1970년 및 1990년 개정된 청정대기법(Clean Air Act)에 따르면, 북미의 산성 강하물(acidic deposition)이 1973년을 정점으로 상당히 감소한 것으로 나타나고 있다. 결과적으로 산성 강하물에 중점을 두던 연구는 산성 강하물에 영향을 받은 수생 및 육상 생태계의 복원으로 옮겨졌다. 지역규모의 연구는 주로 수생 생태계에 중점을 두고 있고 이런 생태계의 대부분이 화학적 회복(산성 중화능력 및 pH의 증가, 황산염 및 알루미늄 농도의 감소)을 보이고 있지만, 산성 강하물의 감소 속도에 비해 생태계의 회복속도는 지체되고 있다. 과학자들은 오랫동안 분수계(watershed) 토양의 산성화가 수생 생태계의 회복을 지체시키는 것으로 여겨왔다. 불행히도 토양화학을 연구한 경우는 매우 드물다. 토양이 어떻게 산성 강하물에 반응하는 지에 대한 이해의 폭은 제한될 수밖에 없다.

시러큐스대학(Syracuse University)의 연구팀은 2001년 북미 북동부 139 곳의 분수계에서 토양 샘플을 취하였으며, 해당 지역들은 1984년 DDRP(Direct/Delayed Response Project)가 진행되었던 곳이다. 연구결과 17년 이상을 간격으로 염기포화 중앙값(median base saturation)은 1984년 56%에서 2001년 33%로 감소하였으며, 토양 탄소농도를 기준으로 표준화시킨 유효 양이온 교환능력은 별로 변하지 않았다. 염기포화의 변화는 교환가능 칼슘CaN(carbon-normalized exchangeable calcium) 및 교환가능 알루미늄 AlN(exchangeable aluminum)의 변화와 거의 일치하였다. 중앙 CaN값은 23.5에서 10.6 cmolc/kgC로 거의 50% 감소하였지만, 중앙 AlN값은 8.8에서 21.3 cmolc/kgC로 두 배 이상 증가하였다. 본 연구결과는 Soil Science Society of America Journal 1-2월 호에 게재될 예정이다.

조금 놀라운 결과로는, Central New England/Maine 소구역(역사적으로 산성 강하물이 가장 적게 내리는 지역)에서 교환가능한 염기성 양이온 및 염기포화가 크게 감소하였다는 사실이다. 또한 이들 지역은 acidityN(carbon-normalized exchangeable acidity)과 AlN이 크게 증가하였으며, pH의 감소가 통계적으로 크게 발생한 유일한 소구역이었다. 주저자인 Richard Warby는, 이들 소구역의 토양 산성화는 다른 소구역에 비해 상대적으로 지체되고 있는데 이것은 서부로부터 동부로 이르는 산성 강하물의 지역적 격차가 크기 때문이라고 설명하고 있다.

연구팀은 토양 산성화 관찰 경향이, 산성 유입물의 감소가 토양 염기성 양이온을 중화시킬 만큼 충분해질 때까지 지속될 것으로 믿고 있다. Warby는 지표수의 화학적 회복은 서서히 지속될 것이고, 삼림의 건강을 계속하여 위협할 것이며 염기의 추가적인 감소가 나타나는 지역이 증가하게 됨으로써 삼림의 생산성을 낮추고 한해(winter injury)에 대한 민감도를 증가시킬 것이라고 결론을 내리고 있다.

https://www.soils.org/press/releases/2009/0112/233/

제공: kisti, 다른기사보기기사등록일시 : 2009.01.21 17:43

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