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[중국] 서남 고산 빙하에서 얻은 지하수와 탄소 흡수원 상관성

전세계 온난화에는 여러 가지 표현형식이 있는데, 그 중 융빙은 중요한 표현형식 중 하나이다. 융빙 과정에서 대량의 빙하 해빙수가 생성함에 따라 새로 생성된 지하수와 지하 피복 탄산염 기반암에서 물-암석-가스 상호 작용이 발생되어 활성화된 카르스트(karst) 탄소 흡수원을 형성할 것이다.

청장고원 면적은 250만 km2에 달하고 중국 육지 면적의 약 1/4을 차지한다. 고원에는 빙하가 광범위하게 분포되어 있을 뿐만 아니라 탄산염암도 상당히 큰 면적을 차지하기에 기후 온난화 조건에서 청장고원 빙하 피복형 카르스트 지하수 시스템의 활성화된 카르스트 탄소 흡수원 양을 평가하는 것은 중대한 의의가 있다.

운남(Yunnan province) 옥룡 설산 (Yulong Snow Mountain) 빙하 카르스트 구역은 청장고원의 동남 가장자리에 위치해 있고 유라시아대륙 최남단에 위치한 해양성 빙하이다. 이 설산에는 1957년에 19개 빙하가 있었고 총 면적은 11.6km2에 달하였는데 2009년에는 13개(면적 4.42km2)만 남아 융빙이 아주 선명하다. 이로 인하여 중국과학원 지구화학연구소 환경지구화학 국가중점실험실 연구원 Zai-hua Liu가 이끌고 있는 카르스트작용탄소순환연구팀은 옥룡설산에 대한 수문지질 조사를 진행한 기초에서 2011~2014년 사이의 융빙, 설수, 주변 샘물, 리강(Lijiang River) 파자(Bazi)구 빗물에 대해 수화학과 C-H-O 안정 동위원소 시스템모니터링 연구를 진행하여 아래와 같은 결과를 얻었다.

1) 옥룡설산 지역 카르스트 발생 속도는 금사강(Jinsha River)의 쾌속 트렌칭(trenching)에 비해 늦고 대형 카르스트 루트가 부족하며 함수층이 확산유동시스템에 속한다.
2) 옥룡설산 함수층에는 여러 개 배출구역이 있는데 그중 금사강은 카르스트 침식 기준면이다.
3) 카르스트 함수층의 지하수에서 융빙 비율은 29%에 달한다.
4) 이 시스템의 카르스트 작용 탄소 흡수원 고속통과량은 26.67±3.44 ton CO2km-2 a-1이다.

이러한 연구성과는 전세계 온난화 환경에서 카르스트 지역과 같은 청장고원 수자원의 형성과 카르스트 작용 탄소 흡수원을 평가하는데 있어서 가치가 있는 방법론기초를 제공하였다. 위의 연구성과는 국제수문학잡지에 발표되었다.