본 기사는 ENN이 전하는 최신 환경뉴스입니다. 앞으로 본지는 ENN은 물론 전세계 환경전문 언론에서 전하는 세계 환경문제도 함께 전달, 보도할 예정입니다. (편집자주)
일본 홋카이도 다이세츠 산맥의 영구 동토층이 유지되기 위한 기후 환경은 미래에 크게 감소할 것으로 예상된다.
[2021년 8월3일 = ENN] 영구동토는 세계 영구동토 분포의 최남단에 있는 일본 다이세츠산맥과 같은 고산지대에서 발생하는 것으로 알려져 있다.
이 연구에서는 다이세츠 산맥과 같은 영구 동토층을 유지하기에 적합한 기후 조건을 조사했다. 기후 조건이 영구 동토층에 적합한 다이세츠 산지의 면적은 2010년에 약 150km²로 추정되었다.
일상적인 시나리오(RCP8.5)에서 이 지역은 2070년경에 사라질 것으로 예상된다.
파리 목표(RCP2.6) 시나리오와 일치하는 저탄소 시나리오에서는 면적이 2100년까지 2010년 면적의 약 13%로 감소할 것으로 예상된다.
산악 영구 동토층의 퇴화는 경사면의 변위로 인해 등반 등산로의 안정성에 잠재적으로 영향을 미칠 수 있으며, 현재의 고산 생태계에도 해로운 영향을 미칠 수 있다.
따라서 산지 생태계 환경의 변화를 정확히 모니터링하고 향후 크게 변화할 것으로 예상되는 환경에 대한 적응대책을 마련하는 것이 중요하다.
2년 이상 동안 0°C 미만으로 유지되는 지표 온도가 있는 지역을 영구 동토층이라고 하며, 북반구의 약 4분의 1과 지구에 노출된 지표면의 17%가 영구 동토층이다.
영구 동토층은 산악 지역과 고위도 툰드라 및 타이가 지역에서 발견된다. 최근 관찰에 따르면 유럽 알프스, 스칸디나비아 및 티베트고원에서 산악 지역의 영구 동토층이 녹고 있다.
일본을 구성하는 섬들은 남쪽의 열대 지방에서 북쪽의 지역까지 뻗어 있는 긴 활모양으로 형성되어 있다. 영구 동토층은 다이세츠 산, 후지산에도 존재하는 것으로 보고되었다.
다양한 고산 동식물이 서식하는 것으로 알려진 홋카이도 북부의 다이세츠 산맥도 매년 수많은 등산객이 찾는 귀중한 천연자원이다(사진 1).
그러나 영구 동토층의 해빙이 이 산악 생태계에 큰 영향을 미칠 것이라는 우려가 있다. 현재까지 일본을 포함한 동아시아에서 미래의 영구 동토층 분포에 대한 예측은 수행되지 않았다.
본 연구에서는 기존 연구에서 개발한 영구 동토층 분포 추정을 위한 통계적 방법을 관심 영역에 대한 1km 해상도의 바이어스 보정 및 축소된 기후 모델의 출력에 적용하여, 우리는 다이세츠 산맥의 영구 동토층을 유지하는 데 필요한 기후 조건을 조사했다.
그림 1은 일본 홋카이도의 연간 평균 지표 기온을 나타낸다. 그림 1에서 보는 바와 같이 다이세츠 산지(그림 1)는 높은 고도로 인해 홋카이도에서 가장 낮은 지표 온도를 보이는 지역이다. 그림 2는 다이세츠 산맥의 영구 동토층에 대한 적합한 기후 조건을 가진 지역을 보여준다.
표시된 영역은 각 그리드의 서로 다른 지구 기후 모델을 기반으로 하는 4개의 시나리오 추정을 사용하여 결정된 영구 동토층의 가능한 위치이다.
영구 동토층의 실제 분포는 지형과 지질 등 환경적 현상의 복잡한 상호작용으로 결정된다는 점을 감안할 때, 본 연구에서 영구 동토층으로 분류된 그리드 셀은 기후 조건이 영구 동토층의 유지에 적합한 지역만을 나타낸다.
