Environmental Drivers of Foliar Particulate Accumulation, Leaf Structural and Biochemical Responses in Urban Trees in Delhi, India

도시는 흔히 콘크리트와 강철로 정의되지만, 도시를 통과하는 공기에 의해서도 형성됩니다. 세계 여러 지역에서 이 공기는 먼지, 그을음, 연기가 뒤섞인 미세한 고체 입자들을 무겁게 실어 나르며, 이 입자들은 닿는 모든 것에 내려앉습니다. 나무는 이러한 환경에서 자연적인 필터 역할을 하여 잎에 이 입자들을 포집하고 우리가 마시는 공기 중으로 들어가는 것을 막기 위해 자주 심어집니다. 그러나 도시 계획가들과 생태학자들에게는 여전히 남겨진 질문이 있습니다. 먼지를 가장 많이 포집하는 나무가 과연 가장 건강한 나무인가 하는 점입니다. 어떤 종은 오염 물질을 포집하는 데는 탁월하지만 그 무게로 인해 물리적인 고통을 겪을 수도 있고, 반대로 회복력이 강한 나무가 공기를 정화하는 데는 최선이 아닐 수도 있습니다. 잎이 얼마나 많은 먼지를 보유하는지, 잎의 구조가 어떠한지, 그리고 나무가 그 스트레스에 화학적으로 어떻게 반응하는지 사이의 관계를 이해하는 것은 우리 도시를 녹화할 적절한 식물을 선택하는 데 필수적입니다.

이러한 균형을 탐구하기 위해, 인도 델리의 연구진은 네 곳의 서로 다른 도시 지역에 걸쳐 열 종의 자생 수종을 조사하기로 했습니다. 연구진은 2025년 여름과 겨울 동안 작업하며, 번잡한 도로 근근처와 산업 지역, 그리고 더 조용한 장소에 위치한 나무들로부터 잎을 채집했습니다. 팀은 각 잎의 표면에 침착된 조립질 및 미세 입물이 정확히 얼마만큼인지 측정하였으며, 잎 면적당 먼지의 무게를 산출했습니다. 이와 함께 잎의 두께나 밀도와 같은 물리적 구조를 살펴보았고, 특정 비타민과 색소 수치를 포함한 내부 화학 성분을 분석했습니다. 또한 식물이 오염된 조건에 얼마나 잘 견딜 수 있는지를 추정하는 표준 척도인 대기 오염 내성 지수(air pollution tolerance index)를 계산했습니다.

결과는 계절에 따라 극명한 차이를 보여주었습니다. 여름에는 잎이 적당한 양의 먼지를 머금었으나, 겨울이 되자 잎에 퇴적된 총 입자량은 약 3.5배 증가했습니다. 가장 무거운 하중은 공기가 가장 소용돌이치고 오염된 도로변과 산업 지대의 나무들에서 발견되었습니다. 테스트한 열 종 중에서는 플루메리아 알바(Plumeria alba)가 평균적으로 가장 많은 먼지를 보유했으며, 벤갈고무나무(Ficus benghalensis)와 알스토니아 스콜라리스(Alstonia scholaris)가 그 뒤를 바짝 쫓았습니다. 반면, 아자디라크타 인디카(Azadirachta indica)와 에글레 마르멜로스(Aegle marmelos)는 현저히 적은 양의 먼지를 보유했습니다. 연구진은 나무가 보유한 먼지의 양이 아스코르브산 수치의 상승이나 잎의 pH 변화와 같은 잎 내부의 특정 화학적 변화와 연관되어 있음을 발견했으나, 이것이 단순히 잎이 더 두껍거나 표면적이 넓기 때문만은 아니라는 점을 밝혀냈습니다.

아마도 가장 중요한 점은, 나무의 먼지 축적 능력과 오염 내성이 동일한 것이 아님을 이 연구가 보여주었다는 것입니다. 대기 오염 내성 지수는 계절 간에 유의미한 변화를 보이지 않았는데, 이는 나무의 화학적 회복력이 먼지를 물리적으로 얼마나 포집하느냐와는 별개의 특성임을 시사합니다. 이는 도시 공원에 심을 나무를 선택할 때 오로지 오염 물질을 얼마나 많이 제거하는가만을 기준으로 삼는다면, 그 나무가 오염의 스트레스를 견뎌내며 생존할 수 있다는 보장이 되지 않음을 의미합니다. 연구진은 밀도가 높고 튼가한 잎 구조를 가진 벤갈고무나무와 같은 종이 높은 먼지 보유력과 구조적 회복력을 모두 갖추고 있어 도시 식재를 위한 강력한 후보가 될 수 있다고 언급했습니다. 궁극적으로 이 연구는 도시 계획가들이 나무를 선택할 때 단 하나의 요소에만 의존해서는 안 된다는 점을 시사합니다. 대신, 최선의 접근 방식은 한 종이 포집하는 먼지의 양, 잎의 구조, 그리고 환경에 반응하는 내부 화학 작용을 결합하여 살펴보는 것입니다. 이러한 요소들을 종합적으로 고려함으로써, 도시는 효과적인 공기 필터일 뿐만 아니라 도전적인 도시 환경 속에서도 꿋꿋이 살아남을 수 있는 강인한 나무들을 선택할 수 있습니다.