The importance of large trees as carbon sinks in UK woodlands
본 연구는 기존의 상대성 성장법(allometric methods)이 대형 수목의 불균형적인 기여도를 반영하지 못함으로써 영국 삼림의 지상부 탄소량을 상당히 과소평가한다는 점을 입증하며, 이는 지상 레이저 스캐닝(terrestrial LiDAR)이 정확한 탄소 매핑과 개선된 크기-질량 모델 개발을 위한 더 우수한 도구임을 시사한다.
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지구를 거대한, 숨 쉬는 스펀지라고 상상해 보세요. 수십 년 동안 과학자들은 숲이 이 스펀지에서 가장 강력한 부분이며, 공기 중의 이산화탄소를 흡수하여 나무 속에 가두어 둔다는 사실을 알고 있었습니다. 이 과정은 기후 변화를 늦추는 데 도움을 주기 때문에 매우 중요합니다. 우리 숲이 얼마나 잘 작동하고 있는지 이해하려면, 숲이 정확히 얼마만큼의 탄소를 보유하고 있는지 알아야 합니다. 보통 과학자들은 나무의 가슴 높이에서의 직경(DBH라고 불림)을 측정하고, 수학적 레시피인 '알로메트리(allometry, 생장 관계식)'를 사용하여 나무의 총 무게와 탄소 함량을 추측합니다. 이것은 마치 수박의 지름만 보고 무게를 추측하는 것과 비슷합니다. 하지만 여기에는 함정이 있습니다. 이 오래된 레시피들은 대부분 작고 어린 나무들을 대상으로 작성되었다는 점입니다. 우리가 이 레시피를 거대하고 오래된 고목들에 적용하려고 하면, 수학적 계산이 맞지 않을 수 있습니다. 만약 우리가 숫자를 잘못 계산한다면, 숲이 실제로 공기를 정화하는 것보다 더 잘하고 있다고 오해하거나, 혹은 그 반대로 생각할 수도 있습니다. 이는 정부와 환경 보호 활동가들이 자연을 보호하고 '넷 제로(net-zero)' 목표를 달성하기 위한 중요한 결정을 내릴 때 정확한 데이터가 필요하기 때문에 매우 중요한 문제입니다.
이제 시선을 돌려, 영국 큐 왕립식물원(Royal Botanic Gardens, Kew)의 새로운 연구를 살펴보겠습니다. 이 연구는 우리의 오래된 레시피가 영국의 삼림 속 거대 나무들에게도 통하는지 테스트하기로 했습니다. 연구진은 단순히 몇 그루의 나무를 측정한 것이 아니라, 웨스트서섹스에 있는 큐 웨이크허스트(Kew Wakehurst)로 가서 '지상 레이저 스캐닝(terrestrial LiDAR)'이라는 첨단 도구를 사용했습니다. 리다(LiDAR)를 숲의 모든 가지, 잎, 잔가지까지 볼 수 있는 초정밀 3D 레이저 스캐너라고 생각하면 됩니다. 이 기술은 나무의 디지털 유령(digital ghost)을 만들어냅니다. 나무를 스캔함으로써 연구진은 단순한 너비 측정에 기반해 추측하는 대신, 나무의 정확한 목재 부피를 계산할 수 있었습니다.
그들이 발견한 결과는 다소 충격적이었습니다. 이 연구는 영국 삼림에서 아주 적은 수의 거대한 나무들이 탄소 저장이라는 중대한 역할을 수행하고 있음을 시사합니다. 실제로 연구진은 활엽수림 탄소의 50%가 단 3%의 거대한 나무들에 의해 보유되고 있다는 사실을 발견했습니다. 이것은 마치 도서관에 들어갔는데, 책의 90%가 단 세 개의 선반에 보관되어 있고 나머지 97%의 선반은 거의 비어 있는 것과 같습니다.
연구팀이 레이저 스캔 데이터와 영국의 삼림 탄소 코드(Woodland Carbon Code, WCC) 및 기타 일반적인 공식에서 사용하는 표준 방식들을 비교했을 때, 상당한 격차가 나타났습니다. 기존 방식들은 이 큰 나무들에 저장된 탄소를 과소평가하고 있었습니다. 고대 활엽수림의 경우, 표준 WCC 방식은 탄소량을 최대 70%까지 과소평가했습니다. 왜 그럴까요? 연구는 나무가 거대해짐에 따라 단순히 줄기만 굵어지는 것이 아니라, 이를 지탱하기 위해 거대하고 넓게 퍼지는 수관(crown)과 두껍고 무거운 가지들을 키운다는 점을 시사합니다. 기존의 수학적 레시피들은 더 작은 나무들을 기준으로 만들어졌기 때문에, 이러한 '상부 하중(top-heavy)'을 고려하지 못합니다. 즉, 캐노피(canopy, 수관층)에 쌓여 있는 탄소의 양을 놓치고 있는 것입니다.
연구진은 기존 방식들이 그 방식이 설계된 대상(예: 젊고 관리되는 조림지)에게는 "고장 난" 것이 아니라고 신중하게 밝히고 있지만, 고대 삼림이나 반자연림에서 발견되는 거대 나무들에게는 분명히 준비가 되어 있지 않다고 말합니다. 이 연구는 향로에 정확한 수치를 얻기 위해서는 특히 큰 나무들을 고려하는 새로운 레시피가 필요하다고 제안합니다. 고목을 무게를 재기 위해 베어내는 것은 불가능하므로, 저자들은 지상 레이저 스캐닝(terrestrial LiDAR)과 같은 도구를 사용하여 '질량' 부분의 방정식을 직접 측정할 것을 제안합니다.
요약하자면, 이 논문은 우리가 가장 큰 나무들이 보유하고 있는 탄소량을 과소평가하고 있을 수 있음을 시사합니다. 우리가 더 깨끗한 지구를 향한 진전을 정확하게 추적하고자 한다면, 우리는 도구를 업데이트하여 그 공로를 마땅히 돌려주어야 합니다. 즉, 조용히 가장 많은 일을 하고 있는 저 거대하고 넓게 펼쳐진 거인들에게 말입니다.
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