엘니뇨가 과거보다 더욱 강해지고 있다는 연구 결과가 나왔다. 줄리 콜 미국 미시간대학교 환경과학자 연구팀은 갈라파고스 제도의 화석 산호를 분석해 약 1천 년에 걸친 해수면 온도 기록을 복원했으며, 최근 동태평양에서 나타난 엘니뇨의 변동성이 산업화 이전보다 크게 높아졌다는 결과를 얻었다.
엘니뇨와 라니냐는 적도 태평양을 중심으로 발생하는 엘니뇨·남방진동, 즉 ENSO를 구성하는 따뜻한 변동과 차가운 변동이다. ENSO는 지구에서 해마다 나타나는 기후 변동 가운데 가장 큰 영향을 미치는 요인으로, 전 세계적인 온난화로 상승한 기온 위에서 그 변동이 나타난다.
연구진은 최근 강력한 엘니뇨가 과거와 비교해 얼마나 이례적인 현상인지 확인하기 위해 갈라파고스의 화석 산호를 활용했다. 산호는 성장하면서 물의 온도에 따라 화학적 특성이 달라지는 탄산칼슘 골격을 형성하며, 연구진은 산호의 스트론튬과 칼슘 비율과 산소 동위원소를 분석해 당시의 온도를 추적했다.
연구진은 여러 섬에서 발견된 화석 산호를 분석해 서기 약 1100년까지 거슬러 올라가는 불연속적인 온도 기록 28개를 확보했다. 이를 바탕으로 비교한 결과 1984년 이후의 온도 변동성은 서기 10001850년 산업화 이전 기간보다 36.5% 높았으며, 18511982년과 비교해도 16.2% 높은 것으로 나타났다.
연구진은 엘니뇨의 변화가 따뜻한 방향으로 더욱 강해지는 특징도 확인했다. 산호 기록에서 변동의 비대칭성을 나타내는 왜도가 양의 방향으로 변화했으며, 이는 차가운 현상보다 따뜻한 엘니뇨 현상이 더욱 강해졌다는 의미라고 설명했다.
이러한 변화가 자연적인 ENSO 변동에 따른 것인지 확인하기 위해 연구진은 여러 기후모델을 활용했다. 연구진은 지난 1천 년의 조건을 재현하면서 화산 활동과 태양 변동 등 자연적 요인만 포함하고 온실가스 농도 변화는 제외한 기후모델의 결과와 산호 기록을 비교했다.
연구진은 자연적 요인만 고려한 기후모델에서 최근 산호 기록에서 나타난 수준의 변동성 증가를 찾지 못했다고 밝혔다. 산호에서 확인된 증가 폭은 모델 내부의 자연적인 변동 범위를 벗어났으며, 연구진은 이를 인간의 영향 없이는 현재와 같은 ENSO 변화가 나타나기 어려웠다는 근거로 해석했다.
다만 중앙 태평양의 변화는 동태평양보다 불확실성이 큰 것으로 나타났다. 라인 제도의 산호에서는 평균적인 변화가 비슷하게 나타났지만 기록의 편차가 더 컸으며, 연구진은 산소 동위원소에 의존하는 기록 방식과 강한 엘니뇨 당시 내리는 많은 비가 측정값에 영향을 미칠 수 있다고 설명했다.
연구진은 동태평양에서 변화가 먼저 나타나는 현상이 인간의 영향에 따른 기후모델의 예상과도 일치한다고 밝혔다. 온난화가 진행되면서 엘니뇨의 온도 변동 자체가 강해지는 것과 별개로, 대기가 더 많은 수증기를 머금을 수 있기 때문에 엘니뇨와 관련된 홍수와 가뭄도 더욱 심해질 수 있다는 분석도 제시됐다.
연구진은 산호 기록만으로 미래에 어떤 변화가 나타날지는 예측할 수 없다고 밝혔다. 그러나 연구가 끝난 이후에도 두 차례의 강한 엘니뇨가 발생했으며, 현재도 또 다른 엘니뇨가 발달하고 있어 기록적인 수준에 도달할 것으로 예상된다고 설명했다.
콜 연구원은 최근의 강한 엘니뇨가 우연한 현상이 아니라 새로운 형태의 엘니뇨일 가능성을 제기했다. 연구진은 이러한 변화의 원인을 온난화로 보고 있으며, 온난화의 원인으로 화석연료 사용을 지목했다.