해수면 상승

3. 해수면 상승의 원인

1901년부터 2018년까지 지구 평균 해수면은 약 20cm 상승했다.^[3] 위성 레이더 고도계 측정과 같은 더 정확한 데이터에 따르면 1993년부터 2017년까지 해수면은 7.5cm 상승했으며, 이는 연평균 2.9mm의 상승률에 해당한다.^[1] 이러한 상승 속도는 2013년부터 2022년 사이 연평균 4.62mm로 더욱 가속화되었다.^[12] 고기후 연구에 따르면, 현재의 해수면 상승 속도는 적어도 지난 3,000년 동안 가장 빠른 것이다.^[25]

해수면 상승을 유발하는 주요 원인은 다음과 같다.

• '''해수의 열팽창''': 지구 온난화로 인해 해수 온도가 상승하면서 물 분자 자체의 부피가 늘어나 해수면이 높아진다. 이는 현재까지 해수면 상승에 가장 크게 기여한 요인이다.^[1] 해양은 기후 시스템에 추가된 과잉 열의 90% 이상을 흡수하며,^[72] 이로 인한 온난화와 열팽창은 해수면 상승의 주된 동력이다.
• '''육지 빙하의 융해''': 그린란드 빙상, 남극 빙상과 같은 거대한 빙상과 전 세계의 산악 빙하가 녹아내리면서 막대한 양의 물이 바다로 흘러 들어가 해수면을 상승시킨다. 20세기 초부터 빙하 후퇴는 해양 팽창과 함께 해수면 상승의 주요 원인이었으며,^[69] 특히 21세기 들어 그린란드와 남극 빙상의 기여가 더욱 커질 것으로 예상된다.^[69] 육지에 있는 빙하가 녹는 것은 해수면 상승에 직접적인 영향을 미치지만, 이미 바다에 떠 있는 해빙이나 빙산이 녹는 것은 아르키메데스의 원리에 따라 해수면 높이에 거의 영향을 주지 않는다 (해빙이 얼 때 염분이 빠져나가 담수에 가까워지므로, 녹을 때 염분 농도 차이로 인해 아주 미미한 부피 변화는 있을 수 있다).
• '''육지 물 저장량 변화''': 댐 건설로 육지에 물을 가두는 것은 해수면 상승을 억제하는 효과가 있지만, 반대로 지하수를 과도하게 퍼 올려 관개나 공업용수 등으로 사용하는 것은 육지의 물을 바다로 이동시켜 해수면을 상승시킨다. 특히 지하수 고갈은 21세기 해수면 상승의 무시할 수 없는 요인으로 작용하고 있다.^[138][14] 1993년부터 2010년까지 과도한 지하수 사용으로 인한 물 재분배는 지구 해수면을 6.24mm 상승시킨 것으로 분석되었다.^[139]

3. 1. 열팽창

3. 2. 빙하 융해

) 융해는 더욱 심화될 수 있다.

이러한 빙상 불안정, 수압파쇄(빙상 표면의 녹은 물이 균열을 통해 빙하 내부로 침투하여 파괴를 가속하는 현상)^[106] 등 모델링하기 어려운 과정들을 고려하면, WAIS는 2100년까지 저배출 시나리오에서 최대 41cm, 고배출 시나리오에서 최대 57cm의 해수면 상승을 유발할 수 있다.^[25] 여기에 아래에서 설명할 해양 빙벽 불안정(MICI)까지 현실화된다면 기여량은 1m를 넘을 수도 있다.^[16][67]

WAIS 전체가 녹으면 해수면은 약 3.3m 상승할 것으로 추정되며,^[112] 이 과정은 약 2000년(최소 500년, 최대 13,000년)이 걸릴 것으로 예상된다.^[113][114] 일단 WAIS 붕괴가 시작되면, 이를 되돌리려면 지구 평균 기온을 산업화 이전보다 1°C 낮춰야 한다는 연구 결과도 있다.^[97]

==== 해양 빙상 불안정(MISI)과 해양 빙벽 불안정(MICI) ====

해수면 상승 예측의 큰 불확실성은 주로 남극 서부 빙상(일부 그린란드 빙하에도 적용 가능^[30])과 관련된 두 가지 메커니즘, 즉 해양 빙상 불안정(MISI, Marine Ice Sheet Instability)과 해양 빙벽 불안정(MICI, Marine Ice Cliff Instability) 때문이다.^[100][25]

• 해양 빙상 불안정 (MISI): 빙하 바닥이 해수면 아래에 있고 내륙으로 갈수록 깊어지는 지형(역경사 암반) 위에 있을 때 발생한다. 빙하 끝부분이 녹아 후퇴하면 더 깊은 수심에 노출되어 따뜻한 해수의 접촉 면적이 넓어지고 융해가 가속화되어, 결국 스스로 붕괴를 촉진하는 과정이다. 이 메커니즘은 과학계에서 널리 받아들여지지만, 모델링하기는 어렵다.^[100][30]

