해수면 상승(海水面上昇, sea level rise)은 기후변화로 인해 전 세계 해양의 평균 수면이 점진적으로 높아지는 현상이다. 주요 원인은 두 가지로, 바닷물의 열팽창과 육지 빙하 및 빙상의 융해다. 미국 해양대기청(NOAA)에 따르면 전 세계 해수면은 이미 20세기에 걸쳐 약 20~23cm 상승했으며, 21세기 들어 상승 속도는 더욱 빨라지고 있다.[1] 해수면 상승은 저지대 해안 지역과 섬나라, 삼각주 도시들에 심각한 위협이 되며, 이에 따른 침수·침식·폭풍 해일 피해도 점차 확대되고 있다.
1. 원인
해수면을 높이는 요인은 크게 열팽창과 빙상·빙하 융해로 구분된다. 열팽창은 지구 온난화로 해양 온도가 높아지면서 바닷물 부피가 늘어나는 현상이다. 이는 현재 해수면 상승의 상당 부분을 차지하며, 심층 해양까지 서서히 온도가 전달되기 때문에 수백 년이 지나도 지속된다.[3] IPCC 제6차 평가보고서(AR6)에 따르면 1993년부터 2018년 사이 해수면 상승 기여분 중 열팽창이 약 절반을 차지하며, 나머지 절반은 빙하·빙상 융해와 지하수 변화로 나뉜다.
나머지 기여분은 그린란드 빙상과 남극 빙상, 산악 빙하의 융해에서 온다. AR6는 1993년 이래 전 지구 평균 해수면이 연간 약 3.3mm씩 상승했으며, 이 속도는 1900~1990년의 연간 1.4mm에 비해 두 배 이상 빨라진 것이라고 밝혔다.[3] 남극의 경우 빙하 흐름 가속화(빙류 역학)가 불확실성을 높이지만, 전반적으로 녹는 속도가 빨라지는 추세다.
2. 관측과 측정
해수면은 두 가지 방식으로 측정된다. 첫 번째는 조위계(조석계)로, 항만에 고정 설치해 상대 해수면 변화를 장기간 기록한다. 두 번째는 위성 고도계로, 1993년 TOPEX/Poseidon 위성 발사 이후 전 지구 평균 해수면을 정밀하게 추적하고 있다. 위성 고도계는 조위계와 달리 전 지구 해양을 커버해 지역별 변동성과 전 지구 평균 추세를 동시에 파악할 수 있다.[3]
상대 해수면 변화는 지역마다 다르게 나타난다. 지반 침하가 진행 중인 지역은 실제 해수면 상승보다 훨씬 큰 위협에 노출되는 반면, 빙상 하중이 사라지면서 지반이 솟아오르는 지역은 상대적으로 위협이 작다. 예컨대 미국 걸프만 연안은 연약 지반 침하와 해수면 상승이 겹쳐 다른 지역보다 훨씬 빠른 실제 상승이 관측된다.[2]
3. 미래 전망
2022년 미국 다부처 기술 보고서는 2050년까지 미국 해안선의 평균 해수면이 약 0.25~0.5m 추가 상승할 것으로 전망했다.[2] 이는 지난 100년(1920~2020년) 상승분과 맞먹는 양이 불과 30년 안에 나타남을 뜻한다. 지역별로는 걸프만 0.35~0.45m, 동해안 0.25~0.35m, 서해안 0.1~0.2m 등 편차가 크다. 이미 배출된 온실가스만으로도 2100년까지 0.6m 추가 상승이 불가피하며, 미래 배출을 줄이지 못하면 총 1.1~2.1m까지 상승할 수 있다고 보고서는 경고했다.
기후 모델들은 2100년 이후에도 상승이 멈추지 않을 것으로 예측한다. 지구 평균 기온이 3°C 이상 오를 경우, 서남극 빙상이나 그린란드 빙상의 대규모 불안정화로 수 미터 단위의 추가 상승이 수백 년에 걸쳐 일어날 수 있다는 시나리오도 제기된다.[2] 기후 행동 여부가 장기 상승 궤적을 결정하는 핵심 변수다.
4. 취약 지역과 사회적 영향
해수면 상승의 피해는 전 세계적으로 불균등하게 분포된다. 태평양 소도서 국가들(투발루, 키리바시, 마셜 제도 등)과 몰디브는 국토 대부분이 해발 1~2m 이하인 환초 지형이어서 거주 불가능 상황에 몰릴 수 있다.[4] 방글라데시 갠지스-브라마푸트라 삼각주, 베트남 메콩 삼각주 같은 대규모 삼각주 지역도 해수면 상승과 지반 침하, 홍수가 복합 작용해 수천만 명에게 직접 영향을 미친다.
도시 차원에서는 세계 10대 도시 가운데 8개가 해안 또는 강 하구에 위치하며, 미국만 해도 전 인구의 약 40%가 해안 밀집 지역에 거주한다.[1] NOAA 보고서에 따르면 2050년까지 미국 해안에서 소규모 침수 빈도가 오늘날의 10배 이상이 되고, 중간 규모 침수도 현재의 소규모 침수 수준으로 잦아질 것으로 예상된다.[2] 폭풍 해일과 파고가 더 깊은 내륙까지 미치게 되어, 기반시설·부동산·생태계의 피해 비용도 급증할 전망이다.
5. 저지대 섬과 해안 공동체의 대응
IPCC의 해양·빙권 특별보고서(SROCC)는 저지대 섬과 해안 공동체가 해수면 상승에 대응할 때 세 가지 범주를 구분한다: 보호(protection), 적응(accommodation), 후퇴(retreat).[4] 방파제·해빈 양빈·맹그로브 복원 같은 보호 조치는 단기 피해를 줄이지만, 지속적인 해수면 상승 앞에서 한계가 있다. 건물 바닥 높이기, 토지 이용 계획 변경, 홍수 경보 시스템 개선 같은 적응 조치는 위험을 관리하고 인프라 수명을 연장한다.
장기적으로 일부 지역은 주민 이주(계획적 후퇴)가 불가피한 선택지로 논의된다. 태평양 섬나라 중 일부는 타국에 토지를 구매하거나 주민 이주 계획을 이미 수립하고 있다. 해수면 상승 적응의 성패는 재정 지원 규모, 지역 공동체의 의사결정 권한, 기후변화 완화 정책과의 연계에 크게 좌우된다고 보고서는 강조한다.[4]
7. 인용 및 각주
[1] Is sea level rising?, oceanservice.noaa.gov(새 탭에서 열림)
[2] 2022 Technical Report – U.S. Sea Level Change, oceanservice.noaa.gov(새 탭에서 열림)
[3] Chapter 9: Ocean, Cryosphere and Sea Level Change, www.ipcc.ch(새 탭에서 열림)
[4] Chapter 4: Sea Level Rise and Implications for Low-Lying Islands, Coasts and Communities — SROCC, www.ipcc.ch(새 탭에서 열림)