가뭄으로 스트레스를 받은 풀의 수원.. 요정의 원의 기본적인 기능 입증
본 기사는 ENN이 전하는 최신 환경뉴스입니다. 앞으로 본지는 ENN은 물론 전세계 환경전문 언론에서 전하는 세계 환경문제도 함께 전달, 보도할 예정입니다. (편집자주)
요정의 원: 식물의 물 스트레스로 인해 나미비아의 풀밭에 생긴 틈
연구원들은 풀이 없는 원모양의 표토를 "죽음의 지대"로 묘사한다.
[2024년 3월21일 = ENN] 나미비아의 전설적인 요정의 원(fairy circle)은 나미비아 사막 가장자리의 건조한 초원에 위치해 있고 원형 모양으로 신비롭게 풀이 자라지 않는다. 이 형성에 대해서는 수십 년 동안 연구되어 왔으며 최근에 많은 논쟁의 대상이 되었다.
독일의 괴팅겐 대학과 이스라엘의 벤구리온 대학의 연구원들은 광범위한 현장 조사를 통해 갓 발아한 풀들이 요정의 원 안에서 어떻게 죽는지를 조사했다. 그들의 결과는 요정의 원 안의 물 부족으로 풀이 시든다는 것을 보여준다.
표토는 흙의 윗부분 10~12cm로 구성되어 신선한 풀이 오랫동안 생존할 수 없는 일종의 '죽음의 지대' 역할을 한다. 새로운 풀은 비가 내린 후 10~20일 사이에 죽는다.
연구원들에 따르면, 흰개미 피해의 징후가 전혀 보이지 않는다는 사실은 경쟁 이론을 반증한다. 이번 연구 결과는 '식물 생태학, 진화 및 계통학의 관점(Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics)' 저널에 게재되었다.
이 연구를 위해 과학자들은 나미비아의 네 지역에서 뿌리와 잎의 길이를 측정하고 통계적 분석을 수행할 뿐만 아니라 사진 증거를 수집하고 비교함으로써 500개의 개별 풀 식물을 분석했다. 이들은 또한 2023년과 2024년 장마철 또는 장마철 이후에 토양 수분을 수백 번 측정했다.
이는 표토가 건조되기 매우 쉽다는 것을 보여주었다. 장마철과 그 이후에는 이곳의 토양 수분이 약 20cm 깊이의 토양보다 3~4배 낮다.
또한, 충분한 강수량 이후 잔디가 자라는 기간 동안요정의 원 내부의 표토는 외부보다 훨씬 건조하다. 이러한 조건에서 갓 발아한 풀은 요정의 원에서 살아남을 수 없다. 뿌리가 평균 10cm 길이인 더 깊고 습한 토양층에 도달할 수 없기 때문에 건조해진다.
대조적으로, 요정의 원의 가장자리에서 자라는 크고 다년생 풀 덩어리는 20~30센티미터 이하의 깊이까지 토양수에 접근할 수 있다는 이점을 가지고 있다. 이 잔디 덩어리는 비가 내린 후 빠르게 녹색으로 변한다.
"뿌리 체계가 잘 발달되어 있어 이 풀 덩어리는 특히 물을 잘 흡수한다. 비가 내린 후에는 요정의 원의 갓 싹이 튼 풀에 비해 엄청난 경쟁 우위를 갖는다. 새로운 풀들은 작은 잎들로부터 증산 작용을 통해 적은 양의 물만 잃어버리고, 그 결과 더 깊은 토양층으로부터 새로운 물을 끌어낼 수 있는 '흡입력'이 부족하다." 라고 괴팅겐 대학 생태계 모델링부의 제1저자 스테판 게진(Stephan Getzin) 박사가 설명한다.
측정 데이터는 또한 물의 물리적 전도도가 비가 내린 후 처음 20일 동안, 특히 상부 토양에서 높고, 깊이에 따라 감소한다는 것을 보여준다. 결과적으로 잔디 덩어리는 주로 토양의 상단 10~20cm에서 물을 끌어온다.
게진은 다음과 같이 말한다.
"이것이 요정의 원에서 새로운 풀이 죽는 원인이다. 몇 년에 걸친 지속적인 토양수분 측정이 이런 결론을 뒷받침한다. 비가 온 뒤 주변 풀이 튼튼해지고 다시 자라면서 요정의 원의 토양수분이 눈에 띄게 빨리 감소하기 때문이다. "
연구원들에 따르면, 이것은 나미브 강의 가뭄으로 스트레스를 받은 풀의 수원으로서 요정의 원의 기본적인 기능을 입증한다고 한다. 요정 원의 둥근 모양은 잔디 자체에 의해 형성되는데, 이는 잔디 자체에 최대의 토양수 공급을 생성하기 때문이다.
" 이러한 자기 조직화는 '군집 지능'으로 설명될 수 있다. 이는 건조한 지역의 자원 부족에 대한 체계적인 적응"이라고 게진과 그의 동료인 헤지 이잭(Hezi Yizhaq) 박사는 말했다.
그들의 연구에서 게진과 이잭는 또한 흰개미가 먹이를 먹음으로써 요정 서클에 있는 신선한 풀의 뿌리를 짧게 하여 새로운 풀을 죽게 한다는 이론에 대해 언급했다.
"모래 흰개미 이론에 대한 출판물에 대한 광범위한 논의에서, 우리는 죽어가는 풀의 뿌리 길이에 대한 체계적인 측정 데이터를 가진 지금까지 단 한 번의 현장 연구도 새로 발아한 풀의 뿌리를 먹고 사는 흰개미가 나미브 요정 원을 만든다는 것을 보여주지 않았다는 것을 보여준다,"라고 연구원들은 말한다.
연구원들은 또한 모래 흰개미 이론의 지지자들이 뿌리에 흰개미 초식동물로 인한 신선한 풀의 사멸에 대한 "증거"로 다른 연구를 인용한다는 점에서 우려를 강조하지만, 사실 인용된 기사들은 이 특정 주제를 다루지 않는다.
게진의 요정의 원에 대한 연구 결과는 www.fairy-circles.info 에서 확인할 수 있다. 연구 결과는 비디오: https://youtu.be/KoWyV01wR7o 에서 설명된다.
다음은 ENN과 UNIVERSITY OF GÖTTINGEN 이 전하는 뉴스링크입니다.
https://www.enn.com/articles/74313-fairy-circles-plant-water-stress-causes-namibia-s-gaps-in-grass
https://www.uni-goettingen.de/en/3240.html?id=7403
본지 객원기자(외신) 이상현 소개
서울 영동고등학교를 거쳐 미국 Beverly Hills 고등학교를 졸업하고 Parks College of Aviation & Engineering,에서 항공우주공학 석사를 취득했다.
미국의 McDonnell Douglas (현 The Boeing Company)와 NASA와의 연구 협업 및 파견 근무 등 다양한 경력을 거친 후 현재 국내 지에프오엔엠㈜ / 총괄사업 이사로 근무중이다.
