열대 우림 생태계는 많은 양의 이산화 탄소를 흡수하고 저장하기 때문에 지구 탄소 순환의 중요한 부분이다.

그러나 탄소를 흡수하고 저장할 수 있는 이러한 숲의 능력은 높은 종과 낮은 종의 풍요로움 사이에서 얼마나 차이가 있는지는 불확실하다.

새로운 국제 응용 시스템 분석 연구소(IIASA)의 연구는 지구적 탄소 흡수원으로서 열대 생태계의 힘을 예측하는 우리의 능력을 향상시키기 위한 목적으로 이 문제를 조명하고 있다.

오늘 사이언티픽 리포트(ScientificReports, 2020)에 발표된 새로운 연구의 저자는 생태계 탄소 저장소에 영향을 미치는 기후의 미래 변화를 예측하기 위해 열대 생태계 기능과 탄소 격리를 포함한 관련 생태계 서비스에 얼마나 많은 종들이 필요한지 조사했다.

열대 생태계가 어떻게 기능하는지에 대한 현실적인 시나리오를 구축하여 현재의 보존 및 관리 전략을 개선함으로써 앞으로도 가치 있는 서비스를 지속적으로 제공할 수 있도록 하는 것이 중요하다.

"우리는 열대 탄소 흡수원의 강도와 관련하여 타당한 가정을 하기 위해 얼마나 많은 양의 탄소가 열대 식물에 의해 격리되어 있는지 알고 싶었습니다. 게다가, 우리는 생물학적 요인, 즉 대기 중에서 탄소를 다소 포획하는 것을 책임 지는 식물 종들 간의 차이, 또는 다른 점이 생물학적 요인인지 또는 토양 특성과 같은 지역 환경 요인 때문인지 알고 싶었습니다."라고 Stu는 설명한다.

일반적으로 더 다양한 공동체들이 특정한 조건에 대한 틈새 경쟁력과 선호도 때문에 이용 가능한 자원들을 더 효율적으로 포착한다고 가정한다.

그 결과는 생물학적 요소들이 실제로 물이나 영양분 같은 다른 자원들의 이용 가능성에 기초하여 생태계에 의해 얼마나 많은 탄소가 저장될 수 있는지를 결정하기 위해 상호 작용한다는 것을 보여 준다.

이는 미래의 이산화 탄소 제거원 강도를 그럴듯하게 예측하기 위해서는 복수의 상호 관련 요인을 설명해야 한다는 것을 의미한다.

통계적 경로 모델링에 기초한 분석에 따르면, 온도와 강우와 같은 기후 요소와는 별도로, 토양 질감과 화학과 같은 요소들은 물과 영양소의 자원 가용성에 영향을 미치기 때문에 열대 식물 공동체 구성에 있어 중요한 제어 역할을 했다.

이러한 점에서, 이 연구는 나무, 손바닥, 리아나(나무와 다른 식물을 사용하여 캐노피까지 올라가는 긴 줄기, 나무 덩굴)의 차이점을 구체적으로 고찰했다.

이 그룹들은 그들의 생태학적 전략의 차이로 인해 그들이 저장할 수 있는 탄소의 양에 따라 다르다.

분석 결과, 특정한 나무 종들은 상대적으로 밀도가 낮은 토양에서 발견되었고, 토양의 가용성이 높은 토양에서 발견되어 전체적으로 식물 공동체 구성에 차이가 있었다.

또한, 자원이 적은 현장은 풍부한 토양과 영양 공급을 가진 현장보다 더 다양한 식물 공동체를 포함하고 있지 않았다.

그러나 열대 우림에 대한 기존의 대규모 지구적 변화 효과 예측은 일반적으로 식물 공동체 구성의 차이를 촉발하는 근본적인 요인을 무시하며, 그 결과 현재 적용된 대부분의 접근 방식은 식물 탄소 저장소와 같은 중요한 생태계 프로세스를 정확하게 나타내지 못한다.

이는 주로 원격 감지 기법이 대규모 공간 영역에 통합되기 때문에 국지적인 지형 다양성을 평균화하는 반면, 식물 모델은 대개 기후 요소에 대한 다양한 식물 공동체의 다양한 반응을 무시하기 때문이다.

저자들은 그들의 연구 결과가 현재의 식물 모델을 개선하는데 사용될 수 있고, 따라서 과학자들이 미래의 기후 변화 시나리오에서 기능하는 열대 삼림 생태계의 예측을 개선할 수 있다고 말한다.

"우리는 생태계 내의 복잡성과 이것이 지구 온난화를 더욱 증가시키는 온실 가스 배출과 같은 대기의 피드백에 대해 이해할 때 적절한 결론에 도달하고 얼마나 많은 탄소가 저장될 수 있는지에 대한 미래의 예측을 제공할 수 있을 뿐입니다,"라고 말한다.

"우리의 분석은 식물학, 식물 생태학, 그리고 지질학과 같은 다양한 과학 분야를 형성하는 것이 중요하다는 것을 강조했습니다. 이 모든 것이 식물에 의해 얼마나 많은 탄소가 격리되어 있는지, 그리고 그 중 얼마가 대기 중에 남아 있는지를 결정할 것이고, 따라서 기후 시스템을 더욱 가열시킬 것입니다."라고 그는 결론을 내린다.

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