그림 2에서 볼 수 있듯이 기후 조건이 영구 동토층을 유지하기에 적합한 지역의 확률은 1,600m 이상의 지역에서 높았다.
그림 2는 또한 이전의 관측 연구로 영구 동토층이 확인된 지점을 보여준다. 영구 동토층은 1,600m 이상의 고도에서 관찰되었으며 이는 본 연구의 결과와 일치한다.
그림 3은 다이세츠 산맥의 영구 동토층을 유지하기에 적합한 기후 조건 지역의 시간상 표시를 보여준다.
그림 3에 따르면 영구 동토층을 유지하기에 적합한 기후 조건의 지역은 파리 목표(RCP 2.6)와 일치하는 저탄소 시나리오 및 평상시와 같은 일상적인 시나리오(RCP 8.5) 모두에서 2000년경부터 크기가 심하게 감소하기 시작했다.
20세기 말에 이 지역의 급격한 감소는 2000년 전후로 지표 기온이 크게 상승했기 때문에 발생했다. 기후 조건이 영구 동토층에 적합한 다이세츠 산지의 면적은 2010년에 약 150km²로 추정되었다.
RCP8.5 시나리오에서 이 지역은 2070년경에 사라질 것으로 예상된다. RCP2.6 시나리오에서 면적은 2100년까지 약 20km²로 감소할 것으로 예상된다.
다이세츠 산맥의 기후 조건이 사용된 기후 시나리오와 상관없이 영구 동토층이 사라질 조건으로 변화할 것으로 예상된다는 사실은 영향 평가를 수행하고 기후 변화에 대한 적응 조치를 개발하는 것이 중요함을 나타낸다.
영구 동토층의 해빙은 지표 식물과 고산 생태계에 상당한 영향을 미칠 수 있다.
이전 연구에 따르면 온난화로 인해 영구 동토층의 해빙은 지하수 수준을 낮추고 고산 초원을 대초원으로 대체, 티베트고원의 동부 및 서부 지역과 같은 광범위한 사막화, 종 다양성 감소 등 다양한 부작용을 일으킬 수 있음을 보여주었다.
또한, 얼어붙은 땅이 해빙되면 산악 지역의 지반 안정성이 저하되어 잠재적으로 낙석 및 산사태의 빈도와 규모가 증가하여 매년 다이세츠 산을 방문하는 등반자의 안전에 영향을 미칠 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해서는 산악 지역의 환경변화를 지켜보는 것이 매우 중요하다. 산지 환경의 변화를 정확하게 지켜보는 것과 더불어 본 연구에서 나타난 바와 같이 미래의 주요 환경변화에 대비할 수 있는 적절한 대책을 지방자치단체에 제공하는 것은 미래를 위한 중요한 문제이다.
영구 동토층을 유지하기 위한 기후 조건의 가능성(%). 4개의 시나리오 중 '영구 동토층이 지속되는 온도 환경'으로 판단되는 비율(파란색)이 표시된다. 2000~2010년 평균 결과. 그림 1의 중앙에 사각형 영역이 표시 등고선은 다이세츠 산맥의 고도.
다이세츠 산맥의 영구 동토층 유지에 적합한 기후조건의 지역 시계열. 파리 목표(RCP 2.6, 파란색) 및 평상시와 같은 시나리오(RCP8.5, 빨간색)와 일치하는 저탄소 시나리오 하의 과거(검정) 및 미래 예측 결과가 표시된다.
가는 파선은 서로 다른 지구 기후 모델을 기반으로 한 4가지 전망의 결과를 나타내고 굵은 선은 4가지 전망을 사용한 결과의 평균을 나타낸다.
National Institute for Environmental Studies
Hokkaido University
다음은 ENN과 Hokkaido University가 전하는 뉴스링크입니다.
http://www.nies.go.jp/whatsnew/20210730/20210730-e.html
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.
