식물이 갑자기 이동하고 식물의 CO2 저장능력 감소 왜?

나날이 지구의 온도가 올라갑니다. 사과의 주산지가 대구였지만 최근엔 자꾸만 북상을 합니다. 우리나라 남부지역도 점차 아열대화 되어간다고 합니다. 우리나라도 지구온난화 현상의 딴세상이거나 딴나라가 아닙니다. 

이러다가 우리나라 자체가 아열대지역으로 완전히 변화할 수 있습니다. 지구의 오염은 단순히 대기환경만 바꾸는 것만이 아니라 인간의 생존 자체도 위협하고 있기 때문에 여간 문제가 아닙니다.

지구온난화문제는 이제 남의 나라, 딴나라, 딴 세상 이야기가 아닙니다. 바로 우리의 이야기, 우리의 문제입니다. 이런 점에서 지구온난화 문제에 대한 관심이 절실합니다. 지구온난화 눈제를 유발하는 대표적인 이산화탄소를 식물들은 저장합니다. 그렇다면 식물들을 많이 기르면 되겠지만 한쪽에선 나무를 심고 한쪽에선 벌목이 진행됩니다. 그런데 벌목이 식목을 앞서다 보니 문제가 생깁니다.

식물기온이 올라갈수록 식물의 이산화탄소 저장 능력은 어떨까요. 줄어들까요? 아니면 증가할까요? 이산화탄소와 식물의 관계에 대해 살펴봤습니다. 　

지구온난화로 인한 식물 성장과 이산화탄소 흡수력 관계는?
이산화탄소는 지구온난화를 유발하는 대표적인 물질입니다. 탄소가 없으면 지구는 밤이 되면 추워서 살수가 없습니다. 탄소가 고마운 기능을 합니다. 하지만 너무 많은 이산화탄소는 지구온난화를 가중시킵니다. 

지구온난화로 기온이 올라갈수록 식물의 성장이 활발해져 더많은 이산화탄소를 흡수한다는 것이 지금까지 정설이었습니다. 하지만 최근 위성·기상 자료를 분석한 연구 결과 전 지구적인 규모에서 나무 등 식물이 흡수하는 탄소의 양이 오히려 지난 10년 동안 줄어든 것으로 나타났다고 합니다.

식물의 CO2 흡수량은 감소세?
미국 몬태나대학 연구진이 '사이언스' 최신호에 발표한 연구에 따르면 기온이 지속적으로 상승하면서 대기로부터 탄소를 흡수하는 식물의 능력을 둔화시키고 있다고 합니다. 이 연구진의 분석 결과를 살펴보면 식물이 흡수하는 탄소의 양은 2000년부터 2009년까지 10년 동안 대략 1%, 5억5000만t이 줄었다고 합니다. 이전 연구에서는 1999년까지 이산화탄소 흡수량이 증가하고 있다는 결과가 나왔습니다.

식물의 CO2 흡수량 감소 왜?
연구자들은 이산화탄소 흡수량 감소가 지구온난화와 남반구의 대규모 가뭄 탓으로 보고 있습니다. 통상 기온이 상승하면 고위도 지역 식물의 생장 기간이 길어지지만 지구 전체의 물순환이 이를 뒷받침할 정도로 효과적으로 이뤄지지는 않는다고 합니다. 지역에 따라 물 부족으로 식물의 생장이 제한받는다는 것입니다.

2003년 발표된 연구 결과에서는 기온이 올라가고 대기 중 이산화탄소량이 늘어난 1982년부터 1999년까지는 식물이 흡수한 이산화탄소의 양도 늘어난 것으로 나타났다고 합니다.

이번의 연구 결과는 이런 추세가 바뀌고 있다는 점을 보여줍니다. 연구진은 이산화탄소 증가로 식물 성장이 활발해져 일차생산량(NPP)이 늘어날 것으로 예상했다고 합니다. 하지만 자료를 분석한 결과 오히려 감소세를 보였다고 합니다. 연구진은 그 원인이 가뭄과 건조화에 있다고 분석했습니다.

이산화탄소 절반 식물이 흡수?

전 지구적인 이산화탄소 순환에서 화석연료 연소에 의해 대기로 방출되는 이산화탄소 중 대략 절반을 식물이 흡수합니다. 나머지 절반은 바다에 흡수됩니다. 그러나 이번 연구는 이런 패턴에 변화가 일어나고 있으며 전 지구적인 식량 안보에도 영향을 미칠 수 있음을 보여준다고 합니다.

