화산을 지구공학적으로 연구해야 할까요?

우리는 이미 일부 화산의 최악의 영향을 완화할 수 있지만, 폭발을 완전히 멈출 수 있다면 어떨까요? Richard Fisher가 발견한 것처럼 시도하기 전에 고려해야 할 위험과 윤리적 딜레마가 있습니다.

 

1986년 어느 날 밤, 카메룬의 불안정한 화산 호수에서 CO2 가스 구름이 나타났습니다. 그것은 내리막길로 기어들어 땅에 달라붙어 농장과 건물 안으로 들어갔습니다. 그다음에 일어난 일은 그야말로 끔찍했습니다. 1,700명 이상의 사람과 3,000마리 이상의 가축이 질식했습니다.

 

소위 "림닉(linnic)" 폭발로 인한 니오스 호수 재해로 인한 사망자 수가 너무 많아서 과학자와 엔지니어들은 이러한 일이 다시 발생하지 않도록 해야 했습니다. 3년 후, 그들은 간단한 정원용 호스를 사용하여 호수 바닥에서 치명적인 가스를 빨아들이기 시작했고 나중에는 더 큰 파이프를 사용했습니다. 이 절차에는 위험이 없지는 않았습니다. 사이펀으로 인해 또 다른 주요 가스 방출이 촉발되었을 가능성이 있지만, 효과가 있었습니다. 그 이후로 CO2가스 수준은 성공적으로 제어되었습니다.

 

이는 화산의 '지구 공학'을 통해 생명을 구하고 재앙을 예방할 수 있는 다양한 사례 중 하나입니다. 수년에 걸쳐 다양한 다른 접근 방식이 시도되고 제안되었습니다. 예를 들어, 이번 주 레이캬네스(Reykjanes) 반도에서 화산이 눈에 띄게 폭발하기 시작한 아이슬란드에서는 당국이 바위 더미를 사용해 용암 흐름의 방향을 바꾸려고 시도했습니다. 그리고 1970년대에는 헤이마에이 화산에서 분출되는 물을 식히기 위해 바닷물을 사용하려고 시도했습니다. 하와이와 같은 다른 지역에서는 화산을 통제하려는 희망으로 비행기가 폭탄을 투하했지만 실패했습니다, 그리고 미래에는 마그마 챔버에 구멍을 뚫어 가스를 제거하거나 대기 중 황 방출을 조작하는 것이 효과가 있을 수 있습니다. 

 

그러나 이러한 모든 기술은 위험과 이점을 동시에 갖고 있으며, 철학자가 머리를 긁게 만드는 일종의 도덕적 딜레마를 안고 있습니다. 최근 논문에서 버밍엄 대학의 화산학자인 마이클 캐시디(Michael Cassidy)와 그의 동료들은 화산 지구공학의 윤리에 대한 더 깊은 탐구를 위한 사례를 제시했습니다. 그들이 말하는 중요한 질문은 우리가 화산을 통제할 수 있는 것이 아니라 오히려 통제해야 하는가입니다.

 

인간은 적어도 한 세기 동안 화산 내부를 파헤쳐 왔으며 결과는 엇갈렸습니다.

 

예를 들어, 1919년 인도네시아의 켈루드 산에서 라하르라고 불리는 화산 이류로 인해 5,000명 이상이 사망했습니다. 이러한 일이 다시 발생하지 않도록 엔지니어들은 분화구에 터널을 뚫어 호수의 물을 배수했습니다. 1951년의 다음 폭발까지 호수의 부피는 90% 감소하여 라하르는 덜 파괴적이었습니다.

 

그러나 Kleud 산의 시추작업 역시 예상치 못한 결과를 가져왔습니다. 시간이 지남에 따라 예기치 않게 호수가 깊어져서 1966년 폭발했을 때 후속 라하르에는 300명이 사망할 만큼 충분한 물과 물질이 있었습니다.

 

때로는 화산 침입이 전혀 의도하지 않은 경우도 있습니다. 최근 몇 년 동안 아이슬란드, 하와이, 케냐에서 과학 및 지열 시추 현장의 운영자가 실수로 마그마 챔버를 시추하는 경우가 있었습니다. 최악의 상황은 드릴 비트가 부서진 것이었지만 이러한 사건은 화산 내부를 관통하는 것이 그 영향을 완화하는 데 도움이 될 수 있는지에 대한 의문을 제기했습니다. 

