Multiple dimensions of taxonomic tree diversity reveal complementary effects of environmental filtering and land-use legacy in an urban Atlantic Forest

도시의 번잡한 콘크리트 세상 속에서, 숲의 조각들은 종종 더 야생적이었던 과거의 고요한 잔재로서 살아남는다. 이것들은 깊은 황야의 오래되고 손대지 않은 숲이 아니라, 한때 농경이나 방목을 위해 개간되었다가 이후 스스로 치유되도록 남겨진 이차림(secondary forests)이다. 수십 년 동안 생태학자들은 이 회복 중인 숲들이 지구의 생물 다양성을 유지하는 데 필수적이라는 사실을 알고 있었지만, 여ed전히 하나의 의문이 남아 있다. 과연 무엇이 그 안의 생명력을 형성하는가? 뿌리 아래의 토양이나 지형의 경사와 같은 숲이 자라나는 물리적 무대인가, 아니면 아주 오래전 인간이 땅을 어떻게 다루었는지에 대한 기억인가? 이를 알아내기 위해 과학자들은 다양성을 단순히 존재하는 종의 수를 세는 것이 아니라, 누가 그곳에 있는지, 그들의 수가 얼마인지, 그리고 숲이 소수의 흔한 나무들에 의해 지배되는지 아니면 많은 이들 사이에서 균등하게 공유되는지를 포함하는 복잡한 그림으로 바라본다. 이러한 층위를 이해하는 것은 숲이 진정으로 건강한 것인지 아니면 단지 생존자들의 집합체일 뿐인지를 알려주는 중요한 열쇠이며, 우리가 우리 주변의 자연을 어떻게 회복시킬 수 있을지 안내해 준다.

브라질 주이스 데 포라(Juiz de Fora)의 중심부에서, 한 연구팀은 놀라운 생명의 다양성으로 유명하지만 인간 활동에 의해 심하게 파편화된 지역인 대서양 연안 숲(Atlantic Forest)의 독특한 단면에 주목했다. 그들은 세 개의 서로 다른 재생 림 패치(patch)를 보유한 특이한 천연 실험실인 특정 식물원을 연구 대상으로 삼았는데, 이 세 곳은 모두 과거에 그늘진 커피 농장이었던 곳이다. 수십 년 전, 이 구역들은 서로 다른 방식으로 관리되었다. 한 구역은 약 80년 전 커피 재배가 중단된 후 자연적으로 회복되도록 방치되었다. 다른 한 구역은 다른 나무들을 베어내지 않으면서도 토착 과실수인 주사라 야자(juçara palm)의 성장을 장려하기 위한 특정 기법으로 관리되었다. 세 번째 구역은 약 20년 전 버려지기 전까지 선택적 벌채와 하층 식생 제거를 포함한 더 집중적인 관리를 거쳤다. 이 세 공동체는 동일한 기후, 동일한 토양 유형, 그리고 동일한 커피 농장이라는 출발점을 공유하기 때문에, 과거와 현재의 환경이 어떻게 상호작용하여 숲을 구축하는지 관찰하기에 완벽한 환경을 제공했다.

연구원들은 명확한 목표를 가지고 이 숲들을 걸으며, 단순히 얼마나 많은 종을 찾을 수 있는지가 아니라 그 종들이 어떻게 분포되어 있는지를 측정했다. 그들은 3 헥타르의 토지에 걸쳐 줄기 직경가 5센티미터 이상인 모든 나무를 세었으며, 각 나무를 종 수준까지 식별했다. 또한 땅을 파서 모래와 점토의 양부터 식물에 가용한 영양분까지 모든 것을 분석했다. 숲 바닥의 낙엽을 수집하여 부식질의 질을 파악했으며, 지형의 미세한 변화를 고려하기 위해 모든 구획의 정확한 고도를 기록했다. 단순한 종의 수를 계산하는 방식과 종이 얼마나 균등하게 공유되는지를 측정하는 방식을 다르게 취함으로써, 연구팀은 여러 가지 렌즈를 통해 숲을 바라볼 수 있었다.