• 해양 빙벽 불안정 (MICI): 빙하 전면을 지지하던 빙붕이 사라지고, 높이 약 90m 이상, 기반 깊이 약 800m 이상의 거대한 얼음 절벽(빙벽)이 바다에 직접 노출될 때 발생한다고 제안된 이론이다. 이 빙벽은 자체 무게를 이기지 못하고 빠르게 붕괴하며, 이 붕괴는 뒤따르는 빙하를 연쇄적으로 불안정하게 만들어 급격한 빙상 후퇴를 유발할 수 있다는 가설이다.^{[30][95][26][27]} 이 이론은 2016년 발표 이후 큰 영향을 미쳤으며,^[16] 일부 연구에서는 MICI를 고려할 경우 2100년까지 남극만으로도 1m 이상의 해수면 상승이 가능하다는 결과를 내놓기도 했다.^[28] 짐 핸슨 등 일부 과학자들은 이를 근거로 수십 년 내 수 미터의 해수면 상승 가능성을 제기했으나,^[24] 이는 과학계에서 소수 의견으로 남아있다.^[29]

MICI 가설은 모델링 연구를 통해 제안되었기 때문에^[30] 여전히 논란의 여지가 많으며, 이를 뒷받침하는 과거 및 현재의 관측 증거는 제한적이고 해석이 분분하다.^[37] 최근 연구들은 실제 빙붕의 붕괴 속도가 MICI 시나리오를 유발할 만큼 빠르지 않거나,^[32] 빙벽 붕괴 시 발생하는 얼음 잔해(빙 혼합물)가 빙하 전면에 쌓여 추가적인 붕괴를 늦추거나 막을 수 있다고 제안한다.^[33][34][36] 이 불확실성을 해소하기 위해 마지막 간빙기(약 12만 5천 년 전)의 해수면 높이를 정확히 파악하려는 연구가 진행 중이다. 당시 해수면 상승이 6m를 넘었다면 MICI의 가능성이 높지만, 4m 미만이었다면 가능성이 낮다고 볼 수 있다.^[37] 2023년 현재 분석으로는 당시 해수면 상승이 2.7m를 넘지 않았을 가능성이 높으며, 이는 MICI의 가능성을 낮추는 증거로 해석될 수 있다.^[39]

=== 그린란드 빙상 ===

그린란드의 얼음 대부분은 최대 두께 약 3km에 달하는 거대한 그린란드 빙상에 존재한다.^[118] 21세기 들어 그린란드의 연평균 빙하 손실량은 20세기에 비해 두 배 이상 증가했다.^[118] 해수면 상승에 대한 그린란드의 기여도는 1992-1997년 연간 0.07mm에서 2012-2017년 연간 0.68mm로 크게 늘어났다. 1992년부터 2018년까지 그린란드 빙상에서 손실된 총 얼음량은 3,902기가톤(Gt)으로, 해수면을 10.8mm 상승시킨 것과 같다.^[119] 이처럼 관측된 융해 속도는 과거 IPCC 예측의 상위 수준에 해당한다.^[121][22]

2021년 AR6는 2100년까지 그린란드 빙상 융해로 인한 해수면 상승을 저배출 시나리오(SSP1-2.6)에서 약 6cm, 고배출 시나리오(SSP5-8.5)에서 약 13cm로 예측했다. 하지만 빙상 역학의 불확실성을 고려하면, 최악의 경우 고배출 시나리오에서 23cm까지 상승할 수도 있다.^[25]

연구에 따르면 그린란드 주변의 빙하와 빙관은 이미 1997년경 되돌릴 수 없는 전환점을 넘었을 가능성이 있으며,^{[123][124][125]} 2000-2019년 동안의 온난화만으로도 빙상 부피의 약 3.3% 손실이 예정되어 있어, 미래에 27cm의 추가 해수면 상승을 유발할 것으로 분석된다.^[126] 그린란드 빙상 전체가 거의 녹아내리는 전환점은 산업화 이전 대비 1.7°C ~ 2.3°C의 온난화에서 발생할 것으로 추정된다.^[130] 이는 과거 빙핵 연구에서 밝혀진, 산업화 이전보다 최대 2.5°C 높았던 시기에 그린란드 빙상이 거의 사라졌던 사실과도 부합한다.^[127][128] 일단 이 전환점을 넘으면, 약하게 초과된 경우 완전 붕괴까지 1만 년에서 1만 5천 년이 걸릴 것으로 예상되지만,^[113][114] 기후변화가 최악의 경로를 따를 경우 1,000년 만에 붕괴할 수도 있다.^[131]

=== 산악 빙하 ===

전 세계 약 20만 개의 산악 빙하는 그린란드와 남극 빙상에 비해 전체 얼음 양의 1% 미만을 차지하지만,^[133] 크기가 작아 온도 변화에 훨씬 민감하게 반응한다. 이 때문에 과거 해수면 상승에 불균형적으로 큰 기여를 해왔으며, 21세기에도 그 중요성은 여전하다.^[134] 20세기 동안 산악 빙하는 연평균 0.2~0.4mm의 해수면 상승에 기여했으며,^[135] 2012-2016년에는 연간 0.63mm 상승에 기여하여 그린란드와 비슷한 수준을 보였다. 이는 육지 빙하 전체로 인한 해수면 상승의 약 34%에 해당한다.^[120] 21세기 전체 해수면 상승에서 산악 빙하의 기여도는 약 30%로 추정된다.^[1]

