1. 기후변화, 왜 일어나는가?

기후변화라는 용어가 최근 몇 년 사이에 중요한 화두가 되어 왔다.

기후변화가 두드러지게 부각되어지고 있는 이유는 그것이 사회 경제 환경적

측면에 미치는 영향이 지속되거나 확대된다면 인류의 생존까지 위협될

수 있기 때문이다.

기후변화의 영향으로 즉 현재 진행되어지고 있는 온난화로 가뭄, 태풍,

집중강수, 해수면상승, 해수온도상승, 폭염과 열대야 등 극단적인 기상이변이

세계 곳곳에 발생하여 엄청난 인명손실과 재산 피해를 가져오고 있다.

이러한 현상은 한반도에서도 마찬가지로 다양하게 일어나고 있다.

예를 들면 2003년에 태풍 루사와 매미로 인해 엄청난 재산피해를 입었고

경제 사회에 미친 영향이 대단했다.

그렇다면 기후변화란 무엇을 의미하는가?

기후변화를 정의하기 위해서는 먼저 기후에 대한 이해가 필요하다.

날씨는 일상적으로 경험하는 10일정도의 짧은 기간 동안에 일어나는

대기의 상태를 말하고, 기후는 장기적 대기현상을 시간, 공간적으로 일반화하여

가장 출현 확률이 높은 대기의 종합적 상태를 말한다.

즉 날씨 또는 기상을 이루는 기상요소의 시간, 공간적 평균상태를 기후라고 할 수 있다.

기상(날씨)이 짧은 기간동안에 대기에서 발생하는 현상이라면 기후는 달, 계절,

년과 같이 긴 시간동안 발생하는 대기의 평균적 상태를 의미한다.

기후변화가 일어나는 원인은 자연적과 인위적 요소로 나눌 수 있다.

자연적 요인에 의해 야기되는 기후변화는 기후시스템을 이루는 기후요소간의

상호작용이 기후변화의 외부영향이나 내부 변동의 결과로 발생한다.

자연적 요인의 대표적 예로는 화산분출에 의한 에어로졸 증가, 태양활동의

변화 등 지구 판구조의 움직임에 따른 해륙의 변화를 들 수 있다.

인위적 요인은 인간이 만든 기후, 인간의 산업화로 이산화탄소를 과다하게

발생시키는 것도 기후변화의 요인이다.

인간의 산업활동에 의해 발생하는 이산화탄소의 연년배출량은 1970년과 2004년

사이에 21기가톤에서 38기가톤으로 약 80% 증가했다. 인간활동의 지표, 토지의

피복 변화 및 에어로졸 증가는 기후계의 에너지 수지를 변화시키는 또 하나의 요인이다.

2. 기후변화와 고산상태

고산지대(Alpine belt)와 아고산지대(Subalpine belt)를 포함하는 산은 생물이

살아가는데 아주 중요한 생태계이다. ①필수적인 물의 저장고이며, ②에너지와

광물자원의 공급처이기도 하고, ③기후조절이나 생물다양성을 유지시켜주는

④생태계의 보고이다.

그런데 급격하게 변하는 기후변화로 인해 고산대와 아고산대의 자연생태계와

경관이 사라질 위기감이 높아지고 있다. 기상청 자료에 의하면 지난세기동안에

기온상승이 한반도에서는 1.4℃ 상승을 해왔는데 북반구의 평균기온의

2배정도라고 한다. 1908년~1940년까지의 평균기온은 10~11℃였는데 1970년~최근까지의

평균 기온은 12~13℃로 약 2℃가량 더 올라간 것으로 나타난다.

그러므로 한반도의 기온상승추세가 뚜렷하게 나타남에 따라 지구온난화에 대한

위기감이 높아지고 있다는 증거이다.

산지에서 아고산대(Subalpine belt)와 고산대(Alpine belt)를 구분하는 것은 식생의

중요한 지표가 된다. 아고산대는 온대의 산악을 기준으로 하여 식물의 수직 분포대로

고산대와 산지대의 사이에 있으며, 저온, 건조하여 침엽수가 많다.

고산대는 교목한계선(고산대와 아고산대의 경계선)과 설선(Snow line)까지 지대를 이룬다.

아고산대는 산림한계선에서 교목한계선에 이르는 생태적 점이대로서 관목이나

아교목이 주로 자란다.

