환경공학과 박지형 교수 국제공동연구팀, Nature Communications에 하천과 호수의 건조화에 따른 이산화탄소 배출 증가를 밝힌 논문 발표
- 등록일2020.05.04
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환경공학과 박지형 교수가 참여한 국제공동연구팀(dryflux)의 연구 논문(Global CO2 emissions from dry inland waters share common drivers across ecosystems)이 5월 1일 Nature Communications에 발표되었다(https://www.nature.com/articles/s41467-020-15929-y). dryflux 연구팀은 전 세계 196개 조사지의 측정 결과에 기초하여 하천과 호수의 건조화로 인한 이산화탄소 배출량 증가와 그 메커니즘을 밝히는 새로운 연구 결과를 제시했다.
하천, 호수 및 저수지를 아우르는 지구의 다양한 육수(inland waters) 생태계는 최근 주요한 온실기체 배출원으로 주목받고 있다. 지구의 전체 육수 생태계에서 배출되는 이산화탄소는 화석연료 연소와 열대우림 파괴 같은 인위적 배출원에서 대기로 배출되는 이산화탄소 양의 20%를 초과하는 것으로 추정되고 있다. 세계 여러 지역의 육수 생태계는 수자원 남용이나 기후변화의 영향으로 인해 건조화가 심해지고 있지만, 건조화 과정에서 온실기체 배출량이 어떻게 변화하는지에 대해서는 연구가 매우 부족하다.
(2015년 가뭄으로 바닥을 드러낸 소양호에서 조사를 진행중인 박지형 교수 연구진)
dryflux 연구팀은 남극을 제외한 전 세계 모든 대륙에서 건조화가 진행된 조사지 196개소를 선정한 후 현장 측정을 실시하였다(Fig. 1). 다양한 기후대와 생태계 유형에 대해 조사가 진행되었는데, 대부분의 조사지에서 건조화로 인해 퇴적물의 수분 및 온도 조건 같은 유사한 환경 요인의 영향을 받아 이산화탄소 배출이 증가하였다. 196개 조사지의 연구 결과를 지구 전체의 육수 생태계에 적용할 경우 기존의 육수 이산화탄소 배출량의 6%에 해당하는 0.12 Pg(기가톤)의 탄소가 추가적으로 배출됨을 추정할 수 있다.
그림 출처: Nature Communications (https://www.nature.com/articles/s41467-020-15929-y)
박지형 교수 연구실(http://peblab.com)은 2007년부터 한강 유역을 대상으로 최상류부터 하구까지 탄소순환과 온실기체 배출을 연구하고 있으며, 최근에는 중국의 황하, 동남아시아의 메콩강, 인도의 갠지스강 유역의 환경 변화에 따른 수질오염과 온실기체 배출을 연구하고 있다. 육수 생태계의 건조화에 따른 온실기체 배출과 관련해서는 2015년의 장기 가뭄에 따른 소양호의 퇴적층 노출과 온실기체 배출량 폭증에 대해 연구한 결과를 환경 분야의 권위있는 학술지인 Environmental Research Letters에 이미 발표한 바 있다(https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/11/12/124003/meta). 2015년의 극심한 가뭄으로 인해 소양호는 1973년 댐 건설 후 최저 수위를 기록했다(표지 사진 참조). 가뭄 전과 비교했을 때, 소양호의 표면적은 급감하여 15Km2에 달하는 퇴적층이 노출되었다. 박지형 교수 연구진은 노출된 퇴적층에서 현장 관측을 실시하여 3대 온실기체인 이산화탄소, 메테인, 아산화질소가 가뭄이 절정에 달한 짧은 기간 동안 다량 대기로 배출되는 전례 없는 현상을 보고하였다. 향후 기후변화로 인한 극한 가뭄 현상이 더욱 빈번해질 것으로 예상되므로 가뭄에 따른 수자원의 변화와 함께 육수 생태계의 온실기체 배출이 어떻게 변화할 지에 대해서 보다 심층적인 연구가 요청된다.