홍수와 가뭄 속 원시림 관찰, 수자원 관리 개선 기대

[이미디어= 황원희 기자] 호주 플린더스대학교(Flinders University)를 중심으로 호주, 중국, 미국 연구진이 공동으로 수행한 새로운 연구에 따르면 원시림 수자원 관리를 위한 정교한 모니터링 체계의 필요성을 제시했다. 이번 연구는 'Journal of Hydrology'에 게재됐다.

연구팀은 남호주(South Australia) 내 두 지역에서 초목층(understory) 증발산(Evapo-transpiration, ET) 패턴을 분석해, 향후 원시림과 수자원 관리에 활용할 수 있는 개선된 평가 방법을 제시했다. ET는 토양과 식물에서 대기 중으로 수분을 방출하는 과정으로, 육상 수문순환의 핵심 요소다.

플린더스대학교 환경과학·수문학 교수 후아드 구안(Huade Guan) 교수는 "원시림 하층 식생의 ET는 기존 방법으로는 측정이 어렵다"며, "이번 연구는 범람원과 유역 지역에서 새로운 하층 증발산 측정법을 시험했다"고 설명했다.

연구 결과에 따르면, 하층 식생의 ET는 생태계 수분 사용량의 10%(냉각기)에서 최대 50%(고온기)를 차지할 수 있어, 정확한 이해가 필수적이다. 연구진은 항공 열화상 이미지를 이용해 하층부 온도를 측정하고, 이를 '최대 엔트로피 생산(MEP)' 모델에 적용해 하층부 ET를 지도화했다.

조사는 머레이강 부근 북퍼농(Bookpurnong) 범람원의 리버 레드 검(River Red Gum) 숲과, 윌룽가 분지(Mount Wilson) 인근 언덕지대에서 이뤄졌다. 두 지역은 지형과 수문, 기후 조건이 서로 달라 비교 연구에 적합했다.

구안 교수는 "두 지역 모두 하층 식생의 ET가 생태계 수분 균형에 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다"며, "위성 열화상 데이터를 활용한 대규모 모니터링이 향후 원시림 수자원 관리에 큰 도움이 될 것"이라고 밝혔다.

특히, 2022~2023년 대홍수 이후에는 상층 식생의 수분 증발이 늘면서 하층 ET 비율이 감소하는 경향이 관찰됐다. 또한 언덕지대에서는 경사면 방향이 일조량과 토양 수분 보유량을 좌우해 ET를 조절하는 주요 요인으로 작용했다. 북향 경사면은 남향에 비해 겨울철 하층 ET 비율이 최대 50%에 달했으며, 이로 인해 여름철 토양 수분 고갈이 가속화됐다.

연구진은 이번 연구가 새로운 측정 기법과 기술을 통합해 환경 문제 해결에 기여할 수 있음을 강조했다.

한편, 최근 남호주는 기후변화 영향으로 극심한 건조기를 겪고 있다. 'SA 워터 포 굿(Water for Good)' 계획에 따르면, 향후 2050년까지 강수량은 15~30% 감소할 것으로 전망되며, 이로 인해 저수지, 하천, 지하수 등 기존 수자원 유입량도 감소할 것으로 예상된다.

남호주 정부는 2050년까지 수자원 안보를 확보하기 위해 비규제 수자원의 선제적 관리를 강조하고 있으며, 지속 가능한 물 사용을 위해 수자원 용량에 대한 심층적 이해가 필요하다고 밝혔다.