[일본] 기후변화가 삼림성장을 촉진하는 직접적인 증거

북반구 육지생태계는 하나의 현저한 대기 CO2(이산화탄소)의 흡수원이다. 식생회복과 기후변화로 인해 초래된 식생 성장의 증가는 육지 탄소 흡수원(carbon sink)의 2개 주요한 요소이다. 그리고 기후변화는 식생 성장에 미치는 영향에 대해서는 두 가지 서로 다른 관점이 존재한다. 그러므로 기후변화가 식생 성장에 미치는 영향 및 탄소 흡수원에 대한 상대적인 공헌을 연구하는 것은 전세계 변화영역에서 광범위하게 관심을 갖고 있는 문제이고 또한 이 문제가 관련된 식생 관리와 기후변화에 대한 정책을 제정하는데 있어서 그 의미가 매우 중요하다. 앞의 연구자들은 이 문제에 대해 연구를 진행하였지만 지금까지 명확하게 이해하지 못했고 심지어 대범위, 장기간의 척도에서 직접 지지할 수 있는 실제 측정 데이터가 부족한다.

최근 Jing-yun Fang이 이끌고 있는 연구팀은 일종의 새로운 방법을 발전하였고 또한 완전한 연령구조 데이터를 가지고 있는 일본 삼림자원조사재료를 이용하여 이 연구를 전개하였다. 이 연구결과는 2014년 6월 16일에 <<환경변화가 삼림성장을 촉진하는 증거(Evidence for environmentally enhanced forest growth)>>라는 이름으로 PNAS 저널에 온라인으로 발표되었다.

연구에서 Jing-yun Fang 등은 일종의 개념모델 및 계산체계를 제기하였다. 핵심은 외부요소가 삼림계통에 대해 비교적 큰 간섭이 없을 경우, 동일한 유형의 동일한 연령의 삼림은 다양한 시기에 동일한 성장량을 가지고 있어야 한다. 만약 성장량에 변화가 발생한다면 이런 변화는 환경변화에 의해 일어난 것이다. 성장량이 증가한다면 환경변화가 식물성장을 촉진하고 반대로 성장을 억제한다. 이 기초에서 연구팀은 6개의 삼림자원 조사시기(1980년 ~ 2005년) 연령과 성장량 밀도 데이터를 이용하여 일본 전역 4가지 주요 삼림 유형의 25년간 성장량 변화를 연구하였는데 과거의 25년간에 환경변화[주로 CO2 농도, 질소 침적(nitrogen deposition), 온도와 강수량 등이 포함)가 이 4가지 삼림 유형의 성장을 현저하게 증가시켰고 이는 평균 4.0 ~ 7.7톤(탄소)/Ha 증가하였는데 삼림 바이오매스 탄소 흡수원의 8.4 ~ 21.6%를 차지한다. 이 4가지 환경요인에서 CO2 농도의 증가는 주요한 원인이었다. 또한 연구에서 삼림성장에서 환경변화에 대한 호응이 삼림 유형과 연령의 변화에 따라 서로 다르다는 것을 발견하였다.

최근 이 연구팀은 또한 일종의 면적변화와 삼림 성장변화가 삼림 탄소 흡수원에 대한 상대적인 공헌을 분리하는 정량적 방법을 제안하였고 이로 인해 학술계에서 오랫동안 해결하지 못한 문제들을 해결하였고 또한 이에 근거하여 동부아시아 지역 삼림 탄소 흡수원의 상대적 공정(Fang et al. 2014, Global Change Biology, 20: 2019–2030)에 대해 연구를 진행하였다. 관련된 연구내용은 과학기술부 전세계 변화 중점계획, 중국과학원 탄소예산(carbon budget) 선도전문프로젝트와 국가자연과학기금혁신클러스터의 지원을 받았다.

논문원문: http://www.pnas.org/content/early/2014/06/13/1402333111

그림 : 일본의 4가지 삼림 유형에서 나타난 결과, 환경요소는 바이오매스 변화의 다양한 연령에 따른 변화를 초래하였다.

[출처 = KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』/ 2014년 7월 2일]