2023년 ''Science''에 발표된 연구에 따르면, 지구 온난화가 1.5°C 수준일 경우 2100년까지 산악 빙하 질량의 4분의 1이 사라져 해수면이 약 9cm 상승하고, 4°C 수준일 경우 거의 절반이 사라져 약 15cm 상승할 것으로 예측되었다. 이는 전 세계 빙하 개수의 49~83%가 사라짐을 의미한다. 현재의 온난화 추세(2.7°C)가 지속될 경우, 2100년까지 산악 빙하로 인한 해수면 상승은 약 11cm에 달할 것으로 추정된다.^[136] 장기적으로는 온난화가 2°C를 넘어서면 거의 모든 산악 빙하가 사라질 운명이며, 3°C 수준에서는 소멸이 거의 불가피하다. 전환점을 넘으면 50년에서 최대 1000년(중간값 200년) 안에 대부분의 산악 빙하가 사라질 수 있다.^[113][114]

3. 3. 지하수 고갈

인간의 활동은 지표수 저장량에 영향을 미친다. 댐 건설은 많은 양의 물을 바다 대신 육지에 저장하게 하지만, 그 총량은 시간에 따라 변동한다. 반대로, 인간은 식수나 식량 생산을 위해 호수, 습지, 지하 저수지에서 물을 대량으로 사용하며, 이는 종종 지반침하를 유발하기도 한다. 이러한 활동은 기후 변화나 산림 벌채와 함께 물 순환에 영향을 주어 해수면 변화에 기여한다.^[138][14]

특히 지하수 사용은 해수면 상승의 중요한 원인 중 하나로 지목된다. 1993년부터 2010년까지 관개를 위한 지하수 사용으로 인한 물의 재분배는 지구의 자전축을 약 78.48cm 이동시켰으며, 이는 전 세계 해수면을 6.24mm 상승시킨 양에 해당한다.^[139]

2012년 5월, 도쿄대학 연구팀은 1961년부터 2003년까지 연평균 0.77mm의 해수면 상승 중 상당 부분이 지하수 고갈과 관련이 있다는 연구 결과를 국제 학술지 『네이처 지오사이언스』에 발표했다.^[239] 이 연구에 따르면, 해당 기간 해수면 상승의 약 42%는 지속 불가능한 지하수 이용, 인공 저수지 건설, 기후변화로 인한 육지 저장수 변화, 폐쇄성 수역의 수자원 감소 등 인간 활동에 의한 것이며, 그중에서도 지속 불가능한 지하수 이용이 가장 큰 비중을 차지한다고 분석했다.^[239]

4. 해수면 상승 예측

지구 온난화로 인한 해수 온도 상승과 빙상 및 빙하의 융해는 전 지구적인 해수면 상승을 가속화시키고 있다. 1901년부터 2018년까지 지구 평균 해수면은 약 20cm 상승했으며,^[3] 특히 위성 관측이 시작된 1993년부터 2017년까지는 7.5cm(연평균 2.9mm),^[1] 2013년부터 2022년까지는 연평균 4.62mm로 상승 속도가 더욱 빨라지고 있다.^[12] 이러한 추세는 과거 수천 년 동안 유례없는 속도이다.^[25] 미래의 해수면 상승 폭을 예측하는 것은 연안 지역 사회와 생태계에 미칠 영향을 대비하기 위해 매우 중요하다.

미래 해수면 상승 예측에는 빙상 모델, 일반 순환 모델, 통계 기법, 전문가 판단 등 다양한 접근 방식이 사용된다.^[18][15][69] 이러한 방법들을 통해 미래 온실가스 배출 시나리오에 따른 해수면 상승 범위를 추정한다. IPCC는 주기적인 평가 보고서를 통해 해수면 상승 예측치를 제시해왔는데, 초기 보고서에 비해 최근 보고서일수록 그린란드와 남극 빙상의 급격한 융해 가능성을 반영하여 예측치가 상향 조정되는 경향을 보인다.^[244]

특히 남극 빙상의 불안정성(해양 빙상 불안정, 해양 빙벽 불안정)과 관련된 불확실성은 예측 범위를 넓히는 주요 요인이다.^[16][17] 일부 연구에서는 최악의 시나리오에서 금세기 안에 해수면이 1m에서 2m 이상 상승할 가능성도 제기하고 있다.^[243]

해수면 상승은 전 세계적으로 동일하게 나타나지 않으며, 지반 침하나 빙하 후 융기 등 지역적 요인에 따라 편차가 발생한다.^[13][14] 예를 들어, 호주 기후위원회의 보고서는 호주 서부의 해수면 상승 속도가 전 세계 평균의 두 배에 달하며, 21세기 말에는 해당 지역의 약 2만 8900세대가 침수 위기에 처할 수 있다고 경고했다.^[263] 이처럼 미래 해수면 상승 예측은 기후 변화 대응 및 적응 계획 수립에 필수적인 정보를 제공한다.

