030년까지 2005년수준으로회복시키는데필요한순추가투자의범위는무시할만한수준부터 5~10% 까지정도지만그래도투자패턴의큰변화가필요할것이다. {WG III 4.1, 4.4, 11.6, SPM} 연구에사용된방법론은서로다르지만, 분석대상의 세계모든지역에서온실가스배출량완화조치의결과로인한대기오염의감소는단시일내에보건상전반적인수혜폭은상당히클것이고완화비용의상당한부분을상쇄시킬수도있다는것에공감대가높고많은증거들이있다. {WG III 11.8, SPM} 재생에너지의에너지효율과활용은지속가능한발전과시너지를발휘한다. 개발이가장덜된국가들에서에너지대체는실내공기오염을감소시켜질병발생율과사망률을낮추고여성과아동들의작업부하를줄이며지속되어서는안될땔나무사용과관련산림벌채를감소시킬수있다. {WG III 11.9, 11.9, 12.4} 23) 20 조 = 2x10 13-63 -
주제 4 지구및지역규모에서적응과완화옵션과대응, 그리고지속가능한발전과의상호관계 표 4.2. 주요부문별완화기술, 정책과조치, 제약과기회의예. {WGIII 표 SPM.3, SPM.7} 부문 현재상업적으로이용가능한주요완화기술과실행. 2030 년전에상업화될것으로추정되는주요기술과실행은이탤릭체로표시. 환경적으로효과적이됨을보여주는정책, 조치, 도구 주요제약또은기회 ( 표준서체 = 제약, 이탤랙체 = 기회 ) 에너지공급 {WG III 4.3, 4.4} 운송 {WG III 5.4} 건물 {WG III 6.5} 산업 {WG III 7.5} 농업 {WG III 8.4} 산림학 / 산림 {WG III 9.4} 폐기물 {WG III 10.4} 향상된공급과분배효율 ; 석탄에서가스로연료전환 ; 원자력 ; 재생가능열과동력 ( 수력, 태양열, 바람, 지열, 바이오에너지 ); 결합된열과동력 ; 이상화탄소포획과전장의 (Carbon dioxide capture and storage, CCS) 조기적용 ( 예 : 천연가스로부터떨어진 CO 2 의저장 ); 가스, 바이오매스, 석탄-연 화석연료보조금축소 ; 세금또는화석연료에탄소사용료 기득이권에의한저항으로이행이어려워질수있음 재생가능에너지기술을위한무저-배출량기술을위한시장을소발전시설등을위한 CCS; 향상된원자력 ; 조수료관세율 ; 재생가능에너지의만드는데적절할수있음와파도에너지, 농축된태양열, 태양열광전지등무 ; 생산자보조금을포함하는향상된재생에너지더큰연료-효율차량 ; 하이브리드차량 ; 무공해도로운송을위한의무적인연료차량의부분적범위는효율성을디젤차량 ; 바이오연료 ; 도로수송에서철도와대중절약, 바이오연료합성, CO 2 규격제한할수있음교통시스템으로형태전환 ; 모터가없는운송 ( 자 차량의구입, 등록, 사용, 모터연효율성은더높은소득에따라전거, 도보 ); 토지-사용과운송기획 ; 2세대바이료등에과세 ; 도로와주차유료화떨어질수있음오연료 ; 고효율항공기 ; 더강력하고믿을만한전지를가진향상된전기하이브리드차량토지-사용규제와인프라기획운송시스템을구축하는국가를등을통한작용가동성요구 ; 매위해특히적절력있는대중교통시설과모터가없는교통형태에투자효율적인조명과일광 ; 더효율적인전기기구와기기의표준화분류요구된규격의정기적개정냉난방장치 ; 향상된요리용렌지 ; 향상된단열재건물규약과인증새로운건물을위한매력. 실행료 ; 냉난방을위한수동및능동태양열설계 ; 대체은어려울수있음냉각유체 ; 불소화가스의회수와재활용 ; 피드백과제어를제공하는인텔리전트계측기등과같은수요-측면관리프로그램시설이이익이될수있도록규기술을포함하여상업적건물의통합설계 ; 건물에제를위한요구융합된태양열광전지 채용을포함하여공공부문의지도력프로그램 정부의구매는에너지 - 효율생산물을위한수요를확대시킬수있다. 에너지서비스회사를위한인센성공요소 : 제3자의자금조달에티브 (ESCOs) 접근더효율적인최종-용도전기설비 ; 열과동력회벤치마크정보제공 ; 성과기준 ; 기술갱신을자극하기에적절할수 ; 자재재활용과대용품 ; non-co 2 가스배출통보조금 ; 세액공제수있음. 국가경쟁력측면에서제 ; 넓은배열의공정-특별기술 ; 진보된에너지중요한국가정책의안전성효율 ; 시멘트, 암모니아, 철생산을위한 CCS; 알루거래할수있는배출권투자를위해중요한예측할수미늄생산을위한불활성전극있는할당메커니즘과안정적인가격시그널자발적합의성공인자는다음을포함한다 : 명확한목표, 기준선시나리오, 설계와검토그리고감시의공식적제공에서제3자참여, 정부와업계사이의긴밀한협조 토양의탄소저장을향상시키기위한향상된작물과목초지관리 ; 경작된토탄토양과저하된토지의복구 ; 향상된쌀경작기술과 CH 4 배출을줄이기위한가축과비료관리 ; N 2O 배출을줄이기위한향상된질소비료적용기술 ; 화석연료사용을대체하기위한전용에너지작물 ; 향상된에너지효율 ; 작물의수확량향상 향상된토지관리를위한재정인지속가능한발전및기후변화센티브와규정 ; 토양의탄소함유에대한취약성을줄이는것과량유지 ; 비료의효율적사용과관개 함께시너지를장려할수있으며, 그에따라이행에대한장애물극복 조림 ; 재식림 ; 산림관리 ; 줄어든산림파괴 ; 수확산림면적을증가시키기위한, 산제약은투자자본의부족과토지 된목재생산물관리, 화석연료사용을대체하기위림파괴를줄이기위한, 삼림을유소유문제를포함한다. 