숲의 토양이 "메탄 청소기"로? 24년 데이터가 보여주는 의외의 기후 피드백

숲의 토양이 "메탄 청소기"로? 24년 데이터가 보여주는 의외의 기후 피드백

온실가스 이야기에서는 이산화탄소가 주로 언급되지만, 사실 "소량으로도 효과가 있는" 까다로운 존재가 있다. 바로 메탄이다. 대기 중 농도는 CO₂만큼 많지 않지만, 짧은 시간 스케일에서는 온난화에 미치는 영향이 크다. 그래서 "어디서 나오고, 어디서 사라지는가"는 기후의 미래상을 좌우한다.


그 "사라지는 쪽"으로 주목받아 온 것이 숲의 토양이다. 숲의 흙에는 메탄을 먹이처럼 흡수하여 분해하는 미생물이 있어, 공기 중의 메탄을 서서히 줄이고 있다. 그런데 최근, 기후 변화가 이 작용을 약화시키는지 강화시키는지에 대한 연구 결과가 엇갈렸다. "건조하면 미생물이 약해지는 것 아니냐", "아니, 건조하면 가스가 흙에 더 잘 들어간다"라는 이론이 모두 성립한다. 결론을 내리기 위해서는 단기 실험이 아닌 "같은 장소를 오랫동안 관찰한 데이터"가 필요했다.


이번에 화제가 된 것은 독일 남서부의 숲에서 계속된 장기 관측이다. 연구팀은 너도밤나무 숲과 가문비나무 숲 등 13개의 숲 플롯에서 최대 24년에 걸쳐 정기적으로 토양의 공기(토양 가스)를 채취하여 메탄 농도의 변화로 "토양이 얼마나 메탄을 흡수했는가"를 추정했다. 또한 일부 지점에서는 토양 표면에 밀폐 챔버를 놓고 시간당 농도 변화를 측정하는 독립적인 방법으로 검증하여 계산이 현실에 맞는지를 확인했다고 한다. 지루하지만, 이러한 "중복 확인"이 장기 데이터의 신뢰성을 높인다.


결론은 간단하지만 의외성이 있다. 관측 대상의 숲 토양에서는 메탄 흡수가 장기적으로 증가하고 있으며, 평균적으로 연 3%씩 증가하고 있었다. 기후 변화가 항상 자연의 작용을 약화시키는 것은 아니라는 메시지가 여기에 있다.


왜 증가했는가. 열쇠는 "건조"와 "온도"이다. 비가 줄어들면 토양의 수분이 낮아진다. 습한 흙은 물이 미세한 틈새를 메우고, 가스가 이동할 수 있는 "공기의 통로"가 좁아진다. 반면, 건조한 흙은 공기가 들어갈 수 있는 공극이 늘어나 메탄이 흙 속 깊이 확산되기 쉬워진다. 즉, 미생물이 대기하는 영역까지 메탄이 도달하기 쉬워진다. 게다가 기온이 상승하면 미생물의 활동이 활발해져 메탄 산화(분해)의 속도가 빨라지기 쉽다. 건조와 온난화가 동시에 진행되면, 적어도 이 지역의 조건에서는 "메탄을 흡수하는 쪽"이 강해졌다는 정리가 된다.


하지만 여기서 안심해서는 안 된다. 이번 결과는 "어떤 기후 조건에서는 흡수가 증가한다"는 것을 보여준 것이지, "지구 전체에서 그렇게 된다"고 말하는 것은 아니다. 실제로 다른 지역의 연구에서는 강수량이 증가하면 토양이 습해져 메탄 흡수가 크게 감소할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 연구팀 자체도 기존의 국제적인 메타 분석(많은 연구를 종합한 결론)과는 반대 방향의 결과가 나왔다는 점을 강조하며, 지역 차이와 장기 관측의 중요성을 호소하고 있다.


여기서 궁금한 점은 "왜 연구 간에 차이가 나는가"이다. 크게 세 가지 이유가 생각된다.


첫 번째는 기후 조건의 차이이다. 건조가 진행되는 지역과 강수가 증가하는 지역에서는 토양의 가스 확산 조건이 정반대가 된다. 이번처럼 비가 줄어드는 지역에서는 흡수 증가가 일어나기 쉬운 반면, 비가 증가하는 지역에서는 흡수 감소가 일어나기 쉽다. 기후 변화는 한 방향이 아니라, 지역마다 "다른 형태"로 나타난다.


