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- 지난 30년 동안 인공위성 수집 바이오매스, 잎 밀도 및 식생 피복에 대한 데이터 평가
- 열대 우림은 2000년 이후 꾸준히 회복력을 잃어가고 있다.
- 삼림 벌채의 20~25%만으로 열대 우림의 일부 사바나로 변형시킬 수 있다
- 브라질 아마존의 개간과 화재로 최근 몇 년 동안 산림 손실에 대한 새로운 기록이 반복적으로 발생

아마존 열대 우림이 티핑 포인트(Tipping Point)에 가까워지고 있다.
열대 우림은 2000년 이후로 불리한 환경에 대한 탄력성을 꾸준히 잃어 버렸다.

경고 신호:
아마존 열대 우림은 열대 우림에서 사바나로의 전환이 되돌릴 수 없게 되는 임계값인 티핑 포인트에 위험할 정도로 가까워졌다. 위성 데이터 분석에 따르면 열대 우림은 2000년 이후 꾸준히 회복력을 잃어가고 있다. 가뭄 및 기타 불리한 조건에서 회복하는 데 점점 더 오랜 시간이 걸린다. 이러한 회복탄력성의 약화는 거의 티핑 포인트(tipping point)의 징후로 간주된다.
*Tipping point는 "갑자기 뒤집히는 점"이란 뜻으로 때로는 엄청난 변화가 작은 일들에서 시작될 수 있고 대단히 급속하게 발생할 수 있다는 의미로 사용되는 개념이다. 1969년 노벨경제학상 수상자(2005년 수상) 토머스 셸링(Thomas Schelling, 1921~)이 「분리의 모델(Models of Segregation)」이라는 논문에서 사용한 개념

▲ 방해에 대한 아마존 열대우림의 회복력이 약해지고 있으며, 이는 열대우림의 전환점이 임박했음을 나타낼 수 있다. © GF Trade

아마존 열대 우림은 지구의 "녹색 허파"로 불리며 남미와 생물 다양성 핫스팟에 비를 가져다준다. 동시에 CO2 흡수원으로서 온실 가스 배출을 적어도 부분적으로 완충할 수 있기 때문에 지구의 기후 시스템에서 중요한 역할을 한다. 그러나 과학자들은 지구상에서 가장 큰 열대 우림이 전환점에 가까워지고 있다고 오랫동안 두려워해 왔다. 더 빈번한 가뭄, 화재 및 기후 변화로 인한 삼림 벌채가 숲에 영향을 미치고 있다. 건조해지고 나무 구성이 바뀌며 완충 효과가 약해진다.

문제는 아마존 열대우림이 전복될 때까지 얼마나 가까운지 판단하기 어렵다는 것이다.
일부 예측에 따르면, 삼림 벌채의 20~25%만으로 열대 우림의 일부를 사바나로 돌이킬 수 없을 정도로 변형시킬 수 있다. 예측의 변동 폭은 크다. "아마존 열대 우림은 매우 복잡한 시스템이므로 언제 전환점에 도달할지 예측하기가 매우 어렵다"고 엑서터 대학의 크리스 불톤(Chris Bulton)이 설명했다.

▲ 그림 2: 1990년대와 2003년 이후 아마존 식생 회복력의 변화.(출처: 관련논문 Pronounced loss of Amazon rainforest resilience since the early 2000s)

열대 우림은 얼마나 회복력이 있을까?

좀 더 명확하게 하려고 Boulton과 그의 동료들은 이제 특히 전복의 징후인 회복력 약화를 찾았다. 연구원들은 불리한 상황에서 시스템을 복구할 수 있는 능력을 설명한다. 열대우림의 복원력이 안정화 피드백의 퇴색 또는 과도한 교란으로 인해 이미 감소한 경우, 예를 들어 건조 기간 후 원래 상태로 돌아가려면 점점 더 많은 시간이 필요하다.