빈곤완 하여 바이오에너지를 위한 산림 생산물의 이용 ; 지및관리하기위한재정적인센화에도와줄수있다. 바이오매스생산성과탄소분리를증가시키기위한티브 ( 국가적, 국제적 ); 토지-사 수종개량 ; 식물 / 토양탄소분리잠재력의분석을용규정과실행 위한향상된원격탐사기술그리고 토지-사용변 화지도제작 매립지 CH 4 회수 ; 에너지회수와함께폐기물소향상된폐기물과폐수관리를위기술확산을고무시킬수있다 각 ; 유기성폐기물퇴비화 ; 폐수처리 ; 재활용과폐한재정적인센티브 기물최소화 ; CH 4 산화를최적화시키기위한바이재생할수있는에너지를위한인저-비용연료의지방이용가능성오커버와바이오필터센티브또는의무 폐기물관리규정 실행전략을가지고국가차원에서 가장효과적으로적용 - 64 -
주제 4 지구및지역규모에서적응과완화옵션과대응, 그리고지속가능한발전과의상호관계 TAR이후발표된문헌들을보면, 탄소누수 (carbon leakage) 의규모가불확실하긴하지만부속서I에포함된국가들의지구적경제및배출량에관한조치가효과적일수도있다는것이높은공감대와보통증거속에확인된다. {WG III 11.7, SPM} TAR에서나타난바와같이화석연료수출국들 ( 부속서 I에포함된국가및미포함국가모두 ) 은완화정책으로인해수요와가격이낮아지고 GDP 성장률도낮아질것이라고예상할수있다. 이여파의규모는정책결정과오일시장조건에관한가정에따라상당히좌우된다. {WG III 11.7, SPM} 핵심불확실성은탄소누수량평가에있다. 피크평형모델링결과는교토의정서조치로세계에서약 5~20% 정도의탄소누수가있을것이라는 TAR의결론을뒷받침한다. 경쟁력있는배출저감기술이효과적으로확산된다면이비율은작아질것이다. {WG III 11.7, SPM} 모든부문에걸쳐생활방식과행동패턴의변화는기후변화완화에기여할수있다는높은공감대와보통의증거가있다. 관리도긍정적으로기여할수있다. {WG III SPM} 완화에긍정적영향을줄수있는것의예로는소비형태의변화, 교육과훈련, 건물입주자행동의변화, 교통수요관리, 업계의관리도구이다. {WG III 4.1, 5.1, 6.7, 7.3, SPM} 실제적혹은묵시적탄소가격을제시하는정책은생산자와소비자가저온실가스제품, 기술및공정에많이투자하도록인센티브를창출할수있다. {WG III SPM} 효과적인탄소가격시그널은모든부문에서상당한완화잠재력을실현시킬수있을것이다. 모델링결과들을보면, 2030년까지 20~80 US$/tCO 2 상당으로상승할전지구탄소가격은 2100년까지 550 ppm 부근의안정화와일치한다. 동일한안정화수준에관해서, 유도된기술변화를고려하는 TAR 이후의연구들은이탄소가격범위를 2030년안에 5~65 US$/tCO 2 상당으로낮출수도있다 24). {WG III 3.3, 11.4, 11.5, SPM} 정부가완화조치의인센티브를창출하는데사용할수있는매우다양한국가정책과도구가있다는공감대가높고증거가많다. 그것들의적용가능성은국가상황과파악된그것들의상호작용에달렸지만여러국가및부문의이행경험이알려주는바로는어떤도구를이행하든장단점은있다. {WG III 13.2, SPM} 정책과도구를평가하는데사용되는주요 4가지기준은환경효율, 비용효율, 형평성을포함한분배효과, 제도적타당성이다. {WG III 13.2, SPM} 정책의성과에관한일반적조사결과는아래와같다. {WG III 13.2, SPM} 기후정책을더다양한개발정책에통합하면이행과장벽극복이쉬워진다. 규제와표준은일반적으로배출수준에대한약간의확실성을제공한다. 정보나다른장벽때문에생산자와소비자가가격시그널에반응하지못하는경우에는이것이다른도구들보다바람직할수있다. 그러나이것에혁신과첨단기술은포함되지않을수도있다. 세금과요금은탄소에가격을설정할수는있으나특정배출량수준을보장하지는못한다. 문헌에의하면세금은온실가스배출량의비용을국제화할수있는효율적인방법으로간주된다. 24) 완화포트폴리오에관한연구들과이보고서에서평가된거시경제비용은하향식모델링에기초한다. 대부분의모델은완화포트폴리오에배출권거래의보편화와함께지구적최소비용접근법을사용하고, 투명한시장, 거래비용제로, 그리하여 21 세기내내완화정책의완벽한이행을가정한다. 비용은특정시점에대해주어진다. 지구적으로모델링된비용은일부지역, 부문 ( 예 : 토지사용 ), 옵션혹은가스를제외시키면증가할것이다. 그러나베이스라인이낮을수록, 탄소세와경매된허가권에서나온소득이사용될수록, 그리고유도된기술습득학습을포함시키는경우에는감소될것이다. 이모델들은기후이득과완화대책의공동이득을고려하지않고자산문제도고려하지않는다. 유도된기술변화에기초한접근법을안정화연구에적용하는것이상당히진전되었다. 그러나개념적문제가남아있다. 유도된기술변화를고려한모델들에서는안정화수준의비용이보다적게전망된다. 안정화수준이낮을수록그감소분은더커진다. - 65 -