4. 1. 21세기 예측

^[36]

이러한 불확실성으로 인해 가설의 창시자인 로버트 데콘토와 데이비드 폴라드를 포함한 일부 과학자들은 마지막 간빙기 동안의 해수면 상승을 정확하게 결정하는 것이 이 문제를 해결하는 가장 좋은 방법이라고 제안했다.^[37] 당시 SLR이 4m보다 낮다면 MICI를 효과적으로 배제할 수 있지만, SLR이 6m보다 크다면 매우 가능성이 높기 때문이다.^[37] 2023년 현재 가장 최근 분석에 따르면 마지막 간빙기 SLR이 2.7m보다 높았을 가능성은 낮으며,^[39] 5.7m와 같은 다른 연구의 더 높은 값^[38]은 바하마의 새로운 고기후 데이터와 그린란드 빙상의 알려진 역사와 일치하지 않는 것으로 보인다.^[39]

이처럼 21세기 해수면 상승 예측에는 여전히 많은 불확실성이 존재하지만, 호주 기후위원회의 최근 보고서에 따르면 호주 서부와 같이 이미 해수면 상승 속도가 전 세계 평균의 두 배에 달하는 지역에서는 21세기 말까지 약 2만 8900세대가 침수 위기에 직면할 수 있다는 경고가 나오는 등,^[263] 해수면 상승은 현실적인 위협으로 다가오고 있다.

4. 2. 21세기 이후 예측

온도가 안정화되더라도 해수면 상승(SLR)은 심해로의 느린 열 확산과 같은 기후 시스템의 관성 때문에 수세기 동안 계속될 것이다.^[41][42] 이는 고기후 기록과도 일치한다.^[14]

IPCC 제6차 평가 보고서(2021)는 2150년까지의 해수면 상승 추정치를 제시했다. 온난화를 1.5°C 이하로 유지하는 SSP1-1.9 시나리오에서는 37cm~86cm, SSP1-2.6 경로는 46cm~99cm, SSP2-4.5는 66cm~133cm, 그리고 가장 높은 배출 시나리오인 SSP5-8.5에서는 98cm~188cm 상승할 것으로 예측된다.^[25] 특히 SSP5-8.5 시나리오의 경우, 2100년까지 '신뢰도는 낮지만 영향이 큰' 0.63m~1.6m의 평균 상승 가능성을 언급했으며, 2150년까지는 총 0.98m~4.82m 범위의 상승 가능성도 제기되었다.^[25]

2300년 예측은 불확실성이 더 크다. AR6는 최상의 시나리오(SSP1-2.6, 2100년 이후 빙상 가속화 없음)에서 0.8m~2m 상승을, 최악의 시나리오(SSP5-8.5, 빙붕 불안정성 포함)에서는 9.5m~16.2m라는 매우 큰 폭의 상승 범위를 제시했다.^[25] 2020년 전문가 조사에서는 저배출(RCP2.6) 시나리오에서 2300년 중간값 118cm (범위: 24cm~311cm), 고배출(RCP8.5) 시나리오에서 중간값 329cm (범위: 88cm~783cm) 상승을 추정했다.^[28] 2018년의 한 연구는 온도가 2°C 이하로 안정화되더라도 2300년 해수면 상승은 1.5m를 초과할 수 있으며, 조기 넷 제로 달성 시 70cm~120cm로 제한될 수 있다고 분석했다.^[43]

수백 년 이상의 장기적 관점에서 보면, 그린란드와 남극 빙상의 전환점이 해수면 상승에 결정적인 영향을 미칠 가능성이 커진다.^[46] 특히 온난화가 2°C를 넘어서면 남극 빙하 손실이 장기적인 해수면 상승을 주도할 가능성이 높다.^[47] 화석 연료의 지속적인 사용은 수천 년에 걸쳐 수십 미터의 추가적인 해수면 상승을 유발할 수 있으며,^[47] 지구상의 모든 화석 연료를 연소할 경우 남극 빙상 전체가 녹아 약 58m의 해수면 상승을 초래할 수 있다.^[48]

이러한 장기 예측의 가장 큰 불확실성 중 하나는 해양 빙상 불안정(MISI)과 해양 빙벽 불안정(MICI)과 같은 남극 및 그린란드 빙상의 급격한 붕괴 가능성이다.^{[100][25][30]} MICI는 특정 조건에서 빙벽이 자체 무게로 빠르게 붕괴하여 급격한 빙상 후퇴를 유발할 수 있다는 이론이지만,^{[30][95][26][27]} 관측 증거가 제한적이고 논란이 있다.^[37] 특히 높은 온난화 시나리오에서 이러한 과정이 현실화될 경우, 해수면 상승폭은 현재 예측 범위를 훨씬 넘어설 수 있다.^[18]

2021년 IPCC는 수천 년 규모의 장기적인 해수면 상승량을 다음과 같이 예측했다.

