[독일] “지하수, 지구 및 인류 건강에 대해… 보호 강화 시급”

세계 도시 인구 50%에게 지하수로 식수공급…가장 큰 지하수 집수구역의 1/3이 고갈 위험에 처해

독일 JGU, 지하수를 핵심으로 구분하여 군다양성을 보호하고 변화시키기 위해 지하수 보호를 개선하는 방법을 제안합니다

『글로벌 희망 생물학(Global Change Biology)』 학술지에서 최근호에 발표됩니다

독일의 요하네스 구텐베르크 대학교 마인츠(JGU)의 새롭게 연구보고에서 “전 세계적으로 매년 약 1천㎦(10억㎥)의 물이 지구 표면으로 대체, 우리는 자연적으로 보충되는 물보다 훨씬 더 많은 양의 물을 거래하고 경고했습니다. [사진출처(사진 출처) = 요하네스 구텐베르크 대학교 마인츠(JGU)]

 

물은 지구상의 모든 것의 기본이다. 그러나 그렇지 않은 경우에는 인류와 잘다양성을 유지하는 데 있어 지하의 중요한 역할을 하는 경우가 종종 있습니다. 이후 발표된 논문에서 국제적으로 주목받는 것은 처음으로 지하 참여자들을 다루어야 하는 이유를 설명했다.

지구 시스템 전문가 요하네스 구텐베르크 대학교 마인츠(Johannes Gutenberg University Mainz, JGU)의 라이네케(Robert Reinecke) 교수는 “지하수는 그 자체로 주요 자산이 아니라 지구 표면의 규모와도 매우 중요한 관련이 있습니다. ”고 강조했다.

라이네케 교수는 서버의 양의 저항을 유지변화의 영향을 받기 위해 더욱 강력하게 지하수 보호 개념을 설명하는 협회에 큰 기여를 했습니다.

세계적으로 많은 도시의 약탈자가 식수 공급을 지하수에 의존합니다.

지하수는 지구상에서 가장 큰 깨끗하지 않은 담의 장소입니다. 이것이 세계 도시인구의 거의 50%에게 필요한 식수를 공급한다. 예를 들어, 계약과 같은 국가에 있는 경우에는 계약서에 따라야 합니다.

라이네케 교수는 “전 세계적으로 매년 약 1천㎦(10억㎥)의 물이 지구 표면으로 돌아갈 수 있습니다. 우리는 자연적으로 보충되는 물보다 훨씬 더 많은 양의 물을 섭취하고 있다”고 말했습니다. 

가장 큰 지하수 집수구역의 약 3분의 1이 고갈될 위험에 처해 있는데, 이는 지하수 수위가 계속해서 떨어지고 있음을 보여주는 것이다.

문제의 한 측면은 분명 인간을 위한 식수 공급이다. 또 다른 측면은 지금까지 전 세계 생물다양성 보전 의제에서 반복적으로 간과되어 온 지하수에 대한 생태계의 의존성이다.

대략 52%, 전체 표면적의 절반 이상이 지하수와 중간 정도의 상호작용을 한다. 사막이나 높은 산, 지하수가 부족하거나 지하수면이 매우 깊은 지역을 제외하면 이 수치는 75%까지 증가한다.

라이네케 교수는 “이러한 맥락에서 상호작용은 지하수가 표면으로 올라와 습지, 강, 그리고 다른 종류의 지표수 지역을 먹이는 동안 강과 호수의 물이 지하수로 들어간다는 것을 의미한다”라면서 “지하수는 동굴 물고기, 맹꽁이 뱀장어, 투명 새우를 비롯한 수천 종의 다양한 지하 생물들의 귀중한 서식지이기도 하다”고 덧붙였다.