주제 4 지구및지역규모에서적응과완화옵션과대응, 그리고지속가능한발전과의상호관계 배출권거래는탄소가격을확정시킬것이다. 허용배출량에따라환경효율이결정되지만배출권할당은분배문제를일으킨다. 탄소가격의변동때문에배출권거래제준수에드는총비용을추정하기는어렵다. 재정적인센티브 ( 보조금과세금공제 ) 는정부가신기술의개발과확산을촉진시키기위해흔히사용하는방법이다. 일반적으로위에열거한도구들보다비용은많이들지만장벽을극복하는데아주중요한경우가많다. 업계와정부간의자발적합의는정치적으로매력있고이해관계자들의인지도를높이며, 국가정책을전개시키는데도기여한다. 대부분의합의에서는사업성을넘는상당한배출량저감이달성되지는못했다. 그러나최근에한두국가에서이뤄진일부합의로부터는이용가능한최선의기술을적용하는것이촉진되었고배출량도가시적수준으로저감되었다. 정보도구 ( 예 : 인지도향상캠페인 ) 는정보에입각한선택을촉진시키고행동변화에기여함으로써환경의질에긍정적인영향을줄수있다. 그러나배출량에대한영향은아직측정되지않았다. 연구, 개발, 실증 (RD&D) 은기술을진보시키고비용을경감시키며안정화를향해나아가게할수있다. 일부기업, 지방및지역당국, NGO, 시민단체는다양한자발적운동을채택하는중이다. 이자발적운동들은온실가스배출을한정시키고혁신적정책을촉구시키며신기술보급을독려할수도있다. 이들은일반적으로국가혹은지역수준의배출량에제한적영향을끼친다. {WG III 13.4, SPM} 4.4 적응옵션과완화옵션의관계및지속가능한발전과의관계 시너지를실현하고다른차원의지속가능한발전과의마찰을피하기위해몇몇부문에서기후반응옵션을선택하여이행할기회에대한이해가점점향상되고있다. {WG III SPM} 에너지효율과재생에너지에관련된기후변화정책은종종경제적으로이득이되고에너지안보를높이며오염물질방출을저감시킨다. 자연서식지의소실과산림제거를줄이는일은생물다양성과토양및물이보전되는이득을줄수있으며, 사회적, 경제적으로지속가능한방식으로이행될수있다. 조림과바이오에너지용식목은악화된토지를복원시키고물의유출을조절하며토양탄소를유지시키고시골경제에이득을줄수있다. 그러나식량작물생산과경쟁하게될수도있고계획을잘못세우는경우엔생물다양성에부정적영향을줄수도있다. {WG II 20.3, 20.8, WG III 4.5, 9.7, 12.3, SPM} 거시경제정책, 농업정책, 다각적개발은행대출, 보험관행, 전기시장개혁, 에너지안보, 산림보전등에대한결정은기후정책과는별개인것으로취급되곤하지만사실은배출량을상당히감축시킬수있다 ( 표 4.3). 비슷한경우로, 비기후정책도적응능력과취약성에영향을줄수있다. {WG II 20.3; WG III SPM, 12.3} 적응옵션과완화옵션사이에는시너지와맞교환 (trade-off) 둘다존재한다. {WG II 18.4.3; WG III 11.9} - 66 -
주제 4 지구및지역규모에서적응과완화옵션과대응, 그리고지속가능한발전과의상호관계 표 4.3. 기후변화고려사항과발전정책의결합 - 완화영역에서선정된예. {WG III 12.2.4.6} 부문 (Sector) 비 - 기후변화정책도구와조치잠재적영향 거시경제 비-기후세금 / 보조금혹은기타회계및규제정책을이행하여지속가능한개발을촉진 총전지구온실가스배출량 산림 산림보전및지속가능한관리조치채택 산림제거로인한온실가스배출량 전기 비용효율이높은재생에너지채택, 수요측관리프로그램, 전기부문의 CO 2 배출량송배전손실축소 석유수입 수입연료와국내연료의혼합비다양화, 경제의에너지원단위를낮춰에너지안보개선 원유에서나오는배출량과석유제품수입 건물및교통부문의보험 차별적프리미엄, 책임성보험배제, 녹색제품조건개선 교통및건물부문의온실가스배출량 국제자금 국가및부문전략과배출을줄이는프로젝트대출 개도국의배출량 시너지의예로는적정하게설계된바이오매스생산시설, 보호구역형성, 토지관리, 건물에서에너지사용, 산림등이있다. 그러나다른부문에서는시너지가다소제한적이다. 잠재적등가교환으로는적응반응에관련하여에너지소비량증가로인한증가된온실가스배출량이다. {WG II 18.4.3, 18.5, 18.7, TS.5.2; WG III 4.5, 6.9, 8.5, 9.5, SPM} ( 주제 5). {WG III 1.4, 11.4, 13.3, SPM} 이문헌은협력을통해국제수준의전지구온실가스배출량감축을달성하기위한여러옵션에대하여높은공감대와많은증거를제시한다. 이문헌에의하면, 성공적인합의들은환경에효과적이고비용에도효과적이며분배고려사항과형평성을반영하고, 제도적으로도타당하다. {WG III 13.3, SPM} 4.5 국제적 지역적협력 UNFCCC와교토의정서는기후변화문제에대하여전지구차원의대응을확립하고, 일련의국가정책을수립하도록격려하고, 국제탄소시장을창출하고, 미래완화노력의토대가될수있는새제도적장치를수립하는주목할만한성과를이뤄냈다는높은공감대와많은증거가있다. UNFCCC 내에서도적응을다루는데많은진전이있었고추가로이니셔티브들이제창되었다. {WG II 18.7, WG III 13.3, SPM} 전지구배출량에기준한교토의정서최초의무이행기간 (commitment period) 의영향은제한적일것으로전망된다. 부속서B 국가들에대한경제적영향은 TAR에제시된것보다작을것으로전망된다. TAR에서는배출권거래가없는경우 2012년의 GDP는 0.2~2 % 하락할것이고배출권거래가있는경우에는 1.1% 상승할것이라고전망했다. 