두 번째는 토양 자체의 차이이다. 입자 크기, 유기물량, 밀도, 뿌리의 형태, 지형, 임상 상태 등이 공기와 물의 균형을 변화시킨다. 메탄이 통과하기 쉬운 흙도 있고, 곧바로 물로 막히는 흙도 있다. 숲의 수종(너도밤나무인지 침엽수인지)도 낙엽의 성질이나 토양의 산성도, 미생물 군집에 영향을 미친다.


세 번째는 관측의 "길이"이다. 단기 관측은 날씨의 변동에 좌우된다. 우연히 습한 해가 계속되면 "흡수가 줄었다"고 보일 것이고, 건조한 해가 계속되면 "흡수가 증가했다"고 보일 것이다. 장기 데이터는 그 노이즈를 평준화하여 경향으로서의 변화를 보여준다. 이번 연구가 평가받는 것은 바로 이 점에 있다.


그러면 이 발견은 기후 대책에 어떻게 영향을 미칠까. 먼저 말할 수 있는 것은 숲의 토양이 "추가적인 순풍"이 될 가능성이 있다는 것이다. 인위적인 메탄 배출을 줄이려는 노력이 전제되지만, 자연계가 흡수를 늘려준다면 같은 감축이라도 대기 중 농도의 감소 속도는 달라질 수 있다.


그러나 한 발 더 나아가면, 여기에는 함정도 있다. 건조가 진행되면 숲에서는 다른 위험, 예를 들어 가뭄 스트레스, 해충 피해, 화재 위험, 토양 탄소의 손실이 증가할 가능성이 있다. 메탄만 좋다고 해도, 전체적인 탄소 수지나 생태계의 건강성이 악화되면 본말전도다. 게다가 건조가 너무 극단적으로 진행되면 미생물이 활동할 수 없고, 흡수가 한계에 이를 가능성도 있다. 즉, "적당히 건조하면 흡수하지만, 너무 건조하면 멈춘다"는 비선형이 숨어 있어도 이상하지 않다.


또 하나의 중요한 점은 "숲 = 토양"만이 아니라는 것이다. 최근에는 나무의 줄기나 가지 표면에서도 메탄이 흡수될 수 있다는 연구도 나오고 있다. 숲의 메탄 수지는 습지의 발생원, 토양의 흡수원, 나무 표면의 흡수(또는 방출) 등이 얽혀 있다. 이번 연구는 "토양"에 초점을 맞추고 있지만, 숲 전체의 메탄 수지를 논하기 위해서는 앞으로 더 많은 통합이 필요할 것이다.


SNS에서는 어떤 반응? (※기사 내용에서 보이는 "반응의 경향"을 정리)

참고로, 참조 원본 기사 페이지에서는 열람 시점에서 댓글란은 0건이었다. 한편, 유사한 주제는 SNS에서 확산되면 대체로 다음과 같은 반응 패턴으로 나뉘기 쉽다.


1) 희망을 찾는 층

  • "자연이 스스로 온난화를 막아준다면 희망이 있다"

  • "숲의 가치는 목재나 CO₂뿐만이 아니구나"


2) 경계하는 층

  • "‘좋은 뉴스’로 보이지만 지역 한정이잖아. 오해가 퍼질 것 같아"

  • "건조가 진행된다 = 산불도 증가한다. 메탄 흡수만 보고 기뻐할 수 없다"


3) 메탄 자체에 대한 재주목

  • "CO₂만 논의되는데, 메탄 대책을 더 서둘러야 한다"

  • "소나 화석 연료뿐만 아니라, 자연 측의 흡수도 제대로 파악해야 한다"


4) 연구 방법에 반응하는 층 (이과 SNS의 흔한 반응)

  • "24년의 관측은 강력하다. 단기 실험보다 설득력이 있다"

  • "토양 가스 프로파일 + 챔버 검증, 신뢰할 만하다"


이러한 반응이 보여주는 것은, 좋은 소식일수록 "어떤 조건에서 성립하는가"를 세심하게 전달할 필요가 있다는 것이다. 숲의 토양 메탄 흡수가 증가할 가능성은 확실히 흥미롭다. 하지만 그것은 기후 변화의 영향이 지역마다 다르고, 또한 시간을 두고 보지 않으면 오해할 수 있다는 현실과 함께 이해되어야 할 성과일 것이다.


결국 이 연구가 제시하는 핵심은 "장기적인 관찰이 없으면 기후 변화의 '진정한 작용'은 보이지 않는다"는 한 점에 있다. 숲을 지키는 논의는 감정론이나 음모론으로 치우치기 쉽다. 그렇기 때문에, 꾸준한 관측의 축적이 가장 강력한 반증이며, 가장 신뢰할 수 있는 나침반이 된다.


출처

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