새로운 위성과 공중 감지기들이 지구의 환경 문제를 해결하지는 못할 것이다. 그러나 이 장비들은 지구의 다양한 환경 문제를 그 어느 때보다 자세히 보여줄 수 있다.

창 밖으로 보이는 풍경은 심각했다. 연구용 비행기가 미국 캘리포니아 주의 자이언트 세쿼이아 숲 상공을 비행하는 동안 그레그 애스너는 4년째 이곳에서 계속된 가뭄의 피해를 눈으로 확인할 수 있었다. “아래쪽은 아주 메말라 보였어요.” 그는 말했다. 하지만 비행기 창문에서 눈길을 돌려 영상표시장치를 보니 훨씬 더 걱정스러운 모습이었다. 숲이 군데군데 선홍색이었다. “숲이 정말 스트레스를 많이 받고 있다는 표시였어요.” 그는 설명했다.

이 디지털 영상들은 미국 카네기 과학연구소 소속 생태학자 애스너가 자신의 터보프롭 엔진 비행기에 새로 설치한 3차원 촬영 장비를 통해 볼 수 있었다. 촬영 장비에서 발사되는 쌍둥이 레이저가 2100m 상공에서부터 나무들에 반사돼 가지 하나하나의 위치를 파악해냈다. 그러면 촬영 장비에 장착된 쌍둥이 영상분광기가 가시광선에서 적외선까지 반사된 햇빛의 파장 수백 개를 기록하고 세밀한 화학적 특성들을 밝혀내 나무 한 그루 한 그루를 종별로 식별해냈다. 심지어 각각의 나무가 흡수한 물의 양까지 보여줬다. 그가 이날 지정한 화면 색상에 따라 물이 부족한 나무들은 선홍색으로 표시됐다.

이 영상들은 충격적이기는 하지만 지구를 관찰하는 새롭고도 강력한 방법이었다. “이 장비를 이용하면 특정 지역의 상공을 단 한 번만 지나가도 그곳의 생태계에 관해 더 많은 생태계 정보를 알려주는 지도를 만들어낼 수 있다. 지상에서 평생 작업해야 얻을 수 있을까 말까 한 정보보다 양이 더 많다.” 애스너는 나중에 이렇게 적었다. 그가 속한 카네기 공중관측소는 최근 이런 식으로 지구를 관측하는 단체 중에 선구자나 다름없다.

국제우주정거장에서 내려다본 이 모습처럼 해마다 홍수가 발생하면 보츠와나 내륙에 있는 오아시스인 오카방고델타에 물이 차오른다. 고고도 영상 및 지형조사 기술이 지구의 숨겨진 대사작용을 속속들이 밝혀내고 있다.

숲

이 사진은 무엇을 나타내는가

카네기 공중관측소가 나무들의 형태를 조사하는 라이다 장비와 화학 조성을 기록하는 영상분광기로 촬영한 파나마 우림지대의 영상이다.

이 사진은 무엇을 시사하는가

이 기술 덕분에 카네기 과학연구소의 그레그 애스너가 이끄는 연구진은 2100m 상공에서 나무의 화학적 특성을 이용해 한 그루 한 그루를 식별해내고, 나무들이 얼마나 건강한지도 알 수 있다. 이 사진에서는 붉은 빛이 도는 나무들(색상은 임의 지정)이 가장 빨리 자라며 이산화탄소를 가장 많이 흡수하고 있다.

물

이 사진은 무엇을 나타내는가

카네기 공중관측소에 탑재된 스캐닝 라이다를 이용해 페루 동부의 탐보파타 강을 촬영했다. 스캐닝 라이다는 레이다와 작동 방식이 비슷한 레이저 거리 측정기다.

이 사진은 무엇을 시사하는가

이 사진에 보이는 지역은 실제로는 우림으로 덮여 있다. 라이다의 파동 일부가 숲을 뚫고 들어가 지면에 반사되면서 미세한 지형(빨간색이 파란색보다 높이가 1m가량 높음)과 희미하게 흔적만 남아 있는 물길들이 드러났다. 이 물길들은 숲을 형성하고 생물 다양성이 풍부해지는 데 도움을 줬다.

이 사진은 무엇을 나타내는가

강설량이 정상 수준을 보인 가장 최근 해인 2010년 3월 27일에 NASA의 아쿠아 위성이 캘리포니아 주와 네바다 주를 촬영했다. 이 사진들은 두 주의 가시광선 영역과 2015년 3월 29일에 같은 장소를 촬영한 것이다.

이 사진은 무엇을 시사하는가

4년 동안 가뭄이 이어지면서 미국 캘리포니아 주의 중요한 수원지인 시에라네바다 산맥에 있는 설괴빙원의 규모가 역대 평균치의 단 5%로 줄었다. 네바다 주에서는 사실상 눈이 사라졌다. 그리고 산맥 서쪽에 있는 센트럴밸리에서 비옥한 농지의 많은 부분이 연한 회갈색과 갈색을 띠고 있다.

이 사진은 무엇을 나타내는가

강설량이 정상 수준을 보인 가장 최근 해인 2010년 3월 27일에 NASA의 아쿠아 위성이 캘리포니아 주와 네바다 주를 촬영했다. 이 사진들은 두 주의 가시광선 영역(왼쪽)과 2015년 3월 29일에 같은 장소(오른쪽)를 촬영한 것이다.

이 사진은 무엇을 시사하는가

4년 동안 가뭄이 이어지면서 미국 캘리포니아 주의 중요한 수원지인 시에라네바다 산맥에 있는 설괴빙원의 규모가 역대 평균치의 단 5%로 줄었다. 네바다 주에서는 사실상 눈이 사라졌다. 그리고 산맥 서쪽에 있는 센트럴밸리에서 비옥한 농지의 많은 부분이 연한 회갈색과 갈색을 띠고 있다.

우주정거장에 있는 우주비행사들이야말로 우리가 지구를 어떻게 변모시켰는지 가장 잘 살펴볼 수 있다. 이 광경은 포르투갈과 스페인 상공에서 북쪽을 바라보고 촬영한 것이다. 초록색 띠는 극광을 나타낸다.

사진:미국 항공우주국(NASA)