환경에좀더효과적이려면미래의완화노력은전지구배출량의더많은부분을다루고더큰폭의감축을달성해야할것이다 배출량을완화시키기위한협력노력이클수록주어진완화수준을달성하는데드는지구적비용이감소하거나환경효율이개선될것이다. 시장메커니즘 ( 배출권거래, 공동이행및청정개발체제 ) 의범위를개선하고확대하면전반적완화비용이감소될수도있을것이다. {WG III 13.3, SPM} 기후변화를해결하기위한노력에는배출량목표 ; 부문별, 지역별, 국가별, 권역별조치 ; RD&D 프로그램 ; 공동정책채택 ; 개발지향적조치의이행 ; 재정지원도구의확대같은다양한요소들이있을수있다. 이런요소들은통합적으로이행될수있다. 그러나서로다른국가들의노력을정량적으로비교하는것은복잡하고자원집약적인일이다. {WG III 13.3, SPM} 참여국들이취할수있는조치들은조치가취해지는시기, 참여하는국가, 취해질조치를기준으로구분할수있다. 조치는구속력이있을수도있고없을수도있으며, 목표치는고정적이거나동적일수있으며, 참여는고정적이거나시간에지나면서변할수있다. {WG III 13.3, SPM} - 67 -
5 장기전망 : 지속가능한발전측면에서의협약의목적및조항과일치하는적응및완화의과학 사회경제적특징
주제 5 장기전망 : 지속가능한발전측면에서의협약의목적및조항과일치하는적응및완화의과학 사회경제적특징 5.1 위험관리관점 기후변화대응에관한의사결정에는완화와적응둘다포함하는반복적위험관리과정이관련되고, 실제및모면된기후변화피해, 공동이득, 지속가능성, 형평성, 위험 (Risk) 에대한자세가고려된다. {WG II 20.9, SPM, WG III SPM} 위험관리기법은부문, 지역, 시간의다양성을명확히조절할수있다. 그러나위험관리기법을적용하려면가장그럴듯한기후시나리오에서생길영향에대한정보뿐아니라확률은보다낮지만중요도는더높은현상에서생길영향에대한정보, 정책과대책의결과에대한정보도필요하다. 일반적으로위험은어떤현상이발생할가능성 (likelihood) 과그결과들로간주한다. 기후변화영향은자연계와인간계의특징, 개발경로, 구체적장소에따라달라진다. {SYR 3.3, 그림 3.6, WG II 20.2, 20.9, SPM, WG III 3.5, 3.6, SPM} 5.2 핵심취약성, 영향, 위험 - 장기전망 TAR에서확인된 5가지 우려하는이유 (reasons for concern) 가더욱확실한것으로평가된다. 일부는더증대될것으로또는기온상승폭이감소된수준에서일어날것으로전망된다. 그이유는 (1) 현재의기후변동성에대한취약성을포함해지구평균기온의상승과온실가스농도의증가에관련된영향및위험의크기가더많이이해되었고, (2) 취약한시스템, 부문, 집단, 지역을특히더취약하게만들수있는상황이더정밀하게확인되었고, (3) 온실가스농도와기온이계속증가되는한, 수백년범위의매우큰영향이발생할위험이계속증가할것이라는증거가많아졌기때문이다. 영향 (TAR의 우려하는이유 에대한근거 ) 과취약성 ( 영향에적응할능력을포함 ) 간의관계에대한이해가향상되었다. {WG II 4.4, 5.4, 19.ES, 19.3.7, TS.4.6, WG III 3.5, SPM} TAR는기후변화에대한취약성이노출, 민감도, 적응능력의함수라고결론을내렸었다. 적응은기후변화에대한민감도를감소시킬수있는반면에완화는기후변화의속도와범위를포함해기후변화에대한노출을감소시킬수있다. 두결론모두이번평가에서확증되었다. {WG II 20.2, 20.7.3} 많은위험이보다높은신뢰도속에확인되면서현재는 핵심취약성과 UNFCCC 제 2 조 UNFCCC 의제 2 조는다음과같이밝히고있다. 이협약과 COP 가채택할수있는법적장치의궁극적목적은기후계에대한인간의위험한간섭이예방될수준으로이협약의조항에따라대기내온실가스농도의안정화를달성하는것이다. 이수준은생태계가기후변화에자연적으로적응하고식량생산이위협받지않고경제발달이지속가능한방식으로계속나아가기에충분한시간틀내에서달성되어야한다. UNFCCC 의제 2 조에관련하여 기후계에대한위험한인위적간섭 에포함되는것들을결정하는데는가치판단이관련된다. 이문제에관하여과학은어떤취약성이 핵심 취약성으로분류될수있는지를판단할기준을제공하는것을포함해정보에입각한결정을뒷받침할수있다. {SYR 3.3, WG II 19.ES} 핵심취약성 (key vulnerability) 25) 은식량공급, 기반시설, 보건, 수자원, 해안시스템, 생태계, 전지구생물지구화학순환, 빙상, 해양및대기의순환모드를비롯해여러기후민감시스템에관련있을수있다. {WG II 19.ES} 보다자세한정보는미래영향의성격을다루는세계여러지역에서구할수있으며이전의평가에는포함되지않았던지역중일부의정보도현재는이용가능하다. {WG II SPM} 25) 핵심취약성은문헌에있는수많은기준에기초해확인할수있다. 이런기준으로는영향의크기, 발생시기, 지속성 / 가역성, 적응잠재력, 분포특성, 발생가능성, 중요도 가있다. - 70 -
