극심한 기상 조건으로 지구 식물 성장단계 정체 많아져

문광주 기자 / 기사승인 : 2021-08-12 21:25:18
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* 육상 식물은 현재 전 세계 연간 CO2 배출량의 약 25~30%를 상쇄
* 식물 성장이 비정상적으로 감소한 단계는 지난 거의 40년 동안 크게 증가
* 북반구 중위도 지역에서는 총 1차 생산량의 감소는 1980년대에 비해 10.6% 낮아져
* 극단적인 기상 조건은 초원과 들판의 생산성에 특히 강한 영향 미쳐

극한의 기상 조건은 전 세계 식물 성장에 영향을 미친다.
더위와 가뭄으로 인해 1차 생산에 손실이 점점 더 커지고 있다.


전 세계적으로 극한 기상 조건이 식생의 완충 효과에 점점 더 영향을 미치고 있다. 

연구에 따르면 정체된 식물 성장 단계는 특히 중위도 지역에서 1980년대보다 오늘날 10% 더 많아졌다. 초원과 농업 지역이 특히 영향을 받는다. 연구팀이 전문 잡지 "Nature Climate Change"에 보고한 바와 같이 전반적으로 열과 가뭄은 이미 식생의 CO2 흡수를 상당히 손상시켰다. 

▲ 지난 수십 년 동안 극심한 기상 조건으로 인해 많은 곳에서 정체된 식물 성장 단계(빨간색)가 증가했다.

© Nature Climate Change/ Universität Augsburg


식물세계는 기후 시스템에서 중요한 완충 역할을 한다.
광합성의 일부로 이산화탄소를 흡수함으로써 육상 식물은 현재 전 세계 연간 CO2 배출량의 약 25~30%를 상쇄하고 있다. 동시에 대기 중 CO2 수준의 상승은 비료로 작용해 식물 성장을 촉진한다. 기후 변화의 과정에서 식물의 CO2 흡수가 증가했다.

이상기후의 문제

문제는 이러한 긍정적인 효과가 지속되지 않는다는 것이다.
지구 온난화로 인해 폭염, 가뭄 또는 폭풍우와 같은 극한 날씨가 증가하고 식물상에 영향을 미치기 때문이다. 이것이 의미하는 바는 2003년의 가뭄과 폭염으로 입증됐다. 유럽의 작물 생산성이 30% 감소해 이 지역에서 4년 동안의 CO2 흡수가 사라졌다. 아마존 열대 우림과 기타 열대 우림도 완충 효과를 잃었다.

아우크스부르크 대학의 다비드 감페(David Gampe)와 그의 동료들은 최근 이것이 단지 지역적인 현상인지 아니면 증가하는 극한 기후가 이미 전 지구적 수준에서 식물 성장에 영향을 미치고 있는지 조사했다.

그들은 세계 총 1차 생산량(BPP)의 세 가지 데이터 세트를 분석하고 1982년부터 2016년까지의 발전을 비교했다. 동시에, 그들은 더위 및 가뭄과 같은 극한 날씨와의 가능한 상관관계를 결정하기 위해 이 기간의 기후 데이터를 평가했다.
▲ 녹색에서 갈색으로: 2018년의 더운 여름도 초목에 큰 타격을 입혔다(오른쪽). © NASA/ Earth Obsveratory


특히 영향을 받는 중위도

결과:

식물 성장이 비정상적으로 감소한 단계는 지난 거의 40년 동안 크게 증가했다.
북반구 중위도 지역에서는 총 1차 생산량의 감소는 1980년대에 비해 10.6% 더 낮다.
그 결과 이 ​​지역의 평균에 비해 이산화탄소 흡수량이 11억 2천만 톤 감소했다.

아마존 지역과 동남아시아에서도 부정적인 극심함이 더 일반적이 되었다.

기후 데이터와의 비교에 따르면, 이러한 식물 성장 감소 단계의 약 70%는 폭염 및 가뭄과 같은 극한 기상 조건으로 소급될 수 있다. 나머지 부분은 Gamp와 그의 동료들이 설명하는 것처럼 화재, 해충의 침입 또는 바람과 같은 불리한 기상 조건의 간접적인 결과로 인해 발생할 수 있다. 그들의 분석은 또한 극한 기상 조건의 증가와 음의 BPP 단계가 거의 동시에 발생했음을 확인했다.

범퍼 효과 손상

"우리의 결과는 대륙의 많은 부분이 식물 생산성의 손실을 점점 더 많이 경험하고 있으며 이러한 현상은 극한 날씨와 관련이 있음을 보여준다"고 연구원은 기술했다.
이것은 극단적인 기후가 누적되는 경우에 이러한 효과를 정확히 예측한 이전 연구를 확인시켜준다. 감패(Gampe)의 동료인 볼프강 뷔르만(Wolfgang Buermann)은 “현재 연구는 극단적인 기후와 특히 가뭄 현상의 이러한 영향이 이미 진행 중임을 나타낸다”고 설명했다.

분석으로 이러한 정체된 식물 성장 단계가 이미 식물의 전체 완충 효과에 영향을 미치기 시작했음을 확인했다. 이것은 현재 세계 기후 보고서의 진술과 일치한다. 

IPCC의 저자는 또한 기후 변화가 진행됨에 따라 CO2 흡수원의 완충 효과가 전 세계적으로 약해진다고 지적했다.

들판과 초원이 가장 큰 피해를 입는다.

흥미로운 점은 극단적인 기상 조건이 초원과 들판의 생산성에 특히 강한 영향을 미친다는 것이다. 평가에서 알 수 있듯이 이들에서 부정적인 총 1차 생산 단계가 각각 95%와 84% 증가했다. 이것은 주로 이 지역의 식물이 뿌리가 얕아 산림 나무보다 규칙적인 강우량에 더 의존한다는 사실로 설명할 수 있다.

Gamping과 그의 팀의 의견에 따르면 이는 특히 농업이 기후 변화와 증가하는 극한 기후에 이전보다 더 많이 적응해야 함을 강조한다. 더 적은 단일 재배, 기존 자원의 더 나은 사용, 다양한 유형의 식물 및 사회적 재고는 농업이 기후 변화의 결과에 더 잘 대처할 수 있도록 하는 전략이 될 것이다.
(Nature Climate Change, 2021; doi: 10.1038/s41558-021-01112-8)

출처: Universität Augsburg

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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