그들이 발견한 것은 숲을 서로 다른 방향으로 끌어당기는 두 가지 힘의 이야기였다. 각 구역에 존재하는 서로 다른 나무 종의 수, 즉 '풍부도(richness)'는 주로 물리적 환경에 의해 결정되었다. 나무들은 토양과 경사에 반응했다. 고도가 높고, 특정 영양분이 풍부하며, 모래와 점토의 균형이 특정한 곳일수록 더 다양한 희귀 종들을 지탱하는 경향이 있었다. 땅이 어떻게 관리되었던가 하는 역사는 얼마나 많은 종이 나타나는지와는 거의 관련이 없었다. 이런 의미에서 환경은 필터 역할을 하여, 조건에 따라 어떤 씨앗이 성공적으로 뿌리를 내리고 자랄 수 있는지를 결정한다.

그러나 연구원들이 나무의 분포 방식을 살펴보았을 때 이야기는 완전히 바뀌었다. 흔한 종과 희귀한 종 사이의 균형, 그리고 특정 나무가 다른 나무들을 압도하는 정도는 지면의 역사에 의해 강력하게 형성되었다. 수십 년 전 주사라 야자를 보강했던 숲은 현재 그 야자들에 의해 지배되고 있었다. 이러한 역사적 개입은 지속적인 흔적을 남겨, 소수의 종이 대다수의 공간을 차지함으로써 숲의 균등성을 감소시키는 공동체를 만들어냈다. 마찬가지로, 집중적으로 관리되고 벌채되었던 구역 역시 전체 종의 수는 적지만 뚜렷한 지배 패턴을 보이는 다른 구조를 나타냈다. 과거의 관리 관행은 경쟁의 규칙을 효과적으로 다시 써서, 토양 조건과 관계없이 어떤 나무가 캐노피(canopy)의 거인이 되고 어떤 나무가 그늘에 머물지를 결정했다.

이 연구는 환경적 여과(environmental filtering)와 토지 이용 유산(land-use legacy)이라는 두 가지 힘이 숲의 서로 다른 측면에 작용한다는 것을 보여주었다. 물리적 세계가 '누가 파티에 들어올 것인가'를 결정한다면, 인간 관리의 역사는 '누가 호스트가 될 것인가'를 결정한다. 80년 동안 그대로 두어진 숲은 더 균형 잡힌 공동체를 발달시켜, 다양한 종들이 공간을 더 평등하게 공유하도록 했다. 반면, 더 최근의 혹은 특정한 인간의 개입이 있었던 숲들은 몇몇 종에 의해 지배되는 징후를 보였으며, 이러한 패턴은 인간이 떠난 후에도 오랫동안 지속되었다. 이는 회복 중인 숲에서 단순히 종의 수를 세는 것만으로는 오해의 소지가 있다는 것을 시사한다. 숲이 다양한 종류의 나무를 가지고 있기 때문에 다양해 보일 수 있지만, 만약 그중 몇몇 종류가 나머지를 압도하고 있다면 그 생태계는 보이는 것보다 덜 탄력적일 수 있다.

이러한 결과는 도시 숲이 어떻게 회복되는지에 대한 더 명확한 시각을 제공한다. 이들은 자연이 토양과 기후가 허락하는 한 다양한 종을 불러오는 데 능숙하지만, 과거 인간 행동의 흉터는 수십 년 동안 남아 공동체의 구조를 즉각적으로 드러나지 않는 방식으로 형성할 수 있음을 보여준다. 녹지 공간을 복원하려는 도시들에게 이는 단순히 종의 수를 보는 것만으로는 충분하지 않다는 것을 의미한다. 숲의 건강을 진정으로 이해하려면, 종들이 어떻게 배치되어 있는지, 그리고 그들 사이의 권력 균형이 역사에 의해 변질되지는 않았는지를 또한 살펴보아야 한다. 회복력 있는 도시 숲을 향한 길은 나무 아래의 땅뿐만 아니라, 새로운 숲의 첫 묘목이 심어지기 훨씬 전부터 그 땅에 새겨진 이야기에 귀를 기울이는 것을 요구한다.