 

그러나 일반적으로 화산학자들은 자신의 분야에서 지구공학의 수용하는 데 조심스러웠다고 Cassidy는 말합니다. 산불, 홍수, 눈사태 등 자연재해를 일상적으로 통제하는 다른 과학 분야와 달리, 화산 차단, 폭격, 배수에 대한 아이디어는 훨씬 더 조심스럽게 접근해 왔습니다. "화산학자들은 그것에 대해 이야기하는 것을 좋아하지 않습니다"라고 그는 설명합니다. "위험에 대해 우리가 아무것도 할 수 없다는 개념이 있습니다. '우리는 개입주의자가 아니라 과학자입니다."

 

20세기 중반에 본격적인 과학 분야로 화산학이 탄생한 이후, 일반적인 원칙은 예방적이며 "해를 끼치지 말라"는 것이었습니다. 예를 들어, 미국 지질조사국(United States Geological Survey) 웹사이트에서는 옐로스톤 초화산의 폭발을 방지하기 위한 시추 작업에 대한 아이디어가 일축되었습니다. 왜냐하면 "마그마 시스템의 압력을 낮추면 폭발 가능성을 높이는 등 의도하지 않은 부정적인 결과가 많이 발생할 수 있기 때문입니다. "어떻게 그런 일이 일어났는지는 설명되어 있지 않습니다. 

 

그러나 화산지구공학이 단전하게 수행될 수 있다면 많은 생명을 구할 수 있다는 것은 분명합니다. 옐로스톤뿐만 아니라 전 세계적으로 슈퍼화산이 존재합니다. 예를 들어, 이탈리아에서는 거대한 화산인 캄피 플레그레이(Campi Flegrei)가 최근 나폴리에 사는 수십만 명의 집과 사업장 아래에서 진동하고 있으며 지질학자들은 폭발이 임박할 수 있다고 우려하고 있습니다. 아래 비디오에서 볼 수 있듯이 뉴질랜드에도 하나가 있습니다.

 

지구공학은 또한 더 광범위한 재앙적 영향을 완화할 수 있습니다. 일부 화산은 경제적, 기후학적으로 전 지구적 규모의 영향을 위협합니다. 2010년 아이슬란드의 에이야프얄라요쿨(Eyjafjallajokull)이 폭발하여 유럽 전역에서 수천 대의 비행기가 착륙했을 때 비용은 수십억 달러에 달했습니다. 말라카 해협과 같은 지역의 화산은 운송 중단을 통해 세계 무역을 마비시킬 수 있습니다. 

 

다음은 기후에 미치는 영향입니다. 화산이 대기에 추가하는 CO2는 인간이 배출하는 양보다 작습니다. 그러나 중증 큰 폭발은 태양을 차단하는 재와 에어로졸을 방출하여 냉각 효과를 가질 수 있습니다. 예를 들어, 1816년에 북반구는 수천 마일 떨어진 탐보라 산에서 분출된 입자가 대기 냉각으로 인해 "여름 없는 해"를 경험했습니다. 

 

그리고 전체 지질학적 기록을 통틀어 가장 큰 화산의 규모를 고려한다면, 세계적인 영향은 이러한 예보다 훨씬 더 심할 수 있습니다. 이전 연구에서 Cassidy와 케임브리지 대학의 실존적 위험 연구원 Lara Mani는 초연결 세계의 주요 글로벌 폭발에 대한 최악의 시나리오를 살펴보았습니다. 즉, 지구 온도 3동 냉각, 막대한 농업 손실, 공급 손실, 체인 붕괴, 가뭄이나 몬순과 같은 극단적인 기상 조건, 일부 폭발로 인해 지구상의 모든 사람이 영향을 받을 수 있습니다.

 

이것이 바로 Cassidy와 Mani가 옥스퍼드 대학의 철학자 Anders Sandberg와 함께 화산 지구공학의 가능성과 윤리에 대해 더 공개적으로 이야기해야 한다고 주장하는 이유입니다. Cassidy와 그의 동료들은 모든 경우에 즉시 도입을 요구하지는 않는다는 점을 분명히 밝혔습니다. "단기적으로 도입을 정당화하기에는 불확실성과 위험이 너무 크고 거버넌스 구조가 부재합니다."라고 그들은 썼습니다. 과거의 노력에서 알 수 있듯이, 이렇게 복잡하고 강력한 개체를 다룰 때 예상치 못한 일이 발생할 수 있으며 실제로 발생합니다. 