깃발형나무, 왜성변형수 구상나무, 분비나무, 가문비나무, 소나무류 등 침엽수와

자작나무류, 석남류, 철쭉류 등이 자란다.

고산대(Alpine belt)는 산악경관의 수직분포에 따른 식물계의 하나로 교목한계선에서

설선까지를 이른다.

우리나라에서는 해발 2,400m 안팎의 지역으로 보며 고산관목림과 고산초원등이

발달한다. 왜성변형수로 이루어진 수목섬이 나타나기도 한다.

기후변화가 급격히 일어나고 그 영향으로 기후 온난화가 계속되면 기존의 식물들이

새로운 서식처를 찾아가게 되고 찾아가는 것이 어려워지는 현실이 되면 식생의

분포대가 달라질 것이다. 열악한 환경에서 살아남은 극지고산식물, 고산식물은

기온이 높아짐에 따라 온대성 식물이 산 위로 올라오면 이들과의 경쟁에 밀려

멸종하거나 사라질 위기를 맞을 수도 있다.

지금부터라도 보전하려는 노력과 관심이 절실한 현실이다.

3. 기후변화와 해양생태

생물들은 환경 조건의 변화에 따라서 번성과 쇠락을 반복한다. 변화와의

주요원인은 기후의 변동과 인간의 산업활동에 의해서 된 것이라고 보고 있으며,

특히 기후변화는 해양의 생태계 및 수산자원에도 커다란 영향을 미친다는

견해를 가지고 있다.

해양생태계는 광합성을 하는 식물플랑크톤을 기반으로 하고 이들의 생산력

변화가 수산자원을 포함한 생태계 전체의 생산력을 좌우하게 된다.

해양생태계를 유지하는 원동력은 식물플랑크톤이 광합성을 하는 능력이다.

기후 및 해양환경이 해양생태계의 구조와 기능에 미치는 영향은 해양의

기초생산력과 수산자원의 증감에 중요한 요소가 될 수 있다는 인식은 매우 중요하다.

해양생태계의 생산력에 영향을 주는 변화요인은 해수온도, 강수, 바람, 해류, 해수면,

염분, 해빙, 자외선 등이 있다. 사실 지구의 역사에서 기후변화는 그리 이상한

현상은 아니다. 대부분의 기후변화는 장기간에 걸쳐서 서서히 진행되기 때문에

생물들은 바뀐 환경에 비교적 무난하게 적응할 수 있었다. 그러나 요즘 대두되고

있는 기후변화의 문제는 인간의 자연 파괴적 활동, 과도한 공업화 등의 결과가

지구환경을 급격히 변화시키고 있으며 생물체들은 이렇게 바뀐 환경에 적응할

시간적 여유가 없다는 것이다. 바다는 지구 표면의 71%를 차지하고 있으며

평균수심도는 4,000m가 넘는다.

해양생물에 대한 과학적 고찰이 시작된 이래 두 가지의 커다란 진전이 있었다.

과거 100년전까지만 해도 해양에는 무궁무진한 생물자원이 서식하고 있으며,

아무리 인류가 생물자원을 소진한다 하더라도 고갈되지 않을 것이라는 주장이 있었다.

그러나 그와 같은 견해는 20세기의 초·중반에 걸쳐 인간의 과도한 남획활동으로

여지없이 깨져 버렸다.

불과 30년전지만 하더라도 해양학자들은 기후변화에 따른 해양 환경의 변화를

크게 실감하지는 못했다. 그러나 1980년대에 접어들면서 기후의 변화에 따라

생물의 양이 증감될 수 있음을 알게 되었다. 그러므로 기후가 바뀜에 따라 해양생태계의

변화가 일어날 것을 예측하는 근거가 되었다.

기후변동 문제도 중요하지만 우리의 사고체계 전환이 더욱 절실하다. 자연과의

공생을 통해 인류는 문명을 유지할 수 있다는 인식이 확산되어야 한다.

4. 기후변화와 경관생태

경관생태학은 전통적으로 지리학과 식생과학이 발달해 온 유럽에서 시작되었고

독일의 생물지리학자인 칼 트롤은 지리학과 식생학을 접목시켜서 경관생태학이라는

용어를 처음 사용하였다.

21세기에 들면서 기후변화에 대한 논의가 매우 빠르게 모든 분야에서 확산되고 있다.

