[페루] 정량화된 탄소
새로운 연구는 페루 전역의 토양에 저장된 탄소 비축(carbon stocks)에 대한 최초의 고분해능 지도를 제안했다. 새롭고 개선된 방법론이 크게 변화될 미래 시장 기반으로 하는 탄소 경제를 표시하는 지도를 제작하는 데 사용됐다. 새로운 탄소 지도(carbon map)는 페루의 매우 높은 생태학적 다양성을 밝혀냈으며, 보존, 토지 사용 및 강화 목적을 위한 삼림 감손(forest degradation)과 삼림 벌채(deforestation)의 연구에 중요한 투입 자료를 제공한다. 이 기술은 의사 결정자에게 필수적인 페루 전역에 대한 탄소 저장의 불확실성 결정을 포함하고 있다. 지도 제작 프로젝트는 CAO(Carnegie Airborne Observatory) 소속의 Greg Asner가 주도하고, 페루 환경부(Ministry of Environment of Perú)와 미국 웨이크 포레스트 대학(Wake Forest University) 소속 연구진의 공동 연구로 수행됐다.
역사적으로 두 가지 장애가 전국적인 규모에서 정확한 탄소 목록(carbon inventory)의 구현을 지연시켰다. 첫째는 인공위성 지도 제작 자료의 불충분한 분해능이고, 둘째는 지상 기반 조사의 부정확성이다. 이러한 장애는 탄소가 토양에 저장되어 있다는 시의적절한 지식에 의존하는 정책과 시장을 지지함으로써 극복될 필요가 있다. 추운 안데스 사막(Andean deserts)에서 뜨거운 아마존 강 유역의 열대 우림(Amazonian rainforest)에 이르는 엄청난 범위의 페루 환경을 이유로, 페루는 첨단 탄소 목록을 개발하는 데 이상적인 국가이다.
국제단체들은 탄소 격리와 기후 변화에 대한 투쟁을 수행하기 위하여 배기가스 감축의 결합을 적용하기를 바라고 있다. 전 세계 탄소 배출의 약 15 %는 삼림 벌채와 삼림 감손의 결과로 유발되며, 나무가 파괴될 때 삼림으로부터 대기로 이산화탄소가 배출된다. 연구진이 제안한 비용 효율적인 접근은 연구진으로 하여금 최초로 믿을 수 없는 정도로 다양한 페루와 같은 국가에서 정확하게 탄소 지도를 제작할 수 있게 해준다. 이렇게 생성된 탄소 지도는 탄소 격리 합의에 대한 새로운 장을 열었으며, 장기적인 측면에서 광활한 지역에 대한 보존 및 모니터링 노력을 촉발할 것이라고 Asner는 밝혔다.
탄소 모니터링을 위한 임계 분해능(critical resolution)은 헥타르(2.5 에이커)이다. 이러한 분해능 수준은 전 세계 대부분에서 일반적 토지 보유건 유닛과 정책 강화이지만, 이러한 높은 분해능에서 탄소를 모니터링하려는 노력을 수행한 선진 국가는 거의 없다. 연구팀은 현장 자료를 갖춘 CAO를 이용하여 대기 중 레이저 지도 제작 기술을 통합했으며, 국가 수준까지 탄소 목록의 규모를 확대하기 위하여 공개적으로 이용할 수 있는 인공위성 이미지와 결합시켰다. CAO는 3.5 피트(1.1 미터)의 분해능에서 각 나무의 크기와 위치를 결정할 수 있게 해주는 3-D에 탄소를 이미지화하기 위하여 식생 캐노피 전역에 레이저 광원을 조사했다. 페루 환경부 산하 토지 관리부서(Directorate of Land Management)가 생성한 다른 환경 변수와 삼림 범위의 인공위성 지도를 CAO 레이저 정보와 결합함으로써, 미래 페루를 모니터링하기 위한 비용 효율적인 방안이 수립됐다.
새로운 지도는 국가의 전체 지상 탄소 비축이 현재 69억 미터톤에 이른다는 사실을 규명했다. 그러나 탄소 비축은 지역과 토지 소유에 따라 다양했다. 페루 열대 우림에 대한 평균 탄소 밀도(average carbon density)는 헥타르당 99미터톤의 탄소로 나타났으며, 최대 밀도는 헥타르당 168 미터톤으로 조사됐다. 가장 큰 탄소 저장은 북부 페루의 아마존과 브라질-페루 국경을 따라 분포된 지역이었다. 황폐화된 금광이 있는 지역인 푸에르토말도나도(Puerto Maldonado) 같은 삼림 벌채 지역은 탄소 저장이 낮거나 관찰되지 않았다. 또 연구팀은 174곳의 보호지구를 평가하여 토양 표면 아래 격리된 더 많은 탄소의 보유와 함께, 보호해야 하는 삼림 1헥타르마다 평균 95 미터톤의 탄소가 토양에 저장되어 있다는 사실을 확인했다.
