최근 5년 사이에 메탄 농도가 급격히 증가한 원인이 코로나19 팬데믹으로 대기중 오염물질이 줄고 기후변화로 메탄의 자연배출이 늘어난 때문이라는 연구결과가 나왔다.
미국 보스턴대학 지구환경과학과 한친 톈 교수 연구팀은 2019~2023년 사이에 메탄 농도가 55ppb 상승했다고 10일(현지시간) 밝혔다. 이는 유래없는 수준의 증가폭이다. 특히 2021년 한해동안 메탄 농도가 18ppb 증가했는데, 이는 평년 증가량 약 7ppb의 2배가 넘는다. 메탄은 대기 중 머무는 기간이 짧지만 이산화탄소보다 온실효과가 84배 높은 온실가스다.
연구진은 메탄 농도가 급증한 원인을 파악하기 위해 위성 관측과 지상 측정, 대기 화학 자료, 고해상도 기후·화학 모형을 종합 분석했다. 그 결과, 2020~2022년 사이 메탄을 제거하는 수산화기(OH)가 급격히 감소한 것으로 나타났다.
OH는 메탄을 분해하는 대기의 '청소부' 역할을 한다. 메탄을 분해한 뒤에는 대기 오염물질인 질소산화물(NOx)과 반응해 다시 OH로 돌아와 대기중 메탄을 분해한다. 그런데 2020년 코로나 팬데믹으로 전세계 교통량이 감소하면서 대기중 배출되는 질소산화물이 크게 줄었고, 이로인해 OH 농도가 감소하면서 메탄 제거속도가 느려져 대기중 메탄 농도가 축적됐다는 것이다.
연구진은 "조사기간 메탄 농도 변화의 80%는 OH 농도 감소로 인한 것이었다"며 "팬데믹이 끝나고 교통량이 늘어나면서 OH농도는 회복됐지만, 이미 축적된 메탄은 쉽게 줄지 않는다"고 말했다.
여기에 더해 2020~2023년 초까지 라니냐 현상이 이어지면서 메탄을 만드는 미생물인 '메탄 생성균'(Methanogens)이 활동하기 좋은 환경이 만들어졌다. 메탄 생성균은 주로 수중에서 활동하는데, 라니냐로 인해 열대 지역에 평년보다 많은 비가 내리면서 생성균이 증식하기 좋은 습지 면적이 크게 늘어났다. 실제로 이 시기 열대 아프리카와 동남아시아의 메탄 배출량이 가장 많았다.
메탄을 분해하는 힘은 약해지고 배출하는 양은 많아지면서 메탄 농도가 급증한 것이다. 톈 교수는 "지구가 점점 더 따뜻해지고 습해짐에 따라 습지, 내륙 수역, 논에서 발생하는 메탄 배출량이 기후변화에 점점 더 큰 영향을 미칠 것"이라며 "메탄 감축을 위해선 인위적 요인뿐 아니라 기후변화 영향을 받는 자연 발생원도 고려해야 한다"고 강조했다.
이 연구결과는 국제학술지 '사이언스'(Science)에 2월 5일자에 게재됐다.
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