2021년 IPCC 보고서 장기 해수면 상승 예측^[3][25]

온난화 정점	2,000년 후 상승량	10,000년 후 상승량
1.5°C	2m~3m	6m~7m
2°C	2m~6m	8m~13m
5°C	19m~22m	28m~37m

5. 해수면 상승의 영향

해수면 상승은 해안 지역과 그 너머에 다양한 방식으로 영향을 미친다. 가장 직접적인 물리적 변화로는 더 높고 빈번해지는 고조 및 폭풍 해일로 인한 범람 증가, 그리고 해안 침식의 가속화를 들 수 있다.^[142] 이러한 변화는 해안 저지대와 섬 지역의 침수 위험을 높여 주거지, 사회 기반 시설, 농경지 등의 손실로 이어질 수 있으며,^[142] 이미 취약한 지역의 어려움을 가중시킨다.^[143]

이러한 물리적 변화는 사회 경제 및 생태계 전반에 걸쳐 광범위한 결과를 초래한다. 침수와 범람은 재산 손실과 함께 해당 지역 주민들의 이주 문제를 야기할 수 있다.^[142] 또한, 해수가 내륙으로 침투하면서 지하수나 토양의 염류화가 진행되어 식수 및 농업 용수 확보에 어려움을 주고 농작물 생산에 피해를 줄 수 있다.^[188][154] 자연 생태계 역시 염습지, 갯벌, 맹그로브 숲과 같은 해안 서식지가 파괴되거나 축소되는 위협에 직면하며,^{[155][161][162][163]} 이는 생물 다양성 감소와 특정 종의 멸종으로 이어지기도 한다.^[159][160] 특히 키리바시와 같은 저지대 섬나라는 국가 존립 자체가 위협받는 심각한 상황에 놓여 있다.^[264]

5. 1. 육지 침수 및 해몰

• '''아프리카'''

• '''아시아'''

• '''오세아니아'''

• '''남아메리카'''

• '''유럽'''

네덜란드는 국토 일부가 해수면 아래에 있고 지반 침하가 진행 중이어서 델타 계획을 확장하여 대응하고 있으며, 2100년까지 최대 1.3m, 2200년까지 2~4m의 해수면 상승 가능성에 대비하고 있다.

• '''북아메리카'''

2017년 기준 약 9천 5백만 명의 미국인이 해안가에 거주하고 있었다. 만성적인 빈번한 범람과 킹 타이드 범람은 이미 플로리다주에서 심각한 문제가 되고 있다. 미국 동부 해안 역시 취약하다.^[211] 2000년부터 2020년까지 미국에서 조수 범람 발생 일수는 평균 2배 증가하여 연간 3~7일이 되었다. 2030년까지 평균 발생 일수는 7~15일, 2050년에는 25~75일로 증가할 것으로 예상된다.^[212] 미국 해안 도시들은 해변 양빈 등으로 대응해왔다.^[213][214] 미국 해안선의 약 15%에서 대부분의 지하수 수위가 이미 해수면 아래에 있어 해수 침입 위험에 노출되어 있다.^[215] 캐나다 핼리팩스와 레녹스 섬, 멕시코 칸쿤, 플라야 델 카르멘 등 관광 명소도 피해가 예상된다.^[221] 해수면 상승으로 인한 폭풍 해일 증가는 허리케인 샌디 당시 80억달러의 추가 피해를 발생시키기도 했다.^[216][217] 2050년까지 미국 걸프 해안의 범람은 최대 1760억달러의 경제적 손실을 초래할 수 있다.^[221] 뉴욕의 경우, 현재의 100년 빈도 홍수가 2050년에는 19~68년에 한 번, 2080년에는 4~60년에 한 번 발생할 것으로 예측된다.^[220] 2100년까지 0.9m와 1.8m의 해수면 상승은 각각 미국에서 420만 명과 1310만 명을 위협할 것이다. 캘리포니아주에서는 2m의 해수면 상승으로 60만 명에게 영향을 미치고 1500억달러가 넘는 재산을 위협할 수 있다. 노스캐롤라이나주에서는 1m의 상승으로 알베마를-팸리코 반도의 42%가 침수되어 최대 140억달러의 피해가 발생할 수 있다.^[221]

• '''소규모 섬나라'''

환초와 같은 저지대 섬에 위치한 소규모 섬나라들은 해수면 상승에 가장 취약하다. 평균 해발 고도가 1m에 불과한 이들 지역은^[222] 해안 침식, 홍수, 토양 염류화로 인해 섬이 완전히 물에 잠기기 전에도 사람이 살 수 없게 될 수 있다.^[223] 이미 식량 및 물 부족, 정신적·사회적 건강 문제 증가를 겪고 있다.^[224] 현재 추세대로라면 몰디브는 2100년까지 사람이 살 수 없게 될 것이다.^[225][226] 솔로몬 제도에서는 이미 섬 다섯 개가 사라졌다.^[227] 남태평양의 작은 섬나라 키리바시는 매년 1.2cm의 해수면 상승이 관측되며 생존을 위협받고 있다.^[264] 키리바시 정부는 2014년 인구 이주를 위해 피지의 바누아레부섬 토지를 매입하기도 했다.^[231] 투발루에서도 집단 이주 계획이 진행 중이다.^[256] 피지는 산호초와 맹그로브 복원 등 자연 기반 해법을 통해 적응 노력을 기울이고 있다.^[233] 팔라우와 통가도 유사한 조치를 취하고 있다.^[233][234] 1m의 해수면 상승만으로도 카리브해 해안 리조트의 29%가 침수되고, 추가로 49~60%가 해안 침식 위험에 처할 수 있다.^[235]

