아마존 같은 열대우림(tropical forests)이 2100년까지 탄소를 포획할 수 있으며, 이번 세기에 대기 중 온실가스가 상승한다는 예측된 결과로 열대우림이 사멸할 것 같지는 않다고 새로운 연구는 제안했다. 이러한 분석은 아마존 열대우림의 재앙적인 손실이 기후 변화의 아주 놀라운 결과 중 하나라는 이전의 연구를 반박하는 것이다. 즉, 이전에 생각했던 것과는 달리 열대우림이 21세기 온실가스 배출에 반응하여 식물과 식물성 재료인 바이오매스를 소실할 것으로 보이진 않는다고 Nature Geoscience에 발표된 연구는 밝혔다.

이 연구는 이러한 종류의 연구로는 가장 광범위한 연구로, 국제 연구팀은 2100년까지 아마조니아(Amazonia, 아마존 강 유역의 지대), 중앙아메리카, 아시아 및 아프리카 전역의 열대우림에 갇혀 있는 탄소의 양에 대한 일상적인 효과를 시뮬레이션했다. 연구팀은 토지 표면 공정(land-surface process)의 다양한 모델에 따른 22개의 지구 기후 모델의 결과를 비교했다.

연구팀은 영국, 미국, 호주 및 브라질 출신의 기후 과학자와 열대 생태학자로 구성됐으며, 영국 생태학 및 수문학 연구소(CEH; Centre for Ecology and Hydrology) 소속의 Chris Huntingford 박사가 연구팀을 주도했다.

이 연구가 열대우림의 복원력(resilience)에 대한 확고한 증거를 제공했다고 주저자인 영국 소속의 기후 모형 제작자인 Huntingford 박사는 밝혔다. 그러나 여전히 불확실성이 남아 있다고 그는 덧붙였다. 기후가 지역적으로 얼마나 변화할 것인가를 예측하는 것은 어려울 뿐 아니라, 각 지구 기후 모델은 다소 다르게 기후를 묘사하고 있다.

동 연구에서 아마조니아와 중앙아메리카 열대우림에 대한 예측된 바이오매스 손실은 영국 기상청(Met Office)의 Hadley Centre에서 개발된 HadCM3라고 불리는 모델을 사용했다. 동일한 모델은 기후 변화가 아마존에 거대한 열대우림을 사멸시킬 것이라는 예측을 생성한 바 있다.

초기 연구의 주저자 중 한 사람이며, 새로운 연구에 참여한 영국 엑스터 대학(University of Exeter) 소속의 기후 과학자인 Peter Cox는 다른 기후 모델과는 달리 HadCM3가 미래 아마존 유역에 걸쳐 극심한 건조 현상을 예측하고 있으며, 이러한 건조 현상이 이 지역에서 열대우림에 대한 결과를 변화시킬 수 있다고 설명했다. 그러나 새로운 자료와 개선된 모델링에서, 현재의 건조 현상이 그렇게 많을 것 같지는 않다는 것을 보여주고 있다. 과학자들은 새로운 연구가 보다 더 많은 정교한 모델로부터 결과를 얻었기 때문에, 동 연구로부터의 예측을 더욱 신뢰하고 있다고 Cox는 밝혔다.

그러나 Cox는 열대우림이 아직까지 기후에서 생성되는 변화에 어떻게 반응할 것인가에는 상당한 불확실성이 존재한다고 지적했다. 또 다른 논문에서, 동일한 저자들 중 일부는 온난화 자체만으로 열대우림에 엄청난 영향을 줄 수 있다는 것을 보여 준 바 있다. 기온이 1 °C 상승할 때마다, 약 500억 톤의 탄소가 열대 지역으로 배출될 것이다.

새로운 연구에 따르면, 기후로 유발된 잎마름병(dieback)에 대하여 열대우림은 더 적은 감수성을 나타내는 것으로 조사됐다고 삼림 생태학자이며 미국 샌프란시스코에 위치한 아마존 환경 연구소(Amazon Environmental Research Institute) 책임자인 Daniel Nepstad는 밝혔다. 기후 변화에 기인한 열대우림 잎마름병의 위험에 대한 가장 포괄적인 평가에서 얻어진 결과는 지구 기후 시스템(global climate system)과 탄소 순환(carbon cycle)에서 열대우림의 역할을 포함하여 미래 열대우림의 진화에 대하여 중요한 사항을 암시하고 있다.

열대우림 탄소 저장이 기후와 대기 조성의 변화에 반응하여 어떻게 변경되는지는 불확실하다. 그러나 열대우림으로부터 미래 탄소 소실 가능성을 평가하는 것은 삼림벌채 및 삼림 열화(forest degradation)로부터 발생하는 탄소 배출을 줄이는 프로그램의 효능을 평가하는데 중요하다. 삼림 벌채와 삼림 열화로부터 온실가스를 억제하는 것을 목표로 하는 유엔의 REDD(Reducing Emissions from Deforestation and Degradation) 계획 같은 프로그램을 효율적으로 유지하기 위하여, 나무 내에 탄소를 가두는 효과인 열대우림 안전성(rainforest stability)이 요구된다.