CO2 농도 짙어도 성장 영향없어?
대기 중에 늘어나는 이산화탄소를 나무가 제대로 흡수하지 못할 것이라는 주장은 이전에도 제기됐습니다. 스위스 바젤대학 연구팀은 수년 전 나무에 여분의 이산화탄소가 공급되더라도 성장이 빨라지지 않는다는 연구 결과를 '사이언스'에 발표했습니다. 연구 결과가 옳다면 기온 상승으로 나무의 성장 기간이 늘어나더라도 이산화탄소를 추가로 흡수하지는 않는다는 것입니다.

이산화탄소 나무의 성장과 큰 변화없어?
일부 학자들은 광합성을 통해 식물이 왕성하게 성장하면 남아도는 이산화탄소를 흡수할 것이라고 주장했습니다. 그러나 바젤대 연구팀이 낙엽수 숲에서 4년간 이산화탄소 농도를 인위적으로 조절한 결과 나무의 성장에는 큰 변화가 없었다고 합니다. 연구팀은 현재 대기 중 농도보다 1.5배 높은 수준인 530t의 이산화탄소를 공급했지만 줄기나 잎 등의 생물량이 증가했다는 증거는 발견되지 않았다고 합니다.

생물량 증가 대기중 이산화탄소 줄이기에 기여?
나무가 흡수한 여분의 이산화탄소는 빠르게 뿌리를 통해 배출되는 것으로 나타났다고 합니다. 연구팀의 한 교수는  "시험 기간과 대상이 한정돼 결과를 일반화할 수는 없다. 고위도 침엽수림에서 열대우림에 이르기까지 다양한 나무로 구성된 숲에서 더 대규모의 실험을 해볼 필요가 있다"고 밝혔습니다.

이전 실험에서는 높은 이산화탄소 농도가 식물의 성장을 자극한다는 결과가 나온 바 있습니다. 영국 옥스퍼드대  연구팀은 아마존 열대우림에서 지난 25년 동안 생물량이 소규모지만 증가했다는 연구 결과를 발표했습니다. 하지만 생물량 증가가 대기 중 이산화탄소량을 줄이는데 어느 정도 기여했는지에 대해서는 연구가 이루어지지 않았다.

이산화탄소 나무의 성장과 관계 없다? 식물의 서식지 이동?
기후변화로 기온이 상승하면서 생물종들도 기온에 따라 서식지를 이동하고 있습니다. 동물뿐 아니라 식물도 마찬가지입니다. 식물의 서식지 이동은 전 세계적으로 관찰되는 현상이며 우리나라도 예외가 아닙니다. 활엽수의 북방한계선이 올라가고 고산 수목들이 더 높은 곳으로 서식지를 옮기고 있습니다. 최근 미국 연구진은 식물의 이동이 일부 지역에 국한한 문제가 아니라 전 세계적인 현상이라는 사실을 확인했다고 합니다.

기후변화로 식물도 움직인다?
미국 캘리포니아대학 버클리 캠퍼스의 생태학자와 미국 농업산림부 연구자들은 기후변화로 식물이 점차 극지방과 고산지대로 이동한다는 결과를 '지구생태학과 생물지리학' 저널에 발표했습니다. 기존의 현장 연구 결과와 20세기 기후관측 결과, 21세기 식물 분포 예측을 종합적으로 분석한 이후 실제 현장 연구를 거쳐 이 같은 결론에 도달했다고 합니다.

연구진은 1901~2002년 평균기온은 특히 아북극 지역이 가장 많이 상승했다고 추정했다. 북위 66도 이상인 북극 지역 바로 아래의 아북극 중에서도 특히 북극 툰드라 지역의 기온이 올라가면서 먹이 식물이 줄어 순록 등 야생 동물의 서식지도 함께 감소하고 있다고 합니다. 

연구진은 전체 지구 육지 면적 중에서 최소 10%, 최대 50%가 이번 세기 말까지 기후변화에 따른 식물 이동에 취약한 것으로 분석했습니다. 이들은 이 지역 생태계 유지를 위해서는 더 엄격한 온실가스 배출 억제가 필요하다는 주장을 제기했습니다.

기후변화는 동물들에게도 큰 위협?
기후변화는 식물뿐만 아니라 장거리를 이동하는 동물에게도 큰 위협이 된다는 연구가 있습니다. 런던동물학회는 최근 보고서에서 기온 상승과 강수량 변화, 해수면 상승, 해양 산성화 등이 장거리 이동 생물종의 개체수에 영향을 주고 있다고 밝혔습니다. 붉은바다거북의 경우 전 지구적인 기온 상승으로 해수면이 높아지면서 산란할 해변이 줄어들고 수온 상승으로 수컷 개체수가 줄어 심각한 멸종 위기에 처해 있다고 합니다.

어떠세요? 이쯤되면 지구온난화에 대한 관심이 필요하지 않을까요.