댐의 조성에 의한 유량조절이 생물에 미치는 영향은 하천의 내부환경을 대상으로 단기적인 시점에서 조사되었다. 본 연구는 홋카이도대학 농학연구원 연구팀이 댐이 조성된 하천과 댐이 없는 하천에서 항공사진과 위성영상을 이용하여 하천 주위의 육역환경을 수십 년 전과 현재로 나누어 조사한 것이다.

 

                 (그림 1) 사쯔나이강의 수림화

댐의 조성에 의한 유량조절은 하천 본래의 유황(flow regime)을 변화시켜 자연 유황에 적응한 많은 생물을 감소시킨다는 지적이 있었다. 기존에 유량조절의 영향은 수생곤충 및 어류 등을 대상으로 유수환경에서 조사되었다.

 

한편 하천 주위의 육역생태계에 유량조절이 미치는 영향은 지금까지 거의 밝혀지지 않았다. 육역생태계에의 영향에서 특히 주목 받고 있는 것이 “수림화”이다. 하천 홍수의 감소와 하천 바닥의 저하에 의해 하천변이 침수되지 않아 수목이 침입하여 하천변이 수림지로 전환된다.

하천변에는 모래와 자갈에 의태(mimicry)되어 한 눈에 발견되지 않을 정도로 하천변에 특화된 베짱이 및 물떼새류 등이 서식하고 있다. 수림화는 그러한 하천변에 특화된 생물에 큰 영향을 미칠 것으로 예상된다. 일본에서는 많은 하천에 댐이 조성된 후 수십 년이 경과하였다. 유량조절에 따른 수림화가 어느 정도 진행되었나? 그리고 수립화가 하천변에 특화된 생물에 어떠한 영향을 미쳤나?

홋카이도 토카치지방의 8개 하천(상류에 댐이 존재하는 4개 하천과 댐이 존재하지 않는 4개 하천)의 항공사진과 위성사진을 판독하고, 과거(1983~1984년)와 현재(2009~2010년)의 하천환경 식생도를 작성하였다.

 

 

                 (그림 2) 모래와 자갈로 이루어진 하천에 특화된 생물

 

이 식생도로부터 각 하천의 모래와 자갈 하천변과 수림지의 면적을 계측하였다. 또한 8개 하천에 총 54개소의 노외조사지역을 설치하여 조류조사를 실시하였다. 그리고 모래와 자갈로 이루어진 하천변에 집을 짓는 조류(물떼새 등)와 수림지에 집을 짓는 조류의 개체수를 하천면의 면적과 수립지의 면적으로부터 예측하는 분포 모델을 구축하였다. 구축한 모델을 과거와 현재의 식생도에 적용하고 과거와 현재의 조류 개체수를 하천별로 추정하였다.

조류조사 결과, 하천변과 수립지가 많은 노외조사지역에서는 하천변에 집을 짓는 조류와 수립지에 집을 짓는 조류가 각각 많이 서식하고 있었다. 사진 판독결과, 대상지역 8개 하천 중 상류에 댐이 있는 2개 하천만이 수림화가 진행되어 모래와 자갈로 이루어진 하천변의 면적이 감소한 반면, 수림지의 면적이 증가하였다.

 

이 2개 하천에서는 현재 모래와 자갈로 이루어진 하천변의 면적이 과거 면적의 약 25%까지 감소하였다. 그에 따라 모래와 자갈 하천변에 집을 짓는 조류의 개체수가 과거보다 현재 약 38% 감소되었다고 추정하였다. 상류에 댐이 있는 나머지 2개 하천과 댐이 없는 4개 하천에서는 식생면적 및 조류의 추정 개체수의 뚜렷한 변화는 나타나지 않았다.

세계적으로 대규모 하천에서 유량조절이 이루어지고 있다. 유량조절은 모래와 자갈로 이루어진 하천변이라는 특유의 생태계 및 하천변에 특화된 생물의 감소를 가져오는 “수림화”를 통해 육역생태계에 영향을 미치기 시작하였다. 한 번 수림화된 하천변을 회복하는 것은 간단하지 않다. 한편 홍수범람을 모의한 유량조절의 시도도 최근 시작되었다.