기록적인 폭락 이후 미국 전역의 거의가  가뭄을 겪었습니다. 이는 미국 가뭄 모니터 역사상 전례 없는 일이었습니다. 전국의 수자원 관리자와 기획자들은 겨울이 습할 것을 불안하게 바라고 있으며, 지역 사회를 취약하게 만드는 장기간의 가뭄에 대해 신중을 기하고 있습니다.

이러한 주의는 타당합니다. 기후 모델은 기온이 상승함에 따라 세계 여러 지역에서 가뭄 위험이 증가하는 놀라운 그림을 그립니다. 하지만 이러한 수치 모델이 아무리 정교하더라도, 실제로는 온난화되는 세계에서 장기간의 건조기로부터 발생하는 진정한 위험을 과소평가하고 있을 수 있습니다.

가뭄을 연구하는 기후 과학자로서, 저는 기후 변화에 관한 정부 간 패널 보고서의 기초를 형성하는 글로벌 기후 모델의 예측을 분석하는 데 수년을 보냈습니다. 그것은  인간이 야기한 온난화가 지구의 물 순환에 어떤 영향을 미칠지 이해하는 데 있어서 의심할 여지 없이 유일하고 최고의 도구이며, 많은 지역이 앞으로 수십 년 동안 더 빈번하고 강렬한 가뭄  에 직면할 가능성이 있음을 분명히 보여줍니다   .

그러나 많은 모델이 포착하기 어려워하는 가뭄 위험의 중요한 측면이 있습니다. 바로 연도별 및 10년 단위의 자연적 변동성입니다. 기후 시스템의 이러한 내부적 변동성은 인간이 주도하는 추세를 증폭시키거나 상쇄할 수 있으며, 잠재적으로   모델이 시사하는 것보다 더 극단적인 결과를 초래할 수 있습니다.

최근  캘리포니아의 메가드로우  트는 엄연한 사례입니다. 연구에 따르면 기후 변화로 인해 가뭄이 약  40% 더 심해졌 습니다. 하지만 자연적 변동성도 가뭄이 전례 없이 지속되는 데 중요한 역할을 했습니다. 이 모델은 이 정도 규모와 길이의 가뭄을 예측하지 못했습니다. 기후 변화 추세와 장기간의 자연적 건조 기간이 합쳐져서 나타난 것입니다.

이 모델은 온실 가스 증가로 인한 장기적 추세를 포착하는 데 뛰어납니다. 하지만 인간이 지구 기후에 영향을 미치기 시작하기도 전에 발생한 다년간의 습윤 및 건조 기간의 자연스러운 썰물과 흐름을 시뮬레이션하는 데는 더 어려움을 겪습니다. 어떤 경우에는  메가 가뭄으로 누적 될 수 있는 연이은 건조 기간의 잠재력을 과소평가할 수도 있습니다 .

이러한 모델 한계는 가장 심각한 영향이 종종 단 한 번의 건조한 해에서 오는 것이 아니라 여러 해 동안 지속되어 저수지와 지하수를 고갈시키는 가뭄에서 오기 때문에 중요합니다. 주로 평균적인 조건에 초점을 맞추면 가장 파괴적인 시나리오를 놓칠 위험이 있습니다.

다른 지역을 살펴보면 비슷한 한계가 있습니다. 남서부에서 4천만 명에게 물을 공급하는 콜로라도 강 유역을 살펴보세요. 모델은  지역이 따뜻해짐에 따라 유량이 감소할 것으로 예측합니다  . 그러나 최근 몇 년 동안 우리가 본 것보다 훨씬 더 심각한 장기간의 저유량 기간의 가능성을 과소평가할 수도 있습니다. 자연적 변동성이 인간이 초래한 추세에 더해져   미드호와 같은 저수지가 더 빨리 고갈 될 가능성이 있습니다.

또는 뉴욕시와 같은 곳을 생각해 보세요. 음용수를 공급하는 유역은 최근 수십 년 동안 비교적 습했습니다. 그러나 연륜 기록에 따르면 과거에 극심한  다년간의 가뭄이  발생했습니다. 기후 변화로 인해 이러한 가뭄이 재발할 가능성이 높아져 수백만 명의 물 공급에 어려움을 겪을 수 있습니다. 이 위험은 평균 조건에 초점을 맞춘 모델 예측에서 완전히 포착되지 않을 수 있습니다.