'''해발 제로 지대'''

베네치아, 도쿄 일부, 네덜란드, 방글라데시 일부 등 해안가에 해발 0m 이하 지역(소위 '''해발 제로 지대''')을 가진 국가나 도시들에게 해수면 상승은 심각한 과제이다. 마셜 제도는 해수면이 1m 상승하면 국토의 80%가 침수될 것으로 예측된다. 방글라데시에서는 1m의 해수면 상승으로 국토의 18%에 해당하는 26000km²의 저지대가 침수될 것으로 예상된다.

5. 2. 어업 및 농업 피해

해수면 상승은 기수역(민물과 바닷물이 섞이는 곳)의 위치나 범위를 변화시킬 수 있다. 이는 기수역 생태계에 의존하는 어업 활동에 영향을 미친다. 예를 들어, 김, 굴, 바지락 등을 키우는 연안 양식업은 기수역 변화에 민감하여 심각한 영향을 받을 수 있다.^[260]

5. 3. 지하수위 상승

해수면 상승은 해안가 지역의 지하수위를 상승시키는 직접적인 원인이 된다. 이는 여러 가지 문제를 일으킬 수 있다.

우선, 지하수위가 높아지면 지하철과 같은 지하 구조물에 작용하는 부력이 증가하여 구조물이 떠오르거나 파괴될 위험이 커진다. 서울과 같이 해안에 가까운 도시에서는 이러한 문제가 현실화될 수 있다. 실제로 서울역을 비롯한 서울 시내 주요 지하철역에서는 최근 지하수위 상승으로 인한 부력 증가 문제가 발생하여, 구조물을 지반에 단단히 고정하는 앵커 설치 공사가 진행되고 있다. 다만, 현재 서울의 지하수위 상승은 지구 온난화로 인한 해수면 상승뿐만 아니라, 과거 공업용수 취수 규제로 인해 낮아졌던 지하수위가 규제 완화 후 다시 회복되는 과정도 영향을 미치고 있는 것으로 분석된다.

또한 해수면 상승은 지하수로 해수가 유입되는 현상, 즉 지하수의 염수화를 유발한다.^[261] 이는 특히 해안가에 집중된 한국의 공업 지대에 영향을 미칠 수 있다. 많은 공장에서 공업용수로 지하수를 사용하는데, 이미 지반 침하 문제로 지하수 취수에 제한이 있는 상황에서 염수화까지 진행되면 공업용수로 사용하기 어려워진다. 이는 담수화 시설 건설이나 댐 수자원 확보 등 새로운 과제를 야기할 수 있다.

농업 분야에서도 문제가 발생할 수 있다. 해안 근처 논에서는 지하 깊이 있던 염분층이 해수면 상승과 함께 지표면 가까이 올라와 간척지 등에서 벼농사에 심각한 피해를 줄 수 있다. 또한, 강 하구에서 해수가 강물을 거슬러 올라오는 염수 쐐기 현상이 더 내륙 깊숙이, 즉 중류 지역까지 영향을 미칠 수 있다. 이는 평야 지역의 농업용수 및 생활용수 취수에 큰 어려움을 초래할 것으로 예상된다.

5. 4. 생태계 파괴

해수가 내륙으로 들어오면 홍수와 토양/수질 염류화로 인해 해안 식물, 조류 및 담수/기수 어류의 서식지가 위협받는다.^[155] 해안 숲 지역이 염수에 잠겨 나무가 생존할 수 없게 되면 유령 숲(Ghost forest)이라고 불리는 서식지가 형성된다.^[156][157] 2050년경부터 플로리다주, 쿠바, 에콰도르 및 신트외스타티우스 섬의 바다거북, 붉은바다거북, 매부리바다거북, 푸른바다거북 및 올리브각시바다거북의 일부 산란지가 침수될 것으로 예상된다. 이러한 비율은 시간이 지남에 따라 증가할 것이다.^[158] 2016년 그레이트 배리어 리프의 브램블 케이 섬이 침수되었다. 이로 인해 브램블 케이 멜로미스라는 설치류의 서식지가 침수되었다.^[159] 이 종은 2019년 공식적으로 멸종된 것으로 선언되었다.^[160]