 

예를 들어 화산에 시추를 가해 보세요. 주의 깊게 뚫은 시추공은 원칙적으로 가스 압력을 낮추고 폭발을 덜 폭발적으로 만들 수 있습니다. 그리고 지질학자들이 실수로 아이슬란드, 하와이, 아프리카의 마그마 챔버에 침투했을 때 아무 일도 일어나지 않았습니다. 그러나 아직 알려지지 않은 부분이 많으며 이러한 비사건은 모든 곳에서 발생하지 않을 수도 있습니다. Cassidy와 동료들은 두 가지를 주장합니다. 첫째, 마그마 시추와 같은 예방노력과 황 배출 대기 정화와 같은 기타 기술의 타당성과 안전성에 대한 더 많은 (신중한) 연구가 필요하다는 것입니다. 이는 연구자들이 기후 지구공학을 잠정적으로 탐구하는 것과 같은 방식으로 수행될 수 있습니다. 낙관적이거나 무모한 것이 아니라 적절한 거버넌스를 통해 탐구적인 것입니다. 

 

둘째, 그러한 개입으로 인해 발생할 수 있는 윤리적 문제를 탐구해야 합니다. 예를 들어, 화산 지구공학에는 잠재적인 승자와 패자를 결정하는 작업이 포함될 수 있습니다. 용암 흐름의 방향을 바꾸기 위해 장벽을 세유는 것과 같은 기본적인 조치를 취하더라고 다른 사람 다섯 명을 구하기 위해 한 사람의 집을 파괴하기 위해 용암을 보낼지 여부와 같은 트롤리 문제와 같은 진퇴양난에 직면할 수 있습니다. 1973년 아이슬란드 헤이마에이(Heimaey)의 해수 냉각은 이러한 문제를 야기했습니다. 항구를 보호하기 위해 한 곳에서 냉각하면 다른 곳에서 압력이 형성됩니다.

 

법적인 문제도 발생할 수 있습니다. 개입주의 당국이 실수로 더 큰 이익을 위해 건물을 파괴한 경우 어떤 보상을 지불해야 할까요? 그들이 폭발에 대해 거짓 비난을 받았다면 어떻게 될까요? 이탈리아 라퀼라 지진 이후, 지진의 규모를 예측하지 못한 후 당국은 그들이 거짓 확신을 했다고 비난했습니다.

 

이제 전 세계적 규모의 윤리적 딜레마를 상상해 보십시오. 수백만 명에게 영향을 미치는 국제적 재앙을 잠재적으로 예방할 수 있다면 수백 명, 심지어 수천 명의 지역 인구를 지구 공학 실수의 위험에 빠뜨리는 것이 괜찮을까요? 고려해야 할 문화적 민감성이 있다면 어떨까요? 예를 들어 일부 화산은 근처에 사는 사람들에게 종교적 중요성을 갖고 있어 지구 공학을 방해할 수 있습니다.

 

이것은 윤리에 대한 오래된 철학적 질문입니다. 의무론적 관점(예: "자연에 간섭하는 것은 항상 잘못된 일이며 해를 끼칠 위험이 있습니다.")을 적용해야 하는 경우는 언제입니까?). 명확한 답은 없지만 Cassidy와 동료들이 지적했듯이 현재 많은 화산학자들은 별다른 논쟁 없이 첫 번째 옵션을 채택했습니다. 

 

1980년 애 카메룬 니오스 호수의 재난에 대한 대응은 어떤 경우에는 화산 지구공학이 안전하게 수행될 수 있으며 실제로 생명을 구할 수 있음을 보여줍니다. 그리고 그 예를 그토록 눈에 띄게 만든 것은 그것이 자연을 간섭하는 미래적인 공상 과학 기술로 이루어지지 않았다는 것입니다. 처음에는 가스가 정원 호수로 배수되었습니다. 물론 모든 지구공학이 그렇게 간단하지는 않을 것입니다. 그러나 다가오는 폭발에 직면하여 아마도 선택 사항을 저울질할 때일 것입니다. 

 

출처: BBC 뉴스