명확히 하자면, 기후 모델은 틀린 것이 아닙니다. 기후 모델은 인간 활동이 지구의 물 순환을 어떻게 재편하고 있는지에 대한 중요한 통찰력을 제공합니다. 문제는 필연적으로 공간적, 시간적 규모의 연속체에서 작동하는 수많은 복잡한 프로세스를 단순화한다는 것입니다. 일단 실행되면 시뮬레이션을 평균화하여 예측된 변화의 공통 패턴을 식별합니다. 기후 변화 중 가뭄에 대한 결과 그림은 자유의 여신상을 수천 장 찍어 평균화하는 것과 비슷합니다. 일반적인 모양은 포착하지만 중요한 세부 사항을 많이 놓치게 됩니다.

숨겨진 위험을 해결하는 방법.  첫째, 기후 모델러는 평균을 넘어 살펴봐야 합니다. 기후 모델에서 "가장 가능성 있는" 결과에만 집중하기보다는, 확률이 낮지만 영향이 큰 시나리오와 특히 시간에 따른 진화를 포함하여, 기후 모델이 생성하는 모든 가능성을 조사해야 합니다. 또한 수년 및 수십 년 가뭄의 위험을 정량화하기 위해 연륜과 기타 자연 기록에 기록된 과거 기후 변화를 계속 연구해야 합니다.

둘째, 이해 관계자와 기후 과학자는 예상되는 기후 추세와 그럴듯한 자연적 변동성을 결합한 "스트레스 테스트" 시나리오를 개발해야 합니다. 이를 통해 미래 추세나 과거 변동을 서로 독립적으로 살펴보면 놓칠 수 있는 복합적 위험이나 전환점을 밝히는 데 도움이 될 것입니다.

셋째, 물 관리자, 농부, 그리고 다른 사람들은 기후 시스템이 평균적인 조건에 도달하기 위해 취하는 수단과 경로의 변화를 모두 고려한 더 광범위한 미래 가능성을 계획해야 합니다. 사막에서 두 명의 하이커를 생각해보세요. 한 명은 처음에 1쿼트의 물을 다 마시고, 한 시간 동안 마시지 않고 걸어간 다음, 세 쿼트를 한꺼번에 필사적으로 마시는 반면, 다른 한 명은 15분마다 현명하게 수분을 공급받습니다. 두 하이커가 한 시간 동안 같은 양을 소비하더라도, 첫 번째 하이커는 두 번째 하이커보다 상당히 더 나쁩니다.

하이커의 평균 물 소비량(시간당 1갤런)을 아는 것만으로는 첫 번째 하이커가 경험한 위험한 탈수 및 과수화 패턴에 대해 아무것도 알 수 없는 것처럼, 평균적인 조건에 초점을 맞춘 연구는 우리가 그 평균에 도달하기 위해 취할 수 있는 잠재적으로 위험한 경로를 가릴 수 있습니다. 기후 변화의 결합된 효과로 인한 가뭄 위험을 고려할 때, 우리는 장기적인 추세와 습하고 건조한 기간 사이의 단기적인 변동에 모두 적응할 수 있는 유연한 전략이 필요합니다. 다시 말해, 우리는 얼마나 많은 물이 있는지 뿐만 아니라 시간이 지남에 따라 가용성이 어떻게 달라질 수 있는지 이해해야 합니다.

최근 미국 서부의 장기 가뭄은 기후가 따뜻해짐에 따라 닥칠 과제를 미리 보여주었습니다. 이는 미래에 우리의 현재 모델 집단이 시사하는 것보다 더 극심한 가뭄이 닥칠 수 있다는 경각심을 불러일으킬 것입니다. 역사적 기록에서 본 것보다 더 심한 "최악의" 가뭄을 포함한 더 광범위한 시나리오에 대비함으로써 우리는 기후 변화의 가장 치명적인 위협 중 하나에 대한 취약성을 줄일 수 있습니다.

마지막으로, 우리는 기후 시스템의 자연적 변동성이 사라지지 않았다는 것을 기억해야 합니다. 그것은 여전히 ​​거기에 있으며, 인간이 야기한 변화와 복잡하고 예측할 수 없는 방식으로 상호 작용합니다. 때때로 그것은 온난화 추세로부터 환영할 만한 휴식을 제공할 수 있습니다. 그러나 그것은 또한 위험한 방식으로 그것을 증폭시킬 수 있습니다. 가뭄에 관해서는 우리는 위험의 전체 그림을 보기 위해 줄 사이를 읽어야 합니다. 우리의 물 안보는 그것에 달려 있습니다.