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- 메탄(CH4)은 지구 온난화에 가장 큰 영향을 미치는 온실가스 중 하나. CO2의 거의 30배
- 약 1~1.30m 높이에서 나무껍질은 방출하는 것보다 대기에서 더 많은 메탄을 흡수
- 이전에 가정했던 것보다 기후 보호에 약 10% 더 기여

메탄을 삼키는 나무껍질
줄기에 있는 미생물은 다량의 강력한 온실가스를 흡수한다.

놀라운 사실은 나무가 잎사귀를 통해 대기 중 CO2를 제거할 뿐만 아니라 나무껍질을 통해 강력한 온실가스인 메탄을 흡수한다는 것이다. 이는 숲속의 나무껍질과 목재에 있는 미생물 도우미에 의해 가능해진 것으로 밝혀졌다. 이는 숲이 온실가스를 흡수하는 이중 효과를 갖고 있으며 이전에 생각했던 것보다 기후 보호에 훨씬 더 중요하다는 것을 의미한다. 연구팀이 “Nature”에서 보고한 것처럼, 이 지식은 이제 기후 모델과 재삼림 조치에 통합될 수 있다. 

▲ 숲은 이전에 생각했던 것보다 온실가스 배출을 줄일 수 있는 잠재력이 훨씬 더 크다. pixabay

메탄(CH4)은 이산화탄소와 함께 지구 온난화에 가장 큰 영향을 미치는 온실가스 중 하나다. 이 가스의 지구 온난화 지수는 CO2보다 거의 30배나 높다. 메탄 배출을 줄이는 대신 인류는 현재 주로 농업을 통해 이전보다 더 많은 메탄을 생산하고 있다. 황무지, 해빙 빙하, 해빙 또는 영구 동토층 토양과 같은 천연 메탄 발생원도 있다.

대기 중 메탄을 분해하는 화학적 과정이 있지만, 이는 배출을 상쇄하기에 충분하지 않다. 다른 자연적인 반대자는 토양 박테리아와 토양에 사는 기타 미생물로, 대기에서 메탄을 가져와 토양에 고정하거나 CO2로 전환한다. 토양은 지금까지 지구상에서 가장 유망한 메탄 흡수원으로 간주되어 왔다.

▲ 개략적 연구 다이어그램. 글로벌, 생물군당 목재 표면 메탄 흡수 추정치를 도출하는 접근 방식의 다이어그램.

초점을 맞춘 숲

버밍엄 대학교 빈센트 가우치(Vincent Gauci)가 이끄는 연구팀은 나무가 메탄 제거제 역할도 할 수 있는지를 처음으로 조사했다. 이를 위해 환경 과학자들은 아마존과 파나마의 열대 우림에 있는 나무, 영국 남부 숲의 낙엽수, 스웨덴 남부의 아한대 침엽수림 등 다양한 기후대에 있는 숲의 메탄 저장 용량을 결정하고 분석했다.

가우치와 동료들은 특별한 공기실과 가스 분석을 사용해 나무껍질이 나무 높이에 따라 흡수하거나 방출하는 메탄의 양을 조사했다. 그들은 레이저 스캐너와 매핑 데이터를 사용해 전 세계 숲에서 나무껍질로 덮힌 표면적이 얼마나 큰지 확인했다.

높이에 따라 다르다

수많은 미생물이 나무껍질과 나무에 살고 있으며 대기에서 메탄을 흡수할 수 있는 것으로 나타났다. 열대 우림의 나무들은 가장 많은 메탄을 저장했다. 연구자들은 메탄을 소비하는 미생물이 따뜻한 서식지에서 번성하는 것으로 의심한다. 그러나 건조한 지역과 건조 단계(phase)에 있는 나무는 침수 지역보다 더 많은 메탄을 흡수하는 것으로 나타났다.

▲ 숲 바닥 위의 나무 줄기 샘플링 위치에 대한 메탄(CH4) 플럭스의 회귀 플롯이다. (출처: Published: 24 July 2024/ Global atmospheric methane uptake by upland tree woody surfaces/nature)

분석 결과에 따르면 지면에서 가까운 나무줄기는 비록 소량이기는 하지만 메탄을 배출하는 경향이 있는 것으로 나타났다. 나무 꼭대기를 향해 약 1~1.30m 높이에서 나무껍질은 방출하는 것보다 대기에서 더 많은 메탄을 흡수한다. 이것은 나무를 순수한 메탄 저장고로 만든다.

나무는 적어도 토양만큼의 메탄을 저장한다.

전 세계 나무 개체군의 껍질 전체를 나란히 놓으면 가우치와 그의 동료들이 측정을 기반으로 계산한 것처럼 지구의 육지 면적만큼 큰 면적이 생길 것이다. 이 지역의 산림 미생물은 매년 공기 중에서 총 2,500만~5,000만 톤의 메탄을 제거한다. 이는 적어도 연간 3,000만~4,000만 톤의 메탄을 흡수하는 토양 박테리아와 같은 양이다.

연구팀에 따르면 열대 및 온대 기후 지역의 숲은 놀랍도록 효율적인 메탄 흡수원이므로 이전에 가정했던 것보다 기후 보호에 약 10% 더 기여한다고 한다. 나무는 광합성 과정에서 잎을 통해 대기 중 CO2를 흡수하여 탄소로 저장한다는 것이 오랫동안 알려져 왔다. 이번 연구는 놀랍게도 식물이 줄기와 가지의 껍질을 통해 기후 보호에도 기여한다는 사실을 보여준다.

▲ 각 챔버에는 레이저 메탄 분석기에 연결되는 입구와 출구가 있다. Josep Barba의 사진. (관련논문:Global atmospheric methane uptake by upland tree woody surfaces/nature)

기후 보호 도우미

Gauci는 “이러한 결과는 나무가 중요한 기후 서비스를 제공하는 놀랍고 새로운 방식을 보여준다”고 말했다. "나무의 목재 표면은 지구상의 생명체가 대기와 상호 작용하는 방식에 3차원을 추가하며, 이 3차원은 생명과 놀라움으로 가득 차 있다"고 옥스퍼드 대학의 수석 저자인 Yadvinder Malhi가 덧붙였다.

연구 결과는 기후 모델과 기후 보호 조치에 통합될 수 있다. 2021년 세계기후회의에서 지구촌은 2030년까지 전 세계 메탄 배출량을 30% 줄이기로 결정했다. Gauci는 “우리의 결과는 더 많은 나무를 심고 삼림 벌채를 줄이는 것이 이 목표에 대한 접근 방식의 중요한 부분임에 틀림없다는 것을 시사한다”고 말했다.

이제 연구팀은 전 세계 삼림 벌채가 이미 메탄 배출 증가에 어느 정도 기여했는지, 재삼림 지역이 배출 감소에 얼마나 기여했는지 더 자세히 조사하려고 한다. 환경 과학자들은 또한 미생물이 메탄을 흡수하는 메커니즘을 더 자세히 탐구하려고 한다. 이를 통해 나무 미생물에 의해 천연 메탄 저장이 추가로 증가할 수 있는지와 방법에 대한 결론을 도출할 수 있다.
(Nature, 2024; doi: 10.1038/s41586-024-07592-w)
출처: University of Birmingham

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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