기상청(청장 조석준) 국립기상연구소는 기후모델에 탄소순환, 생태역학, 에어로졸과 하천이 결합된 지구시스템모델을 이용하여 국내에서는 처음으로 전세계의 황사, 해양산성화, 물자원, 식량(농산물, 어획량)에 대한 미래 전망을 수행하였다.

이 결과는 IPCC 5차 보고서 (2013년 발간 예정)에 근거한 실험으로 온실가스를 저감하지 않는 경우 (RCP8.5)와 온실가스를 저감한 경우 (RCP4.5)의 미래 배출량 시나리오에 대해 수행되었다.

<21세기말 전망>

□ 지구환경 (황사와 해양산성화)의 악화
동북아시아 황사 발생 지역에서 토양수분이 감소하여 황사 강도가 증가할 것으로 전망된다.
인간 활동에 의한 이산화탄소의 증가로 인해 해양 산성도가 높아질 것으로 전망된다.
이산화탄소를 저감하지 않는 경우(RCP8.5), 산호를 만드는 탄산칼슘의 포화상태가 위험수준인 2.75보다 작아져 산호는 소멸되어 해양생태계에 치명적인 영향을 미칠 것으로 예상된다.

□ 물자원 변화의 증가
전지구 평균적으로 강수량 증가로 인해 하천과 지하수의 유출량은 증가하지만 지역적인 차이가 클 것이다. 강수량 감소가 예상되는 유럽과 남미 북부 지역은 유출량이 감소될 것으로 전망된다.
지구 온난화로 북반구 고위도의 동토지대가 녹아, 이 지역의 지하수 유출량이 크게 증가할 것이다.
우리나라에서는 하천과 지하수의 유출량이 증가하지만 계절적인 변화가 클 것으로 예상된다. 그리고 지상기온 상승이 지표 증발량을 증가시켜 깊이 25cm 이내의 토양은 건조해질 것으로 전망된다.

□ 식량 생산 잠재성 (순일차생산량, NPP)의 증가
식량 생산 잠재성은 식물 광합성량에서 호흡량을 뺀 양인 순일차생산량 (Net Primary Production, NPP)으로 산출된다.
기온 상승과 강수량 증가로 인하여 전지구 평균 NPP가 증가할 것으로 전망된다. 특히, 온대성 기후 영역 확대와 이산화탄소 농도 증가에 따라 C3(쌀, 밀, 콩)의 NPP가 크게 증가할 것이다.
전망된 식량 증가는 작물 품종이 기후변화에 최적으로 적응되었을 경우에만 가능하다. 따라서 산출된 값은 최대로 가능한 식량 증가를 의미한다.
※ 작물 품종이 기후변화에 적응되어있지 않으면 오히려 식량 생산량이 감소될 것이다 (예, 독일에서 2003년 폭염으로 농산물 수확량이 평년에 비해 12% 감소했다).

□ 수산물 생산 잠재성 (식물성 플랑크톤)의 감소
해양의 순환과 연직혼합이 약해짐에 따라 해양 표층 영양분이 적어져 식물성 플랑크톤이 감소될 것으로 전망된다.
식물성 플랑크톤의 감소는 어획량의 감소로 이어질 것이다.