지구 물 순환을 구성하는 5개의 동결되지 않은 지표수 생물 군계(해양 및 담수)와 지하수 생태계(짙은 파란색)의 상호 작용 및 기능적 연결을 도식적으로 표현(연한 파란색 : (a) 연안 해역, (b) 해양, (c) ) 하구, (d) 강 및 (e) 호수). 이들 사이의 생태학적, 수문학적 연결에 대한 자세한 설명은 지원 정보 섹션 2를 참조하세요. 간결함을 위해 인위적 영향은 설명되지 않았다. 지하수 환경과 얼지 않은 5개의 지표수 생물 군계 사이의 간격은 설명 목적으로 추가되었다. [그림출처(picture source) = 『글로벌 변화생물학(Global Change Biology)]

 

국제 연구진으로 구성된 과학 정책 통합 지하수 보존 의제 제안

연구원들이 『글로벌 변화생물학(Global Change Biology)』 학술지에 발표한 보고서에서 “생태계로서 지하수의 중요성을 무시하는 것은 지표 생물군을 보존하는 데 있어 지하수의 중요한 역할을 무시하는 것이다. 지하수의 시기적절한 전 지구적 보존을 촉진하기 위해 우리는 지하수를 많은 의존 생태계의 완전성에 영향을 미치는 핵심 생태계”라고 주장하면서, 핵심적인 종의 개념을 생태계의 영역으로 승격시킬 것을 제안했다.

 

이번 연구에는 호주, 인도, 필리핀, 이탈리아, 핀란드, 브라질, 캐나다 등 다양한 국가에서 온 51명의 연구자가 참여했다.

독일법과 관련하여 로버트 라이네케(Robert Reinecke) 교수는 지하수는 아직 독일 「연방자연보전법」에 따라 서식지로 정의되지 않고 자원일 뿐이므로 상응하는 보호 대상이 아니라는 점을 지적한다.

지하수는 그 자체로 주요 생태계일 뿐만 아니라 지구 표면의 생태계와도 매우 중요한 관련이 있어 지하수가 핵심 생태계로 취급되어야 한다. 사진은 크로아티아 플리트비체 호수 국립공원의 카르스트 시스템. 이 카르스트 지하수 대수층은 중요한 서식지이다. [사진출처(Photo source) = 요하네스 구텐베르크 대학교 마인츠(JGU)]

 

라이네케 교수는 “독일 연방환경청(UBA)이 수집한 통계에 따르면 독일 전체 지하수 중 약 32%의 수질이 화학적 오염으로 인해 열악하다”는 사실을 인용하면서 “우리는 이것을 매우 긴급하게 바꿀 필요가 있다”고 강조했다. 이것의 주요 원인은 질산염 수준과 살충제에 의한 오염이다.

연구원들은 과학 정책과 통합된 지하수 보존 의제를 설계하기 위해 8가지 핵심 주제를 제안했다. 땅 위와 아래의 생태계가 여러 수준에서 교차하기 때문에 생물다양성의 손실을 완화하고 기후변화에 대한 균형을 제공하기 위해 지하수를 지구의 건강을 결정하는 필수 요소로 고려하는 것은 필수적이다.

라이네케 교수는 “물은 지구상의 생명체에게 없어서는 안 될 필수 요소이다. 우리가 지구의 담수자원의 생태적 완전성에 충분한 주의를 기울이지 않는다면, 우리는 전체 생태계의 지속 가능성을 위험에 빠뜨릴 뿐만 아니라 우리 자신의 삶의 방식도 위태롭게 한다”라고 결론을 내렸다.

인류적(a, b, c) 및 자연적(d, e, f, g) 체계 내 지하수 생태계 서비스의 예와 과학적 발전(오른쪽 위) 및 정책 개발(왼쪽 위) 측면에서 지하수 보존을 위한 권장 지침. 인류 환경: (a) 깨끗한 지하수는 농업생물다양성을 유지하는 데 핵심적인 역할을 한다(Trajkova et al., 2021). (b) 도시 습지와 지하수 사이의 교류는 수생 생물종의 다양성과 도시 습지의 기능적 완전성을 유지할 수 있습니다(Ameli & Creed, 2019). (c) 도시화를 위한 물은 도시 식생 유지를 위한 핵심 자원을 공급할 수도 있다(Marchionni et al., 2020). 자연 환경: (d) 육상 식생 지하수 의존 생태계(GDE; Shukla et al., 2022); (e) 로틱 GDE(Erostate et al., 2020); (f) 렌틱 GDE(Wu, Ma, et al., 2020); (g) 해안 GDE(Santos et al., 2021). [그림출처(picture source) = 『글로벌 변화생물학(Global Change Biology)]

 

[원문보기]

Groundwater is vital to the health of our planet: A call for greater protection

An international study classifies groundwater as a keystone ecosystem and proposes ways to improve its protection to preserve biodiversity and mitigate climate change

Water is the basis of all life on Earth. However, the crucial role of groundwater in sustaining both humanity and biodiversity over the long term is frequently neglected. In a recently published paper, an international team of researchers has outlined, for the first time, why groundwater should be treated as a keystone ecosystem.