일부 생태계는 고수위선과 함께 내륙으로 이동할 수 있다. 하지만 자연적 또는 인공적인 장벽으로 인해 많은 생태계가 이동하지 못한다. 이러한 해안 협착 현상은 인공 장벽이 포함된 경우 '해안 압축'이라고 불리기도 한다. 이로 인해 갯벌 및 염습지와 같은 서식지가 손실될 수 있다.^[161][162] 열대 해안의 갯벌에 있는 맹그로브 생태계는 높은 생물다양성을 갖고 있다. 맹그로브 식물이 호흡뿌리 또는 호흡근(Pneumatophore)에 의존하기 때문에 특히 취약하다. 해수면 상승 속도가 너무 빨라 위쪽으로 이동할 수 없다면 맹그로브 호흡근이 잠길 것이고 이는 생태계의 손실로 이어질 것이다.^{[163][164][165][166]} 맹그로브와 염습지는 모두 폭풍 해일, 파도 및 쓰나미로부터 보호해 주므로 이러한 서식지의 손실은 해수면 상승의 영향을 악화시킨다.^[167][168] 댐 건설과 같은 인간 활동은 습지로의 퇴적물 공급을 제한하여 자연적인 적응 과정을 방해할 수 있다. 결과적으로 일부 염습지의 손실은 불가피하다.^[169]

산호는 조류와 어류의 생명에 중요하다. 산호는 태양으로부터 충분한 에너지를 얻기 위해 해수면 가까이에 있어야 하므로 수직으로 성장해야 한다. 지금까지 산호는 해수면 상승에 따라 수직 성장을 유지해 왔지만 앞으로는 그렇게 하지 못할 수도 있다.^[170]

5. 5. 사회·경제적 영향

해수면 상승은 고조 및 폭풍 해일로 인한 범람을 더 잦고 심각하게 만들며, 해안 침식을 가속화한다.^[142] 이로 인해 재산과 해안 서식지가 손실되고, 홍수로 인한 인명 피해와 문화 유산의 손실 위험도 커진다. 농업과 양식 산업 역시 타격을 받으며, 관광, 레크리에이션, 교통 관련 기능에도 손실이 발생할 수 있다.^[142] 특히 저지대 해안 지역에서 도시화나 산림 벌채와 같은 토지 이용 변화는 해안 범람의 영향을 더욱 악화시킨다. 이미 해수면 상승에 취약한 지역들은 해안 범람으로 인해 땅을 잃고 경관이 변화하는 어려움을 겪고 있다.^[143]

2050년까지 예상되는 해수면 상승만으로도 수천만 명이 위험에 처할 수 있다. 과학자들은 2050년 해수면 상승으로 인해 고조 시 약 1억 5천만 명이 현재 거주하는 지역이 물에 잠길 것으로 추정한다. 또한 약 3억 명이 매년 침수되는 지역에 살게 될 것으로 예상된다. 이는 2010년 인구 분포를 기준으로 한 예측이며, 인구 증가나 인구 이동의 영향은 고려되지 않았다.^[144][145] 2100년까지 해수면 상승폭이 비교적 낮게 유지되더라도 고조 시 추가로 4천만 명이 침수 위험에 처하며, 중간값 이상의 높은 상승 시나리오에서는 그 수가 8천만 명에 달할 수 있다.^[144] 최악의 배출 시나리오에서는 2100년까지 해수면이 1m를 훨씬 넘거나 2m 이상 상승할 수도 있으며,^[6][3] 이 경우 고조 시 최대 5억 2천만 명이 추가로 침수 위험에 놓이고, 매년 침수되는 지역에 거주하는 인구는 6억 4천만 명에 이를 수 있다 (2010년 인구 분포 기준).^[144]

전 세계 인구의 약 10%가 해발 10m 미만의 해안 지역에 거주하고 있으며, 인구 500만 명 이상의 대도시 중 3분의 2가 이러한 저지대 해안 지역에 위치해 있다.^[146] 전 세계적으로 약 6억 명이 해안가에 직접 거주하고 있다.^[147] 마이애미, 리우데자네이루, 오사카, 상하이와 같은 도시들은 현재 추세대로라면 금세기 후반 3°C 온난화 시나리오에서 특히 취약할 것으로 예상된다.^[148][20] 라이더 기반 연구에 따르면 2021년 기준으로 전 세계적으로 2억 6,700만 명이 해발 2m 미만의 땅에 거주하고 있으며, 만약 해수면이 1m 상승하고 인구 증가가 없다고 가정해도 이 수는 4억 1천만 명으로 증가할 수 있다.^[149][150]

해수면 상승은 항구 운영에 필연적으로 영향을 미치지만, 이에 대한 구체적인 연구는 아직 부족하다. 기존 항구를 보호하는 데 필요한 투자 규모나, 어느 시점부터 새로운 항구를 건설하는 것이 더 합리적인지에 대한 정보가 부족한 실정이다.^[152][153] 해상 무역과 이주가 중단되면 내륙 지역 주민들에게도 영향을 미칠 수 있다. 일부 해안 지역은 비옥한 농경지인데, 이 지역이 바다에 잠기면 식량 안보 문제가 발생할 수 있다. 특히 이집트의 나일 삼각주나 베트남의 홍강 삼각주, 메콩 삼각주와 같은 강 삼각주 지역은 토양과 관개 용수로의 염분 침투로 인해 심각한 타격을 입을 수 있다.^[188][154]