학술적인 연구분야 뿐만 아니라 농업과 어업 등 1차산업에서 시작하여 기업활동

심지어는 정치에 이르기까지 기후변화와 환경에 대한 대응은 매우 중요한 주제가 되었다.

기후변화는 인류가 탄생하기 이전부터 지금까지 계속되어 오고 있는 현상이며

또한 생태계를 변화시키는 교란이다.

기후변화는 다양한 사건으로 나타난다.

지구온난화, 한랭화, 건조, 사막화, 생물상의 변화, 해수면 상승, 해수온도 상승,

외래종 이입, 질병발생 등을 비롯하여 최근 수년간의 이산화탄소 농도의 급속한

증가는 지나친 화석연료 사용이 지구환경 변화에 어떻게 총체적으로 영향을 미치고

있는지를 잘 알려주고 있는 사건이다.

이러한 기후변화에 대응하기 위해 인간의 활동은 더욱 적극적으로 변화하고 있다.

이처럼 기후변화는 시·공간적으로 생태계의 복합적인 생태경관에 매우 중요한

환경요인이며 기후현상의 결과를 토지에 공간적으로 반영하고 있기 때문에

기후변화에 대한 생태계 대응 연구는 생물학적 생태계의 범위를 넘어서 기후학,

물리학, 지형학, 지리학을 포함하는 비생태적 연구가 필요하다.

생태경관은 인간과 자연환경이 결합되어서 시·공간적으로 나타나는 토지

모자이크라고 표현한다.

경관의 구조와 기능은 기후의 특성과 규모에 따라서 다양하게 변화한다.

태풍이나 해일과 같이 대규모의 교란이 발생할 경우 예측할 수 없는 강도에

따라서 지형과 생물상이 모두 변하는 경우가 있다. 기후는 고도와 위도상의

수분함량과 토양 습도를 결정하며 식생 패턴과 생물종 조성을 달리한다.

5. 기후변화에 대한 산림생태계 취약성 평가

지구의 산림은 육지 면적의 약 3분의 1정도이고, 지구전체의 광합성의

3분의 2가량을 담당하고 있다. 또한 산림이 보유하고 있는 탄소는 육상생태계의

80%와 토양의 40%가 차지하고 있다.

산림이 지구탄소순환의 중추적 역할을 하고 있는 첫 번째 이유는 증산작용을

통해 대기의 기온을 낮출 수 있으며 두 번째 이유는 산림에 저장된 탄소가 다시

식물의 호흡이나 토양 내의 유기물 분해 등을 통해서 대기 중으로 방출되어

지구탄소순환의 역할을 해준다. 우리나라 산림은 1900년대 초 일제 강점기에

무분별한 벌목에 의해 피폐해졌다. 이후 1950년 6·25전쟁을 겪으면서 더욱

황량해져서 정부는 1970년대에 대대적인 산림복원사업을 통해 산림녹화를 이루었다.

현재 우리나라의 산림면적은 임업통계상으로 전 국토면적의 64%를 차지하고 있다.

이는 전 세계 산림면적 비율 30%보다 매우 높은 수치이다. 이와 같이 국토의

대부분을 차지하고 있는 산림에 대하여 기후변화로 인한 영향을 예측하는 연구가

진행되고 있으나 생태계 취약성 평가에 대한 연구는 미미한 실정이다.

산림생태계의 취약성을 평가하기 위해서는 다양한 정보가 요구되기 때문에

국내 적용 가능한 모형의 입력과 출력 가능한 인자를 사전에 검토해야 된다.

여기에서 국내에 적용된 모델 CEVSA 외 5가지 모델을 통해 한계점과 개선점을

도출하기도 하였다.

우리나라의 지형과 실정에 딱 맞아 떨어지지 않다는 점은 한계점과 개선되어야 할 점이다.

우리나라의 잠재 식생을 표현하는 데 있어서 외국의 생태계 기반으로 한 잠재

식생 변수를 그대로 이용할 경우 식생 예측의 정확도를 높일 수 없다. 우리나라는

독특한 기후와 복잡한 지형으로 침엽수, 활엽수, 혼효림 등 다양한 식생이 분포하고 있다.

그러므로 현재 실존하고 있는 식생까지 파악할 수 있어야 하며 이러한 문제를

극복하기 위해서는 위성규모의 원격탐사와 통합된 모형이 구축되어야 한다.

교란생태학 2011-10-24/ 발제 윤연순