해류 붕괴는 온도보다 상승 속도에 달렸다

네덜란드 위트레흐트대(Institute for Marine and Atmospheric Research Utrecht) 연구진은 빠른 온실가스 증가율이 대서양 남북 순환(AMOC) 붕괴를 촉발할 수 있다고 밝혔다. 이 연구는 Nature Climate Change에 2026년 8월 13일 게재됐다.

연구진은 지구계 모델(CESM v1.0.5)과 대규모 CO₂ 증가 시나리오를 이용해 세 가지 선형 CO₂ 증가 속도를 비교했다. 세 경우는 연간 +0.5ppm, +2.5ppm, +5.0ppm의 일정한 증가율로, 초기 조건은 모델 내 준평형(pre-industrial) 상태에서 출발했다. 참고로 관측소 기준 최근 CO₂ 증가율은 연간 약 +2.6ppm(2015–2025 평균)이다.

핵심 결과는 속도 의존성(rate-induced tipping)이다. 느린 증가(+0.5ppm·년)에서는 모델이 최대 약 +5.5°C의 지구 평균 온난화까지 AMOC를 안정적으로 유지했다. 반면 더 빠른 증가(+2.5ppm·년, +5.0ppm·년)에서는 AMOC가 각각 약 +2.02°C, +1.99°C의 온난화 수준에서 붕괴를 보였고, 이는 동일 모델 내에서 증가 속도에 따라 붕괴 임계 수준이 크게 달라짐을 나타낸다.

논문은 원인으로 표층·심층의 밀도 조정 속도 차이와 표면 부력(flux) 변화의 불일치를 지목했다. 느린 강제(forcing)에서는 증발 증가, 해빙 축소 등으로 표층과 내부가 일관되게 조정돼 AMOC를 지지했으나, 빠른 강제에서는 표층이 더 빨리 가벼워지며 심해로의 물공급 경로가 닫혀 AMOC가 약화·붕괴했다고 설명했다. 연구진은 이 결과가 '전통적 의미의 단일 온난화 임계값'으로 AMOC 위험을 평가하는 데 한계가 있음을 시사한다고 밝혔다.

연구진은 모델 한계도 분명히 밝혔다. 본 연구의 CESM 초기 상태는 AMOC 세기가 약 13Sv로 설정되어 있는데, 관측치(약 17Sv)보다 약하게 나타난다. 또한 모델의 해안·빙하 관련 처리와 같은 구성요소가 결과 민감도에 영향을 줄 수 있음을 지적하며, 정확한 연도와 몇 도에서 붕괴가 일어나는지는 수치로 단정할 수 없다고 적시했다.

논문 결론은 정책적 해석을 남긴다. 연구진은 AMOC 붕괴 위험을 줄이려면 단일 최종 온도 목표뿐 아니라 온실가스 배출의 '시간 경로'와 '변화 속도'도 고려하는 것이 중요하다고 제시했다. 남은 과제로는 모델 불확실성 완화와 관측 데이터·여러 모델 간 비교를 통한 결과 검증이 논문에 제시돼 있다.