해발 고도가 낮은 지역을 가진 네덜란드, 독일 북부, 덴마크, 방글라데시, 베트남 등 여러 국가와 오세아니아의 여러 섬나라, 몰디브 등에서는 해수면 상승이 시급한 문제로 대두되고 있다.^[254][255] 남태평양의 작은 섬나라 키리바시는 해수면 상승과 기후변화로 인해 국가 존립을 위협받고 있으며, 아노테 통(Anote Tong) 당시 대통령은 2015년 전 세계 지도자들에게 신규 석탄 채굴 및 광산 개발 중단을 호소하기도 했다. 키리바시와 같은 섬나라에서는 실제로 매년 1.2cm의 해수면 상승이 관측되며 이미 직접적인 피해를 겪고 있다.^[264] 투발루에서는 이미 집단 이주 계획이 진행 중이며, 앞으로 해수면 상승으로 인한 환경 난민 발생이 더욱 증가할 것으로 예상된다.^[256] 모리타니의 수도 누악쇼트는 대부분 해발 0m 지대에 위치하여 해수면 상승 위협에 직면해 있으며, 이로 인한 홍수와 수인성 질병 문제가 심각해지고 있다.^[257] 안토니우 구테흐스 유엔 사무총장은 2023년 해수면 상승이 "성경적인 규모"의 인구 이동을 초래할 위험이 있다고 경고했다.^[151]

해수면 상승은 평균 해수면뿐만 아니라 고조와 파랑에 의한 최대 파고도 높여 재해 위험성을 증가시키고 피해 범위를 내륙으로 확대시킨다. 이로 인해 침수 지역이 넓어지면서 방조벽 건설이나 배수 펌프 설치 등 해안 지역의 경제와 지방 자치 단체에 큰 부담을 주게 된다. 일본의 경우, 15cm의 해수면 상승만으로도 연간 5조엔 이상의 피해가 발생할 것으로 예측된다.^[259] 또한 1m의 해수면 상승 시, 오사카에서는 북서부에서 사카이시에 이르는 해안선 대부분이, 도쿄에서는 에도가와구, 스미다구, 고토구, 가쓰시카구의 거의 전역이 침수될 것으로 예상된다.^[258]

사구 상실로 인한 피해도 우려된다. 일본의 예측에 따르면, 해수면이 7cm에서 24cm 상승하는 것만으로도 연간 121억엔에서 430억엔에 달하는 경제적 손실이 발생할 수 있다.^[259] 해수면이 1m 상승하면 일본 전국 사구의 90% 이상이 사라질 것으로 예측된다.^[258]

6. 지역별 영향

해수면 상승은 전 세계적으로 동일하게 나타나지 않으며, 지역별로 큰 차이를 보인다. 이는 지반침하(땅이 가라앉는 현상)나 빙하_후_융기(빙하가 녹아 무게가 줄면서 땅이 솟아오르는 현상)와 같은 지질학적 요인 때문이다. 따라서 특정 지역의 상대 해수면 상승률은 전 세계 평균보다 높거나 낮을 수 있다. 또한, 그린란드나 남극의 빙하가 녹으면서 질량이 줄어들면, 그 주변 지역의 중력이 약해져 해수면이 오히려 낮아질 수 있고, 반대로 빙하에서 멀리 떨어진 지역은 평균보다 더 높은 해수면 상승을 겪게 된다.^{[13][14][172]} 예를 들어, 대서양은 태평양보다 더 빠르게 온난화되고 있어 유럽과 미국 동부 해안의 해수면 상승 속도가 전 세계 평균보다 3~4배 빠르며, 이는 대서양 자오선 역전 순환(AMOC)의 약화와 관련이 있다는 연구 결과도 있다.^[173][174]

7. 해수면 상승에 대한 적응

온실가스 배출 감축 노력만으로는 이미 진행 중인 해수면 상승을 완전히 막을 수 없으므로, 이에 대한 기후 변화 적응은 불가피하다.^[178] 해수면 상승에 대응하기 위한 주요 전략으로는 취약 지역에서 벗어나는 '후퇴'와 댐, 제방 건설 등으로 지역을 지키는 '보호'가 있다.^[179][10] 이러한 적응 대책에는 상당한 비용이 들지만, 아무런 조치를 취하지 않을 경우 발생할 피해는 훨씬 더 클 것으로 예상된다.^[183][184] 구체적인 적응 대책의 종류와 필요성, 그리고 각국의 노력은 하위 항목에서 더 자세히 다룬다.

7. 1. 적응 대책의 종류

• 경성 적응: 주로 대규모의 자본 집약적인 인프라 건설을 통해 인간 사회와 생태계에 큰 변화를 가하는 방식이다. 제방이나 방벽 건설이 대표적이다.
• 연성 적응: 자연적인 방어 시스템을 활용하거나 지역 사회의 적응 능력을 강화하는 방식이다. 습지 복원, 해변 양빈, 지역 맞춤형 기술 도입 등이 포함되며, 일반적으로 더 유연하고 지역 주도적인 특징을 가진다.^[181][182]

7. 2. 적응 대책의 필요성

7. 3. 한국의 적응 노력

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