Effects of different thinning regimes on carbon storage and related economic benefits: a case study from Mytilaria laosensis plantation in South China

숲은 단순히 나무들의 집합체가 아닙니다. 숲은 기후 변화를 일으키는 요소인 탄소를 저장하는 거대한 저장고 역할을 하는 동시에, 복잡한 경제적 엔진이기도 합니다. 산림 관리자들에게 핵심 과제는 목재를 수확하여 돈을 버는 것과 탄소를 저장하기 위해 나무를 서 있는 상태로 유지하는 것 사이의 두 가지 상충하는 목표 사이에서 균형을 잡는 것입니다. 이 균형은 '간벌(thinning)'을 통해 관리되는데, 이는 산림 관리자가 남은 나무들이 더 잘 자랄 수 있도록 일부 나무를 제거하는 관행입니다. 그 논리는 간단합니다. 나무가 적어지면 햇빛과 물에 대한 경쟁이 줄어들어, 살아남은 나무들이 더 굵고 높게 자라 결국 더 가치 있는 대경재(large-diameter timber)를 생산하게 됩니다. 그러나 나무를 제거한다는 것은 그 나무들이 보유한 탄소를 제거한다는 의미이기도 하며, 이는 즉각적인 경제적 이익과 장기적인 환경적 저장 사이의 긴장을 유발합니다. 숲을 얼마나 자주, 그리고 얼마나 강하게 간벌해야 경제적 수익과 대기 환경 모두에 최선의 결과를 가져올 것인가에 대한 문제는 특히 중국 아열대 지역의 성장이 빠른 토착 수종에 대해 오랫동안 논쟁의 대상이 되어 왔습니다.

최근 한 연구에서 연구진은 중국 남부와 동남아시아 일부 지역의 토착 활엽 수종인 Mytilaria laosensis(미틸라리아 라오센시스)라는 특정 나무에 대한 이 수수께끼를 풀고자 했습니다. 이 지역을 지배하는 흔한 소나무나 유칼립투스 조림지와 달리, Mytilaria laosensis는 곧은 줄기, 높은 적응력, 그리고 토양 질을 개선하는 능력 덕분에 귀하게 여겨집니다. 과학자들은 거의 모든 면에서 동일한 조건(동일한 연령, 동일한 토양, 동일한 초기 식재 밀도)을 가진 두 그룹의 조림지를 비교하였으나, 중령기(middle age)에 도달한 이후에는 서로 다르게 처리했습니다. 한 그룹은 성장을 위해 단 한 번만 간벌을 실시했고, 다른 그룹은 세 번의 간벌을 실시했습니다. 연구팀은 개별 나무의 성장을 추적하고, 생산된 목재의 부피를 계산하며, 나무와 토양에 저장된 총 탄소량을 추정함으로써, 이러한 서로 다른 관리 방식이 수십 년 동안 어떻게 전개되는지에 대한 상세한 그림을 구축했습니다.

결과는 목재의 구조와 숲에 저장된 탄소량 사이에 명확한 절충 관계(trade-off)가 있음을 보여주었습니다. 세 번 간벌을 실시한 그룹은 훨씬 더 나은 목재 조합을 생산했습니다. 단 한 번 간벌한 숲은 여전히 많은 양의 작고 가치가 낮은 목재를 계속 생산한 반면, 세 번 간벌한 숲은 출력 형태가 극적으로 변했습니다. 이 숲은 소경재(small-diameter wood)의 수율을 크게 줄이는 대신, 전체 수확 목재의 약 60%를 차지하는 중간 크기의 목재 생산량을 훨씬 더 높였습니다. 이 중간 크기의 목재는 상업적으로 가장 가치 있는 범주입니다. 그러나 이러한 성공에는 환경적 비용이 따랐습니다. 세 번 간벌한 숲은 단 한 번 간벌한 숲보다 탄소를 적게 저장했습니다. 나무를 더 빈번하게 제거했기 때문에 탄소를 보유할 수 있는 살아있는 생물량(biomass)이 적었으며, 연구 결과 단 한 번 간벌한 숲이 후기 단계에 접어들수록 눈에 띄게 더 많은 탄소를 보유하고 있음이 밝혀졌습니다.