포츠담 기후영향연구소(Potsdam Institute for Climate Impact Research)의 선임 저자인 니클라스 보어스(Niklas Boers)는 "우림은 겉보기에는 여전히 정상처럼 보이지만 점점 탄력성을 잃고 있다"며 "이것이 가시화될 때쯤이면 막기에 너무 늦을 것이다"고 설명했다. 아마존 열대우림의 회복력을 조사하기 위해 팀은 지난 30년 동안 인공위성이 수집한 바이오매스, 잎 밀도 및 식생 피복에 대한 데이터를 평가했다. 그리고 불리한 환경에 대한 산림의 반응을 분석했다.

▲ 그림 3: VOD AR(1) 비교 Kendall τ 값, MAP 및 인간의 토지 사용 거리. a, VOD AR(1) Kendall τ 값(그림 2a 참조). b, 1991년부터 2016년까지 CHIRPS 데이터 세트의 MAP. c, 인간 토지 사용으로부터의 거리(HLU)(방법). a-c에서 HLU 그리드 셀(노란색)과 함께 MAP 등고선이 표시. 보충 그림 10은 브라질의 그리드 셀에 대해서만 HLU 또는 브라질 도로로부터의 거리를 보여준다. 그림 1에 설명된 대로 생성된 국가 및 아마존 유역 개요. (출처: 관련논문 Pronounced loss of Amazon rainforest resilience since the early 2000s)

상당한 회복력 상실

결과: Boulton과 그의 팀이 결정한 것처럼 Amazon 열대 우림은 여전히 ​​많은 곳에서 손상되지 않은 것처럼 보이지만 해당 지역의 4분의 3에 걸쳐 측정 가능한 복원력을 이미 상실했다. 특히 2000년 이후, 가뭄이나 화재에 대한 열대우림의 반응은 회복력이 점점 더 분명하게 약화되는 것을 보여주었다. 연구원들에 따르면 이러한 장기적 경향은 전체 면적의 77.8%에서 볼 수 있다.

이미 건조한 지역에서 기후 변화의 결과 물 부족으로 점점 더 고통 받고 있는 열대 우림의 일부는 특히 심각한 영향을 받는다. 과학자들은 "이것은 이미 우리 연구 분야의 많은 부분에 영향을 미치고 있다"고 설명했다. 그러나 도로 건설 및 숲을 통한 정착과 같은 직접적인 인간 개입도 열대우림의 회복력을 감소시키는 것으로 보인다.

▲ 그림 5: 인간 활동까지의 거리와 식생 회복력 사이의 관계. from : 2000년대 초반부터 아마존 열대우림 복원력의 뚜렷한 손실(Pronounced loss of Amazon rainforest resilience since the early 2000s)

“티핑 포인트에 다가가고 있다”

Boulton과 그의 동료들에 따르면 이것은 아마존 열대우림이 한계점에 가까워지고 있다는 분명한 증거다. "많은 과학자들이 이미 아마존 열대우림이 전환점에 도달할 것이라고 예측했다."라고 Boers는 말한다. "우리의 연구는 이제 우리가 실제로 이 임계값에 접근하고 있다는 결정적인 경험적 증거를 제공한다.“

따라서 긴급 조치를 취하지 않으면 열대 우림이 사바나로 돌이킬 수 없는 변화의 문턱에 도달할 수 있다. "경험적 데이터에 대한 우리의 새로운 분석은 열대우림 복원력에 대한 우려가 유효하다는 추가 증거를 제공한다"고 공저자인 엑서터 대학의 티모시 렌톤(Timothy Lenton)이 말했다. "그것은 전 세계 온실 가스 배출을 제한할 시급한 필요성이 있음을 확인하고 아마존 열대 우림을 보존하기 위해 삼림 벌채를 제한해야 한다.“

지금까지 특히 브라질은 숲의 가능한 미래 운명을 고려하지 않았다. 브라질 아마존의 개간과 화재로 인해 최근 몇 년 동안 산림 손실에 대한 새로운 기록이 반복적으로 발생했다.
(Nature Climate Change, 2022; doi: 10.1038/s41558-022-01287-8)
출처: University of Exeter, Potsdam Institut für Klimafolgenforschung, University of Copenhagen

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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