주제 5 장기전망 : 지속가능한발전측면에서의협약의목적및조항과일치하는적응및완화의과학 사회경제적특징 하나의도량형으로는핵심취약성의다양함을설명하거나그것들의순위를뒷받침할수없다. 그림 3.6에이에관련된영향의예를나타냈다. 시스템의핵심취약성과내포된피해에대한추정치는노출 ( 기후변화의속도와크기 ), 민감도 ( 부분적으로분석되며관련된경우에는발달상태로분석 ), 적응능력에따라달라질것이다. 핵심취약성중어떤것은발단이될수도있다. 시스템의상태변화를야기할수있는출발점을갖는경우도있고, 주관적으로정의되고그래서사회적가치에좌우되는시초가되는경우도있다. {WG II 19.ES, 19.1} TAR에서확인된 우려하는이유 5가지의취지는기후위험과핵심취약성에관한정보를종합하고위험에대하여 독자들이분석을하는데도움 을주자는것이었다. 이 5가지이유는현재도핵심취약성을고려하는데중요한틀로남아있으며, AR4에서갱신되었다. {TAR WG II 19장 ; WG II SPM} 특이하고위협받는시스템에대한위험 : 기후변화가특이하고취약한시스템 ( 예 : 극지방과높은산악지대의공동체및생태계 ) 에미치는관측된영향들에대한새롭고강력한증거들이존재하며, 온도가증가할수록부정적영향의수준도증가하였다. 온난화가진행될수록생물종의멸종위험과산호초의파괴위험도증가한다는것이 TAR에서보다더확실하게예측되었다. 지구평균온도상승이 1980~1999 년대비 1.5~2.5 를초과한다면지금까지평가된동식물종의약 20~30% 에대한멸종위험이증가할가능성이높다. 지구평균기온이 1990년수준보다 1~2 높아지면 ( 산업화이전보다약 1.5~2.5 상승 ) 생물다양성이존재하는특이하고위협받는많은시스템에상당한위험을가할것이라는확실성은더욱높아진다. 산호초는열스트레스에취약하여적응능력이낮다. 따라서해수면온도가약 1~3 상승하게될경우산호들이열적응이나열순응을하지않는한산호백화현상과넓은지역에서떼죽음이더자주발생할것으로예측된다. 남극지역과작은섬들의원주민공동체에서도온난화취약성이증가될것으로예측된다. {SYR 3.3, 3.4, 그림 3.6, 표 3.2; WG II 4.ES, 4.4, 6.4, 14.4.6, 15.ES, 15.4, 15.6, 16.ES, 16.2.1, 16.4, 표 19.1, 19.3.7, TS.5.3, 그림 TS.12, 그림 TS.14} 극단적기상현상의위험 : 최근의극단적기상현상에대한반응중일부에서개발도상국과선진국모두 TAR 보다높은수준의취약성이드러났다. 가뭄, 열파, 홍수는물론그것들의악영향이증가할것이라는전망의신뢰도가더높아졌다. 표 3.2에요약된바와같이, 가뭄, 열파, 홍수의증가가여러지역에서전망되며, 대부분은물스트레스와산불빈도의증가, 식량생산에대한악영향, 보건악영향, 홍수위험및해수면상승이변의증가, 기반시설피해를비롯한악영향을끼칠것이다. {SYR 3.2, 3.3, 표 3.2; WG I 10.3, 표 SPM.2; WG II 1.3, 5.4, 7.1, 7.5, 8.2, 12.6, 19.3, 표 19.1, 표 SPM.1} 영향과취약성의분포 : 지역간에뚜렷한편차가존재하고, 경제적입지가가장약한지역이기후변화에가장취약한경우가많고, 특히다중적스트레스에직면하는경우에는기후관련피해에도가장위태로운경우가많다. 개도국은물론선진국에서도빈곤층이나노약자같은집단의취약성이더높다는증거가늘고있다. 지역별기후변화패턴전망 ( 주제 3.2 참고 ) 과지역별영향전망의신뢰도가높아져특별히취약한시스템, 부문, 지역 ( 주제 3.3 참고 ) 을더잘파악할수있게되었다. 더욱이저위도및저개발지역에서, 예를들면건조지대와메가델타지대는일반적으로더높은위험에직면한다는증거가많아졌다. 아프리카는전망된영향의범위, 다중스트레스, 낮은적응능력때문에가장취약한대륙중의하나라는것이새연구들에서확증되었다. {SYR 3.2, 3.3, 5.4; WG I 11.2-11.7, SPM, WG II 3.4.3, 5.3, 5.4, 박스 7.1과 7.4, 8.1.1, 8.4.2, 8.6.1.3, 8.7, 9.ES, 표 10.9, 10.6, 16.3, 19.ES, 19.3, 표 19.1, 20.ES, TS.4.5, TS.5.4, 표 TS.1, TS.3, TS.4, SPM} 총체적영향 (aggregate impacts): 기후변화에따른초기시장기반순이득은 TAR에서평가된것보다 - 71 -
주제 5 장기전망 : 지속가능한발전측면에서의협약의목적및조항과일치하는적응및완화의과학 사회경제적특징 더적은규모에서최고에달할것이고따라서 TAR 에서평가된것보다더일찍일어날것으로전망된다. TAR의추정보다더큰폭의지구기온상승으로인한피해도 TAR의추정보다더크고온난화증가의영향에관한순비용이시간이지날수록증가할가능성이있다. 총체적영향은다른도량형으로도정량화되었다 ( 주제 3.3 참고 ). 예를들면, 다음세기의기후변화는해안범람증가, 물공급감소, 영양불량증가, 보건영향증가를통해수억명에게악영향을끼칠가능성이있다. {SYR 3.3, 그림 3.6; WG II 19.3.7, 20.7.3, TS.5.3} 대규모특이성 (singularity) 에대한위험 26) : 주제 3.4에서살펴보았듯이, 금세기중에는자오선순환 (MOC) 의대규모돌발적변화가일어날가능성은매우낮다. 