‘Groundwater is not only in itself a major ecosystem but is also of critical relevance to ecosystems on the Earth's surface,’ emphasized Professor Robert Reinecke of Johannes Gutenberg University Mainz (JGU), a specialist in Earth system modeling. 

He made major contributions to the paper, which outlines concepts for improved groundwater protection to reduce the loss of biodiversity and to compensate for the effects of climate change.

About half of the world's urban population depends on groundwater for their supply of drinking water

Groundwater is the largest unfrozen reserve of freshwater on Earth. It supplies the drinking water needs of almost 50 percent of the world's urban population. Countries such as Denmark, for example, obtain their drinking water entirely from groundwater.

 "Throughout the world, some 1,000 cubic kilometers of water are pumped to the Earth's surface every year. Sadly, we consume far more than what is naturally replenished," said Reinecke. About a third of the largest groundwater catchment areas are at risk of depletion, indicating an ongoing decline in groundwater levels.

The supply of drinking water for humans clearly is one aspect of the problem. Another aspect is the dependence of ecosystems on groundwater, which has been repeatedly overlooked in global biodiversity conservation agendas so far. 

Roughly 52 percent and thus more than half of all surface areas have a medium-to-high interaction with groundwater. This figure increases to 75 percent when excluding deserts and high mountains, regions where groundwater is scarce or the water table can be very deep. 

"Interaction in this context means that water from rivers and lakes enters the groundwater while groundwater, in its turn, rises to the surface and feeds wetlands, rivers, and other kinds of surface water areas." Reinecke adds that groundwater is also a valuable habitat for thousands of different subterranean creatures, including cavefish, blind eels, and transparent shrimp.

International team of researchers proposes a science-policy integrated groundwater conservation agenda

As the researchers stated in their report published in Global Change Biology: "Disregarding the importance of groundwater as an ecosystem ignores its critical role in preserving surface biomes. To foster timely global conservation of groundwater, we propose elevating the concept of keystone species into the realm of ecosystems, claiming groundwater as a keystone ecosystem that influences the integrity of many dependent ecosystems." 

이번 연구에는 호주, 인도, 필리핀, 이탈리아, 핀란드, 브라질, 캐나다 등 다양한 국가에서 온 51명의 연구자가 참여했습니다.

독일법과 관련하여 Robert Reinecke는 지하수는 아직 독일 연방자연보전법에 따라 서식지로 정의되지 않고 자원일 뿐이므로 상응하는 보호 대상이 아니라는 점을 지적합니다. 

Reinecke는 독일 환경청(UBA)이 수집한 통계에 따르면 독일 전체 지하수 중 약 32%의 수질이 화학적 오염으로 인해 열악하다는 사실을 인용하면서 "우리는 이것을 매우 시급하게 바꿔야 한다"고 강조했습니다. 이것의 주요 원인은 질산염 수준과 살충제에 의한 오염입니다.

연구자들은 과학-정책 통합 지하수 보존 의제를 설계하기 위해 8가지 핵심 주제를 제안합니다. 지상과 지하의 생태계가 여러 수준에서 교차하기 때문에 생물 다양성의 손실을 완화하고 기후 변화에 대한 균형을 제공하기 위해 지하수를 지구의 건강을 결정하는 필수 요소로 간주하는 것이 필수적입니다. 

"물은 지구상의 생명체에게 없어서는 안 될 필수 요소입니다. 우리가 지구의 담수 자원의 생태적 완전성에 충분한 주의를 기울이지 않는다면, 우리는 전체 생태계의 지속 가능성을 위험에 빠뜨릴 뿐만 아니라 우리 자신의 삶의 방식도 위태롭게 합니다. "라고 Reinecke는 결론을 내렸습니다.

[출처 = 요하네스 구텐베르크 대학교 마인츠(JGU) ( https://press.uni-mainz.de/groundwater-is-vital-to-the-health-of-our-planet-a-call-for-greater-protection / ) / 2024년 1월 4일]

[ 연구논문 출처 = 『글로벌 희망 생물학(Global Change Biology)』 ( https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/gcb.17066 ) / 2023년 12월 12일자]