Huntingford 박사와 연구팀은 온실가스로 유발된 기후 변화에 대하여 아메리카, 아프리카 및 아시아에 있는 열대우림의 반응을 조사하기 위하여 22개 기후 모델을 이용한 컴퓨터 시뮬레이션을 이용했다. 연구진은 한 개의 모델에서만 지피 식생(forest cover)의 소실을 발견했으며, 다양한 기후 예측 사이의 차이와 배출 시나리오 선택에 앞서 식물 생리적 공정이 어떻게 표현되는가의 차이가 예측에서 가장 큰 불확실성을 제공하는 공급원이라는 것을 확인했다.

이 연구가 열대우림에 대하여 기후가 유발하는 피해 위험이 상대적으로 작을 것이라는 것을 제안하고 있음에도 불구하고, 이 논문은 어떻게 생태계가 지구 온난화에 대하여 반응하는지를 정의함으로써, 상당한 불확실성이 어느 부분에 남아 있는지를 목록으로 작성했다.

불확실성은 ① 온도와 강우 패턴에서 예측된 변화의 차이와 ② 식생 공정의 다른 표현에 따라 모델에서 다른 탄소 저장 반응과 관련이 있다. 이 연구는 세 곳의 주요 열대우림 지역에 대한 다른 배출 시나리오에서 발생하는 불확실성에 따라, 불확실성 공급원의 조직적 조사(systematic exploration)를 제시하고 있다. 세 곳의 주요 열대우림 지역은 ① 아메리카(아마조니아와 중앙아메리카), ② 아프리카, ③ 아시아 등이다.

주저자인 Huntingford 박사는 연구팀이 수행한 분석에서 가장 놀라운 점은 다른 기후 예측의 차이점에서 유래하는 불확실성보다 열대우림의 생태학적 모델(ecological model)에서의 불확실성이 상당히 더 크다는 점이라고 지적했다. 예측된 기후 변화와 생태학적 반응에 대한 현재의 지식을 기반으로 연구진이 내린 결론에도 불구하고, 아메리카, 아프리카 및 아시아 등의 열대우림에 대한 삼림 복원력(forest resilience)의 증거가 있다고 Huntingford 박사는 밝혔다.

공동 저자인 영국 리즈 대학(University of Leeds) 소속의 David Galbraith 박사는 이 연구가 열대우림이 증가하는 기온과 가뭄에 어떻게 반응하는지에 대한 이해를 개선해야 하는 이유를 조명하고 있다고 밝혔다. 다른 식생 모델은 기후 변화에 대한 삼림 감수성에서 상당한 가변성을 시뮬레이션하고 있다. 그리고 이러한 새로운 결과가 열대우림이 온난화에 대하여 상당한 복원력이 있는 한편, 이 연구에서 고려되지 않는 다른 요인, 예를 들면 산불과 삼림 벌채 등 역시 열대우림에 저장되어 있는 탄소에 영향을 끼칠 것이라는 사실을 기억하는 것은 매우 중요하다. 또 산불과 삼림 벌채의 영향에 대한 시뮬레이션은 어렵다. 따라서 모델링 연구에서는 추가적인 포괄적인 삼림 관찰이 함께 이루어지는 것이 중요하다고 Galbraith 박사는 지적했다.

22개 기후 모델과 MOSES?TRIFFID 토양 표면 계획에 따른 시뮬레이션을 이용하여, 연구진은 5개의 시뮬레이션 중 한 개의 시뮬레이션이 열대 우림이 21세기 말까지 바이오매스(biomass) 소실을 예측하고 있다는 것을 발견했으며, 그것도 바이오매스 소실은 아메리카에 대하여만 해당했다. 식물 생리적 과정의 대체 모델을 비교했을 때, 연구진은 가장 큰 불확실성이 식물 생리적 반응(plant physiological response)과 이에 따른 미래 배출 시나리오와 관련이 있다는 것을 확인했다. 기후 예측의 차이에서 비롯되는 불확실성은 상당히 더 작았다. 많은 불확실성에도 불구하고, 연구진은 세 지역 모두에서 삼림 복원력에 대한 증거가 있다고 결론지었다.

출처: KISTI 미리안 글로벌동향브리핑

원문: http://www.nature.com/news/tropical-forests-unexpectedly-resilient-to-climate-change-1.12570

연도: 2013-03-13

제공:kisti, 다른기사보기기사등록일시 : 2013.03.20 16:45

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