연구진이 이러한 물리적 결과를 경제적 용어로 변환했을 때, 이야기는 더욱 미묘해졌습니다. 연구진은 식재, 유지 관리 및 수확 비용과 목재 판매 수익을 고려하여 시간이 흐름에 따라 숲의 총 가치를 계산하는 재무 모델을 사용했습니다. 또한 탄소 가격이 상승할 경우 이러한 가치가 어떻게 변할지 테스트하여, 탄소를 저장하는 것이 직접적인 화폐 가치를 갖게 되는 미래를 시뮬레이션했습니다. 거의 모든 테스트 시나리오에서 세 번 간벌한 숲이 단 한 번 간벌한 숲보다 더 많은 돈을 창출했습니다. 추가 수익은 가치 있는 중간 크기 목재의 높은 부피에서 나왔으며, 이는 현장에 저장된 탄소의 경제적 손실을 상쇄하고도 남았습니다. 탄소에 가격을 책정하더라도, 시간 가치(할인율)를 고려할 때 세 번 간벌한 숲의 경제적 우위는 확고하게 유지되었습니다.

연구는 또한 '최적 회전기(optimal rotation)', 즉 수확 시기가 이러한 경제적 변수에 따라 어떻게 변하는지를 탐구했습니다. 일반적으로 탄소 가격이 올라가면 산림 관리자들은 탄소를 더 많이 저장하기 위해 수확을 더 오래 기다리는 경향이 있습니다. 단 한 번 간벌한 숲의 경우에도 탄소 가격이 상승함에 따라 수확을 늦추는 경향을 보이며 이 법칙이 적용되었습니다. 놀랍게도 세 번 간벌한 숲은 다르게 행동했습니다. 탄소 가격이 상승함에 따라 최적의 수확 시기가 오히려 짧아졌습니다. 이 역설적인 결과는 세 번 간별한 숲이 가치 있는 목재를 매우 빠르게 성장시켰기 때문에, 목재를 더 빨리 수확하여 얻는 경제적 이득이 탄소를 더 축적하기 위해 기다리는 이득보다 컸기 때문에 발생했습니다. 연구진은 이러한 특정한 행동이 시간 가치가 고려되는 특정 경제 조건 하에서만 발생한다고 언급했습니다. 즉, 탄소 가격이 천문학적으로 높거나 시간 가치를 무시하는 극단적인 경우에는 결과가 뒤바뀔 수 있습니다.

궁극적으로 이 연구는 중국 남부의 Mytilaria laosensis 조림지의 경우, 세 번 간벌하는 전략이 더 바람직한 제품 조합을 생산하기 때문에 경제적으로 우월하다는 것을 시사합니다. 그러나 이 경제적 승리는 생태적 대가를 수반합니다. 즉, 숲의 토양과 나무에 남는 탄소가 적어진다는 것입니다. 저자들은 이들의 발견이 이 특정 수종과 이 관리 방식에 국한된 것이며, 나무가 벌채된 후 목제품에 저장되는 탄소량은 포함하지 않았기에 결과의 균형이 달라질 수 있다고 강조했습니다. 이 연구는 숲을 관리하는 단 하나의 '완벽한' 방법은 없다는 점을 부각합니다. 대신, 관리자들은 고품질 목재의 즉각적인 경제적 수익과 탄소 저장이라는 장기적인 환경적 혜택 사이의 섬세한 절충안을 헤쳐 나가야 하며, 최선의 선택은 현재의 시장 가격과 시간에 부여되는 가치에 따라 크게 달라집다는 것을 보여줍니다.