기후 변화는 전 세계 산림의 이산화탄소 격리를 위협합니다

기후 변화는 미국 산림, 특히 서부 지역의 산림에 영향을 미쳐 나무 성장을 감소시키고 탄소 흡수원 역할을 하는 산림의 능력에 문제를 일으키고 있습니다.

미국 산림청 데이터에 대한 새로운 분석에 따르면 기후 변화는 미국 전역의 숲을 다르게 변화시키고 있습니다. 기온 상승, 가뭄 증가, 산불, 나무에 영향을 미치는 질병 발생으로 인해 연구자들은 미국 서부 전역의 숲이 그 결과의 직격탄을 맞고 있다고 경고합니다.

연구에 따르면 산림 건강의 지역적 격차가 밝혀졌습니다

플로리다 대학의 생물학 연구자들이 수행한 이 연구는 출판되었습니다. Aaron Hogan과 Jeremy W. Lichstein의 저널 국립과학원(National Academy of Sciences)의 간행물. 이 연구는 나무 성장과 바이오매스 축적을 측정하는 산림 건강의 핵심 척도인 산림 생산성의 지역적 불균형이 분명하다는 것을 보여줍니다. 지난 20년 동안 기후 변화의 더 심각한 영향으로 고군분투하는 미국 서부에서는 생산성이 현저하게 둔화되는 반면, 기후 영향이 덜한 미국 동부에서는 약간 가속된 성장을 보였습니다.

탄소 흡수원이자 기후 조절자로서의 숲

숲은 지구의 기후를 조절하는 데 중요한 역할을 하며, 연간 인간 탄소 배출량의 약 25%를 격리하는 탄소 흡수원 역할을 합니다. 그러나 탄소를 저장하는 능력은 기후 변화의 긍정적인 영향과 부정적인 영향 사이의 섬세한 균형에 달려 있습니다. 국가 수준의 산림 인벤토리 데이터를 사용하는 이 연구는 1999년부터 2020년까지의 추세를 모델링하고 비조림 산림에서 113,806개의 측정값을 분석합니다.

Hogan은 “삼림 생태계가 이산화탄소 시비 및 기후 변화와 같은 전 세계적인 변화 요인에 반응함에 따라 산림 성과의 변화를 목격하고 있습니다.”라고 말했습니다. “향후 몇 년 또는 수십 년 동안 산림 성과를 결정하는 것은 이러한 동인의 미래 균형입니다.”

이산화탄소 시비와 나무 성장

가뭄 및 산림 병원균과 같은 일부 동인은 생산성에 부정적인 영향을 미치지만, 이산화탄소 시비와 같은 다른 동인은 긍정적인 영향을 미칠 것으로 예상됩니다. 이 현상은 이산화탄소 수준이 증가하면 식물 성장이 향상된다는 것을 나타냅니다. 광합성이는 연구자들이 그 효과를 더 깊이 조사하도록 영감을 주었습니다.

“미국 산림청은 수십 년 동안 미국 전역에 걸쳐 백만 그루가 넘는 나무의 성장과 생존을 모니터링해 왔습니다.”라고 Lichtstein은 말했습니다. “우리는 그들의 데이터가 CO2 시비 가설에 의해 예측된 대로 나무 성장 속도가 증가했다는 증거를 제공하는지 알고 싶었습니다.”

탄소 저장에 대한 도전적인 가정

미국 동부의 나무 성장은 예상과 일치하는 반면, 서부 지역은 긍정적인 성장 추세를 압도하는 극심한 기후 영향을 보여 숲의 탄소 저장 용량이 계속 증가할 것이라는 일반적인 가정에 도전합니다.

“우리 연구는 실제로 생태계가 미래에 더 적은 양의 탄소를 저장할 가능성이 높기 때문에 기후와 해수면 상승에 대한 미래 예측이 너무 낙관적일 수 있음을 시사합니다.”라고 Lichstein은 말했습니다. “생태계의 탄소 저장 감소는 대기 중 더 많은 탄소를 의미하며, 이로 인해 기후 변화가 더욱 온난화되고 가속화됩니다.”

지역 변동 및 기후 임계값

결과는 또한 기후 변화가 통합적인 힘이 아니라 오히려 지역별 영향을 미치는 역동적인 요인이라는 사실을 강조합니다. 이 연구는 기후 변화의 정도가 어떻게 숲을 전환점 이상으로 밀어낼 수 있는지를 보여줍니다. 일부 숲은 이미 기후 임계값에 접근하거나 초과하여 대기에서 탄소를 제거하는 흡수원이 아닌 탄소원으로 전환하고 있습니다.

“생태계 탄소 격리는 영구적이라고 보장되지 않으며 기후 변화로 인해 되돌릴 수 있습니다.”라고 Lichtstein은 말했습니다. “이러한 역전은 이미 미국 서부에서 일어나고 있으며, 아마존과 같이 가뭄에 영향을 받는 세계의 다른 지역에서도 일어날 수 있다는 징후가 있습니다.”

손실을 극단적인 사건으로 돌리는 것은 유혹적일 수 있습니다. 그러나 연구자들에 따르면, 미국 서부의 생산성 저하가 나무 사망률 증가로 인한 것은 아닙니다.

나무 성장 및 생산성 감소

“우리는 미국 서부에서 많은 나무가 죽고 탄소가 대기 중으로 방출되는 산불에 대해 많이 듣습니다.”라고 Lichtstein은 말했습니다. “그러나 우리 연구에 따르면 서부 산림에서는 나무 성장률이 낮기 때문에 생태계 탄소 손실이 더 많이 발생하는 것으로 나타났습니다.”

강수량 감소를 포함한 기후 변화의 부정적인 영향으로 인해 나무 성장이 둔화됨에 따라, 이번 연구는 산불이 증가하지 않더라도 인간의 온실가스 배출을 줄이기 위한 긴급 조치가 없다면 서부 산림의 탄소 저장량이 계속해서 약화될 것이라고 제안합니다.

Hogan은 “세계 탄소 균형을 회복하고 기후 변화를 제한하려면 배출 감소 측면에서 건강한 숲을 가져야 합니다.”라고 말했습니다.

숲을 보존하고 배출량을 줄이는 것이 시급합니다.

미국 산림에서 관찰된 변화는 산림의 미래 회복력과 지속 가능성에 대한 우려를 불러일으킵니다. 연구원들은 이번 연구 결과가 정부와 산업계가 협력하여 온실가스 배출을 줄이고 가능한 한 빨리 순 제로 배출을 달성해야 한다는 긴급한 필요성을 강조하기를 바랍니다.

“우리의 결과는 전 세계 온실가스 배출을 줄여야 할 필요성을 강조합니다.”라고 Lichtstein은 말했습니다. “과학자들이 수십 년 동안 촉구해 온 배출 감소가 없다면 산림 탄소 흡수원은 약화되어 기후 변화의 속도를 가속화할 가능성이 높습니다.”

참고: J. 애런 호건, 그랜트 M. 돔케(Domke), 카이 저우(Kai Zhou), 다니엘 J. 존슨, Jeremy W. Lichtstein, 2024년 1월 16일, 국립과학원(National Academy of Sciences)의 간행물.
도이: 10.1073/pnas.2311132121

이 연구는 미국 산림청 북부 연구소의 Grant Domke, 미시간 대학의 Kai Zhou, 플로리다 대학 산림 수산 지리학 대학의 Dan Johnson과 함께 개발되었습니다.