열대우림은 이산화탄소를 얼마나 흡수할 수 있을까

열대우림이 흡수할 수 있는 이산화탄소 양은 얼마나 될까. 뮌헨공대(TUM)을 주축으로 여러나라 과학자들로 구성된 연구팀(AmazonFACE)의 조사에 따르면 열대우림의 이산화탄소 흡수력은 토양에 포함된 인의 양에 의해 결정된다.(Nature Geoscience, 2019. 8)

기사 원문보기 : “The limits of rainforest growth” Technical University of Munich.

기후변화의 시대에 나무는 구세주처럼 여겨진다. 잎을 통해서 나무는 이산화탄소를 흡수하고 온실기체를 산소와 생물양(biomass)로 전환시킨다. IPCC(기후변화에 관한 정부간 패널)에 따르면, 전지구에서 화석연료를 태워서 나오는 이산화탄소의 4분의 1을 아마존 열대우림이 흡수한다. 기후모델 예측에 따르면 미래에도 이러한 열대우림의 흡수력은 유지될 것으로 보인다.

“그러나 아직 증거는 없다. 열대우림이 이산화탄소를 덜 흡수하게 될 가능성도 얼마든지 있다.” – 카트린 플라이셔 (Katrin Fleischer. 생태학자, 뮌헨공대.)

플라이셔 박사는 10개 국가의 생태학자, 생태계 모델링 전문가들과 함께 아마존 식생의 성장에 미치는 영양물질의 영향 정도를 연구하고 있다. 

[그림 1] 열대우림을 연구하는 다국적팀. 뮌헨공대의 카트린 플라이셔(오른쪽), 포르투갈 국립아마존연구소의 사브리나 가르시아(왼쪽).
(사진 : AmazonFACE)

14개 모델을 이용하여 이산화탄소 흡수량 비교

14개 모델을 비교함으로써 선구적인 과학 연구를 수행할 수 있었다. 플라이셔 박사에 따르면, 현재까지 식생의 성장과 영양물질의 관계에 대해 이 정도로 심도있는 연구가 수행된 적은 없다.

“생태계 성장을 예측하는 모델들은 주로 인산염이 풍부한 온대지역 위도를 가정하고 이루어진다. 그러나 아마존 지역은 대부분 영양물질이 부족하다. 아마존 열대우림의 나이는 수백 만 년(으로 가장 오래된 생태계 중의 하나)이나 되고, 영양물질은 토양에서 씻겨나가기 쉽기 때문이다.” – 카트린 플라이셔

대기중 이산화탄소 농도가 높은 환경에서 열대지역의 식생들이 어떻게 반응하는지 알아내기 위해 연구자들은 생태계 예측 모델 14개를 선택했다. 이 모델들을 이용해 향후 15년 동안 식생의 성장을 시뮬레이션 했다. 이산화탄소 농도 조건은 400 ppm(현재 농도)과 600 ppm 두 가지로 주었다.

[그림 2] 소형 뿌리관찰 장치 (rhizotron). 뿌리 성장을 직접 관측하고 측정할 수 있다. (사진 : AmazonFACE)

열대우림 성장의 한계

모델링 결과 : 이산화탄소 농도 증가에 따라 열대우림은 이산화탄소를 더 많이 흡수했고 성장도 나타났다. 그러나 인산염이 풍부할 때만 이러한 현상이 일어났다. 인산염이 부족할 경우에는 이산화탄소 농도가 높아져도 식생의 성장은 감소했다. 

대기중 이산화탄소 농도가 높아질 경우 식생이 추가로 흡수하게 되는 이산화탄소 양을 모델링 해본 결과는, 모델마다 가중치가 다르기 때문에 조금씩 달랐다. 600 ppm으로 가정한 두 번째 시나리오에서 이산화탄소 추가 흡수량이 50% 감소한다는 모델들도 있었고 100% 감소를 보인 모델도 있었다.

“열대우림은 이산화탄소 흡수용량 한계를 이미 초과한 걸지도 모른다는 것을 이 연구결과가 보여준다. 인간이 배출한 이산화탄소를 더 이상 흡수할 수 없을 지도 모른다. 이 연구에서 수행한 모델이 정확하다면, 지구는 우리가 예측해온 것보다 더 빨리 뜨거워질지도 모른다.” – 카트린 플라이셔

변화된 기후에 대해 생태계가 정확히 어떻게 반응할지, 효소를 이용해서 나무들이 토양으로부터 인산염을 더 잘 흡수할 수 있을지 혹은 뿌리를 더 많이 만들어서 부족한 영양물질을 흡수하려 할지 더 섬세하고 심도있는 연구가 필요하다고 플라이셔 박사는 말한다.

“확실한 것은 열대우림이 무한히 이산화탄소를 흡수할 수는 없다는 사실이다.” – 카트린 플라이셔

* 기사 원문보기 : “The limits of rainforest growth” Technical University of Munich.

[그림 3] 브라질 열대우림에 설치된 관측탑. AmazonFACE 프로젝트 (사진 : AmazonFACE)


번역 : 황승미 (녹색아카데미)
2019년 8월 21일