수세기동안의지구온난화는열팽창만으로도해안지역소실및관련영향을동반하며해수면상승에기여할것이라는높은신뢰가있다. 이해수면상승은지난 20세기에관측된것보다훨씬더클전망이다. 그린란드빙상과남극빙상이해수면상승에기여할위험이빙상모델의전망보다클지도모르고백년범위에서발생할수도있다는점이 TAR 보다더잘이해되었다. 이것은최근의관측에서나타나지만 AR4의빙상모델에완전히반영되지는않은얼음의역학적과정이얼음소실속도를증가시킬수도있기때문이다. 그린란드빙상이완전히융해되면해수면은약 7 m 상승될것이고회복불가능할수도있다. {SYR 3.4; WG I 10.3, Box 10.1; WG II 19.3.7, SPM} 5.3 적응과완화적응도완화도단독으로는모든기후변화영향을피할수없다는높은신뢰가있다. 적응은최저수준의안정화시나리오에서도발생할온난화영향을해결하는데단기적으로도장기적으로도필수적이다. 완전히파악되지않은장벽, 한계, 비용이존재한다. 적응과완화는 서로보완적일수있고, 함께기후변화의위험을상당히감소시킬수있다. {WG II 4.ES, TS 5.1, 18.4, 18.6, 20.7, SPM, WG III 1.2, 2.5, 3.5, 3.6} 적응은자연생태계 ( 예 : 북극해양빙소실, 해양생태계변동성 ), 산악빙하 ( 물의저장과공급에핵심역할을한다 ) 의소실, 수미터에달하는해수면상승 27) 에대한적응등에는비효과적일것이다. 또한다음몇십년이후로전망되는기후변화에는타당성이낮거나매우많은비용을요하는경우가많을것이다 ( 예 : 델타지역, 강어귀 ). 금세기만해도자연적적응능력으로는역부족인생태계가많을것이라는신뢰도가높다. 게다가효과적인적응을방해하는다중장벽과제약이인간계에존재하고있다 ( 주제 4.2 참고 ). {SYR 4.2; WG II 17.4.2, 19.2, 19.4.1} 완화되지않은기후변화는장기적으로는자연시스템, 관리된시스템, 인간시스템의적응능력을초과할가능성이있다. 적응에만의존하면결국엔효과적인적응이불가능할정도의또는아주많은사회적, 환경적, 경제적비용을들여야만가능할정도의기후변화가일어날수도있다. {WG II 18.1, SPM} 기후변화의속도와규모를줄이기위해온실가스배출량을완화하기위한노력은기후계와사회경제적시스템의관성 (inertia) 을고려할필요가있다. {SYR 3.2, WG I 10.3, 10.4, 10.7, SPM; WG III 2.3.4} 온실가스배출량이안정화된후에는지구평균기온의상승속도가몇십년안에느려질것으로예상된다. 그러나몇백년동안은여전히약간의기온상승이있을것으로예상할수있다. 열팽창으로인한해수면상승은수세기동안계속될것이나해양이지속적으로열을흡수하므로상승속도는안정화이전에도달된속도로부터종국에는감소할것이다. {SYR 3.2, WG I 10.3, 10.4, 10.7, SPM} 배출량감축이지연되면보다낮은수준의안정화를달 26) 용어집참고. 27) 수미터의해수면상승에적응하는것은기술적으로는가능하지만그러기위해필요한자원이매우불균등하게분포되어있어현실적으로이위험은적응범위를벗어난다. {WG II 17.4.2, 19.4.1} - 72 -
주제 5 장기전망 : 지속가능한발전측면에서의협약의목적및조항과일치하는적응및완화의과학 사회경제적특징 성할기회는제한되고더심각한기후변화영향이발생할위험은증가한다. 모면된기후변화측면에서완화대책의이득이가시적으로드러나는데수십년걸린다해도단기적으로시작된완화조치는장수명탄소집약적기반시설과개발경로의폐쇄를예방하고, 기후변화속도를늦추고, 더높은수준의온난화에관련된적응필요를감소시킬것이다. {WG II 18.4, 20.6, 20.7, SPM, WG III 2.3.4, 3.4, 3.5, 3.6, SPM} 5.4 안정화를위한배출량계획대기의온실가스농도를안정화시키기위해서는배출량이최고치에달한다음에는계속감소해야한다 28). 안정화수준이낮을수록이최고치와감소는더빨리일어날할것이다 ( 그림 5.1). {WG III 3.3, 3.5 SPM} TAR 이후모델링이발전한덕분에온실가스농도안정화의달성가능성과소요비용을탐구하기위한다중가스감축전략의평가가가능해졌다. 이시나리오들은 TAR보다더낮은수준의안정화를비롯한더넓은범위의미래시나리오를탐구한다 ( 그림 5.1) 29). {WG III 3.3, 3.5, SPM} 다음 20~30년의완화노력은더낮은수준의안정화를달성할기회에큰영향을줄것이다 ( 표 5.1과그림 5.1). {WG III 3.5, SPM} 여러안정화수준에관한 CO 2 배출량과평형기온상승 과거배출량 안정화수준 SRES 이후배출량범위 년 온실가스농도안정화수준 (ppm CO 2-eq) 그림 5.1. ( 좌 ) 1940~2000 년의지구 CO 2 배출량과안정화시나리오범주별 2000~2100 년배출량범위. ( 우 ) 안정화목표수준과가능한평형지구평균기온상승 ( 산업화이전에비한 ) 의관계. 평형에근접하는데는, 특히안정화수준이높은시나리오에서는수세기가걸릴수있다. 각음영의색상은안정화목표에따라분류된안정화시나리오그룹을나타낸다 ( 안정화범주 I~IV). 