[해외조사보고서] 미국 워털루대, "인간의 행동이 홍수·가뭄 가속화해"

미국·캐나다 2천272개 하천 계절적 흐름 패턴 분석…물관리에 중요한 봄 홍수·여름 가뭄 등 계절적 영향 고려

워털루 대학교(University of Waterloo) 북미 전역의 2천 개 이상의 하천에 대한 연구는 인간 활동에 의해 변화된 하천이 홍수의 위험이 더 크다는 것을 발견했다고 밝혔다.

워털루 대학의 연구는 캐나다와 미국의 2천272개 하천의 계절적 흐름 패턴을 분석했고 댐, 운하, 또는 심한 도시화와 같은 개발의 영향을 받은 사람들이 관리하는 하천은 자연 유역의 하천과 비교하여 상당히 다른 흐름 패턴을 가지고 있다는 것을 발견했다.

관리 유역의 큰 흐름 증가는 도시 지역의 포장 지표면 증가로 인한 심각한 홍수를 의미한다. 반면에 유량이 감소하면 물 부족과 관리 하천의 생물 다양성 손실로 이어질 수 있다.

미국의 워털루대학교가 북미 전역의 2천 개 이상의 하천에 대한 연구는 인간 활동에 의해 변화된 하천이 홍수의 위험이 더 크다는 것을 발견했다고 밝혔다. [사진출처(Photo source) = 워털루 대학교(University of Waterloo)]

 

이 연구는 기후 변화가 하천 흐름에 미치는 영향을 측정하기 위해 인간 활동에 의해 손상되지 않은 자연 분수령을 이용했다. 연구진은 이를 기준으로 반경 115㎞ 이내의 관리 하천의 흐름을 비교해 인간 발달이 미치는 영향을 측정했다.

워털루대학교 지구환경과학부의 박사후 연구원이자 이 연구의 저자인 니틴 싱(Nitin Singh)은 "인간이 변화한 하천의 약 48%가 계절 흐름 경향에서 현저한 증가를 보였다"면서 이러한 변화가 인간의 활동에 의해 발생한다는 것을 단정적으로 보여주기 위해 기계 학습을 사용했다"고 말했다

기존 연구에서는 하천 흐름을 연간 규모로 살펴왔지만, 이번 연구에서는 물 관리에 중요한 봄 홍수나 여름 가뭄과 같은 계절적 영향을 고려했다.

난디타 바수(Nandita Basu) 워털루 대학교지구 및 환경 과학 및 토목 및 환경 공학 교수인 난디타 바수는 "인간의 경관 수정은 종종 기후 변화가 하천 흐름에 미치는 영향을 증폭시킨다는 것을 인식하는 것이 중요하다"면서 "기후만이 풍경을 변화시키는 것이 아니기 때문에, 우리는 우리의 풍경을 지속 가능하게 관리할 책임을 질 필요가 있다"고 강조했다.

'북미의 자연적이고 관리된 분수령을 가로지르는 계절적 흐름의 인적 요인'이라는 연구는 최근 저널 『네이처 서스테이너빌리티(Nature Sustainability)』에 실렸다.

[원문보기]

Human actions accelerate climate-driven floods and droughts

Human-managed streams in Canada and the U.S. found to have significantly different flow patterns compared to streams in natural watersheds

A study of more than 2,000 streams around North America found that those altered by human activity are at greater risk of flooding.

The study from the University of Waterloo analyzed the seasonal flow patterns of 2,272 streams in Canada and the U.S. and found that human-managed streams – those impacted by developments like dams, canals, or heavy urbanization – had significantly different flow patterns compared to streams in natural watersheds.

Greater flow increases in managed watersheds indicates more severe flooding — possibly as a result of the increased paved surfaces in urban regions. Flow dampening on the other hand can lead to water shortages and a loss in biodiversity in managed streams.

The study used natural watersheds untouched by human activity to measure the impact of climate change on streamflow. Using them as a baseline, the researchers then compared flow in managed streams within a radius of 115 kilometers to measure the impact of human developments.

“Compared to their natural neighbours, about 48 per cent of the human-altered streams had significant increases in seasonal flow trends, while 44 per cent showed a significant decrease in the seasonal flow tends,” said Nitin Singh, a postdoctoral fellow in Waterloo’s Department of Earth and Environmental Sciences and lead author of this work. “We used machine learning to show conclusively that these changes are caused by human activity.”

While previous studies have looked at stream flows at the annual scale, this study considers seasonal effects like spring flooding and summer droughts, which are critical for water management.

“It is important to recognize human modifications of the landscape often amplify the effects of climate change on streamflow,” said Nandita Basu, Professor of Earth and Environmental Sciences and Civil and Environmental Engineering. “We need to take responsibility to manage our landscape sustainably, because it’s not just climate that is changing it.”

The study “The human factor in seasonal streamflows across natural and managed watersheds of North America” was recently published in the journal Nature Sustainability.

[출처 = University of Waterloo(Human actions accelerate climate-driven floods and droughts | Waterloo News | University of Waterloo (uwaterloo.ca)) / 2022년 3월 9일]