웨이크 포레스트 대학 소속의 공동 저자인 Miles Silman은 카네기 지도가 전산을 이용하여 현장에서 원거리 감지에 이르는 엄청난 노력이 투입된 페루에서 헥타르당 신뢰성을 갖춘 예측 방안이라고 덧붙였다. 지역과 국가 정부의 개인 기업과 의사 결정자는 페루 모든 장소에 대한 탄소 함량을 추정했다. 이것은 생태학자와 지구 과학자의 상상력에 불을 지폈으며, 의사 결정자를 위한 도로 지도를 제공했다. 또 보고서는 보호 지역의 가치에 다른 기능을 추가했다. 만약 당신이 통화로서 탄소를 선택한다면, 페루의 아마존 지역에 있는 공원은 은행이 될 것이며, 지역이 더 넓을수록 페루의 아마존 지역은 포트 녹스(Fort Knox, Kentucky주의 연방 금괴 저장소 소재지)에 가깝게 될 것이라고 Silman은 밝혔다.
그림1> 카네기 연구소와 페루 연구진은 페루 전역의 탄소 비축을 정량화하여 보여주고 있다. 붉은색은 가장 높은 탄소 저장을 나타내고 있으며, 어두운 파란색은 가장 낮은 탄소 저장을 나타낸다.
[출처 = KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』/ 2014년 8월 4일]
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Peru's carbon quantified: Economic and conservation boon
Today scientists unveiled the first high-resolution map of the carbon stocks stored on land throughout the entire country of Perú. The new and improved methodology used to make the map marks a sea change for future market-based carbon economies. The new carbon map also reveals Perú's extremely high ecological diversity and it provides the critical input to studies of deforestation and forest degradation for conservation, land use, and enforcement purposes. The technique includes the determination of uncertainty of carbon stores throughout the country, which is essential for decision makers. The mapping project is a joint effort among the Carnegie Airborne Observatory (CAO), led by Carnegie's Greg Asner, the Ministry of Environment of Perú, and Wake Forest University.
Historically two obstacles have slowed accurate carbon inventories at national scales. The first is the inadequate resolution of satellite mapping data and the second is the inaccuracy of on-the-ground surveys. These barriers must be overcome to support policies and markets that depend on timely knowledge of where carbon is stored on land. With its huge range of environments from cold Andean deserts to hot Amazonian rainforests, Perú is an ideal country for advancing high-tech carbon inventories.
Asner remarked: "The international community wants to use a combination of carbon sequestration and emissions reductions to combat climate change. Some 15% of global carbon emissions result from deforestation and forest degradation, which releases carbon dioxide to the atmosphere as trees are destroyed. Our cost-effective approach allows us to accurately map the carbon in this incredibly diverse country for the first time. It opens Perú's door to carbon sequestration agreements and is an enormous boon to conservation and monitoring efforts over vast areas for the long term."
The critical resolution for carbon monitoring is the hectare (2.5 acres). It is the world's most common unit of land tenure and policy enforcement, yet very few countries have advanced their carbon monitoring efforts at such high resolution. The team integrated airborne laser mapping technology using the Carnegie Airborne Observatory with field data, and coupled them with publicly available satellite imagery to scale carbon inventories up to the national level. The CAO sweeps laser light across the vegetation canopy to image it in 3-D, enabling the determination of the location and size of each tree at a resolution of 3.5 feet (1.1 meter). By combining the CAO laser information with satellite maps of forest cover, deforestation, and other environmental variables generated by the Peruvian Environment Ministry's Directorate of Land Management, a cost-effective means to monitor the country into the future has been established.
The new map reveals that the total aboveground carbon stock of the country is currently 6.9 billion metric tons. But the carbon stocks vary by region and land ownership. The average carbon density for Peruvian rainforests is 99 metric tons of carbon per hectare, with the maximum density of 168 metric tons of carbon per hectare. The largest stocks are in the northern Peruvian Amazon and along the Brazil-Perú border. Regions of deforestation, such as Puerto Maldonado where gold mining has ravaged the area, had low to no carbon storage. The team also assessed 174 protected areas, finding that for every hectare of forest put into protection, an average 95 metric tons of carbon are stored on land, with even more carbon sequestered below the soil surface.
Miles Silman, report coauthor from Wake Forest University, added: "The Carnegie map is a monumental effort—from field to remote sensing to computation—that honestly lays out the methods, predictions, and their reliability for each hectare in Perú. Now every person in private enterprise and decision makers in regional, local, and national government has an estimate of carbon content for every place in Perú. It should ignite the imaginations of ecologists and earth scientists, and provide a road map for decision makers. The report also adds another exclamation point to the value of protected areas. If you choose carbon as your currency, parks in Amazonian Perú are the banks, and the bigger the area, the closer it gets to being Fort Knox."
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