우측그래프는산업화이전의기온과비교한지구평균기온의변화범위로, (i) 기후민감도 최적추정치 는 3 ( 음영중심의검은색실선 ), (ii) 가능한기후민감도범위의상한은 4.5 ( 음영상부의붉은색실선 ), (iii) 가능한기후민감도범위의하한은 2 ( 음영바닥의파란색실선 ) 가사용되었다. 좌측그래프의검은색점선은 SRES(2000 년 ) 이후발표된최근베이스라인시나리오들의배출량범위이다. 안정화시나리오의배출량범위는 CO 2 만의시나리오와다중가스시나리오로나뉘고, 전체시나리오분포의 10~90 백분위수에해당한다. 주의 : 대부분의모델에서 CO 2 배출량에는통나무로벌채되고남은지상바이오매스가분해되어배출되는양과토탄연소및토탄토양에서배수된물로부터배출되는양은포함되지않는다. {WG III 그림 SPM.7 과 SPM.8} 28) 최고치에달한다는것은배출량이최고치에도달한다음에그뒤로는계속감소하는것을뜻한다. 29) 평가된것중최저완화시나리오범주에서는배출량이 2015년까지최고치에도달하고, 최고완화시나리오에서는 2090년까지최고치에도달한다 ( 표 5.1 참고 ). 다른배출경로를사용하는시나리오들은지구기후변화속도에서상당한차이를보인다. {WG II 19.4} - 73 -
주제 5 장기전망 : 지속가능한발전측면에서의협약의목적및조항과일치하는적응및완화의과학 사회경제적특징 표 5.1. TAR 이후의안정화시나리오의특징과그에따른장기적지구평균평형기온및해수면상승 ( 열팽창만고려 ) a. {WG I 10.7; WG III 표 TS.2, 표 3.10, 표 SPM.5} 2050년지구 CO 2 안정화된 안정화된 CO 2-상당 CO 2 배출량 산업화이전대비 산업화이전대비 평가된 범 CO 2 농도 농도 ( 온실가스와에최고년도 (a, c) 배출량변화 지구평균기온상승 지구평균해수면상승시나리오의수 주 (2005 = 379 어러솔포함 ) (2000년도 배출량에 ( 평형기온. 최적추정 ( 열팽창만기여 ) (f) ppm) (b) (2005 = 375 ppm) (b) (a, c) 대한백분율 ) (d), (e) 기후민감도사용 ppm ppm 년 % m I 350~400 445~490 2000~2015-85~-50 2.0~2.4 0.4~1.4 6 II 400~440 490~535 2000~2020-60~-30 2.4~2.8 0.5~1.7 18 III 440~485 535~590 2010~2030-30~+5 2.8~3.2 0.6~1.9 21 IV 485~570 590~710 2020~2060 +10~+60 3.2~4.0 0.6~2.4 118 V 570~660 710~855 2050~2080 +25~+85 4.0~4.9 0.8~2.9 9 VI 660~790 855~1130 2060~2090 +90~+140 4.9~6.1 1.0~3.7 5 Notes: a) 완화연구에서보고된특정안정화수준을충족시킬배출량감축은탄소순환피드백의누락으로인해과소평가되었을수있다 ( 주제2 참고 ). b) 대기 CO 2 농도는 2005년에 379 ppm이었다. 모든장수명온실가스의 2005년도총 CO 2 상당농도최적추정치는약 455 ppm이었으나모든인위적강제력요소의순효과를포함시키면 375 ppm CO 2 상당이된다. c) 포스트-TAR 시나리오분포의 15~85 백분위수에해당되는범위다. 다중가스시나리오를 CO 2 만의시나리오와비교하기위해 CO 2 배출량을표시했다. d) 기후민감도의최적추정치는 3 이다. e) 평형된지구평균기온은기후계의관성으로인해온실가스농도안정화시점에예상되는지구평균기온과는차이가난다. 평가된시나리오의대다수에서온실가스농도의안정화는 2100년과 2150년사이에이루어진다 ( 주석30을참고 ) f) 평형된해수면상승은해양열팽창만의기여도를고려한것이며최소한수백년내에는평형에도달하지않는다. 이값들은상대적으로단순한기후모델 ( 저해상도 AOGCM 1개와기후민감도를 3 로한최적추정치에기초한 EMICs 서너개 ) 을사용해추정된것이며, 빙상, 빙하및만년설의융해의기여도는포함되어있지않다. 장기적열팽창은지구가산업화이전보다평균 1 온난화될때마다 0.2~0.6 상승시킬것으로전망된다 (AOGCM은대기-해양대순환모델 Atmosphere Ocean General Circulation Model, EMIC은복잡도가중간정도인지구시스템모델 Earth System Models of Intermediate Complexity의약자이다.). 표 5.1은기후민감도의 ' 최적추정치 (best estimate)' 를사용해서로다른안정화시나리오에필요한배출량수준과결과적으로평형에도달할상승된지구평균기온을요약한것이다 ( 불확실성의가능한범위는그림 5.1 을참고 ). 더낮은농도의안정화와그에관련된평형된기온수준은배출량이최고치에달하는시점보다먼저일어나며, 2050년까지더대폭적인배출량감축을요한다 30). 특정기온수준을충족하는것이목적인완화시나리오에서는기후민감도가주요불확실성이다. 기후민감도가낮은경우보다는높은경우가기온안정화수준에도달할완화시기는더이르고완화수준은더엄격하다. {WG III 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, SPM} 온난화아래서는해수면상승이불가피하다. 평가된안정화수준중어느수준에서온실가스가안정화되든간 에열팽창은온실가스농도가안정화된후에도수세기동안계속될것이고 21세기에전망보다훨씬큰폭의해수면상승을야기할것이다 ( 표 5.1). 온실가스와에어러솔이 2000년수준으로안정화되었다면열팽창단독으로도해수면이 0.3~0.8 m 상승될것으로예상할수있을것이다. 산업화이전보다 1.9~4.6 높은온난화가수세기동안지속된다면그린란드빙상이소실되어종국에는해수면이수 m 상승될수있고열팽창에의한상승보다현저할수있다. 이장기적결과는전세계의해안선에중대한영향을끼칠것이다. 온난화에대한열팽창과빙상의장기적반응이함축하는바는온실가스농도를현재보다높거나같은수준으로안정화시킨다는완화전략으로는해수면을수세기동안안정화시키지못한다는것이다. {WG I 10.7} 30) 금세기의기온변화에대한추정에서안정화시나리오에관한것은 AR4 에서가능하지않다. 대부분의안정화수준에서지구평균기온은몇십년에걸쳐평형수준에접근한다. 훨씬낮은농도의안정화시나리오라면 ( 범주 I 과 II, 그림 5.1) 평형온도에더일찍도달할수도있다. - 74 -
주제 5 장기전망 : 지속가능한발전측면에서의협약의목적및조항과일치하는적응및완화의과학 사회경제적특징 탄소순환과기후변화사이의피드백은기후변화에대응하는데필요한완화와적응에영향을끼친다. 기후- 탄소순환결합은기후계가온난화될수록대기에잔류하는인위적배출량율을증가시킬것으로예상된다 ( 주제 2.3과 3.2.1 참고 ). 그러나완화연구들은아직이피드백을완전히반영하지못했다. 결과적으로, 표 5.1 의완화연구들에서보고된특정안정화수준을충족시키기위한배출량감축은과소평가되었을수있다. 기후-탄소순환피드백에대한현재의이해도에근거하여모델연구들이주장하는바는 CO 2 농도를예를들어 450 ppm 31) 에서안정화시키려면 21세기의누적배출량이 1800[1370~2200] GtCO 2 보다적어야할지도모른다는것이다. 이것은탄소순환피드백을고려하지않고서분석된 2460[2310~2600] GtCO 2 보다약 27% 적은양이다. {SYR 2.3, 3.2.1; WG I 7.3, 10.4, SPM} 5.5 기술흐름과발전 평가된모든안정화수준은기술을개발, 습득, 활용, 보급하고관련장벽들을해결하기위한적절하고효과적인인센티브가운영된다고가정하면현재이용가능한기술이나앞으로몇십년안에상용화될것으로예상되는기술들을이용해서달성가능하다는높은공감대와많은증거가있다. {WG III SPM} 안정화목표를달성할뿐아니라비용도절감 32) 하기위해서는온실가스배출량저감기술의범세계적활용은물론공공및민간 RD&D를통한개술개선이필요할것이다. 그림 5.2는완화옵션의기여도를보여준다. 여러기술들의기여도는시간과지역에따라다르며, 베이스라인개발경로, 이용가능한기술과상대적비용, 분석된안정화수준에의해좌우된다. 평가된수준 (490~540 ppm CO 2 ) 의하한에서안정화를달성하기위해서는조기투자가필요하고, 다음몇십년동안 (2000~2030년) 첨단배출량저감기술이매우신속히확산되고상용화되어야하며, 장기적으로 (2000~2100년) 온실가스농도안정화를달성하기위한완화포트폴리오 그림 5.2. 대안적완화대책에따른 2000~2030 년 ( 좌 ) 과 2000~2100 년 ( 우 ) 의누적배출감축량. 설명시나리오들을 4 개모델 (AIM, IMAGE, IPAC, MESSAGE) 에서낮은수준 (490~540 ppm CO 2- 상당 ) 과중간수준 (650 ppm CO 2- 상당 ) 의안정화를목표로적용한결과이다. 검정색막대는 650 ppm CO 2- 상당을목표한경우의감축분이고, 밝은색막대는 490~540 ppm CO 2- 상당을달성하기위한추가감축분이다. AIM 과 IPAC 은산림의 CO 2 흡수강화를완화를고려하지않고 AIM 은 CO 2 포획저장 (CCS) 을통한완화를고려하지않는다는점을유의해야한다. 또한총에너지공급에서저탄소에너지옵션이차지하는비율은이옵션들을베이스라인에포함시켜분석된다는점도유의해야한다. CCS 에는바이오매스에서나오는 CO 2 의포획과저장이포함된다. 산림에의한 CO 2 흡수에는산림벌채에서나오는배출량감축분이포함된다. 이그림은베이스라인시나리오에따른배출량감축을보여주는데 2000~2100 년의누적감축량은 6000~7000 GtCO 2- 상당이다. {WG III 그림 SPM.9} 31) 1000 ppm CO 2 에서안정화시키기위해서는이피드백의누적배출량이모델평균으로대략 5190 [4910~5460] GtCO 2 에서대략 4030 [3590~4580] GtCO 2 로감축되어야한다. {WG I 7.3, 10.4, SPM} 32) 대부분의에너지연구프로그램에서말그대로정부자금제공은거의 20년동안변화가없거나오히려감소했으며 (UNFCCC가발효된후에도마찬가지였음 ), 현재는 1980년수준의거의절반에지나지않는다. {WG III 2.7, 3.4, 4.5, 11.5, 13.2} - 75 -