본 기사는 ENN이 전하는 최신 환경뉴스입니다. 앞으로 본지는 ENN은 물론 전세계 환경전문 언론에서 전하는 세계 환경문제도 함께 전달, 보도할 예정입니다. (편집자주)
망간의 토양 탄소 격리에 대한 놀라운 역할
[2024년 3월28일 = ENN] 노스캐롤라이나 주 더햄 – 북방림의 토양에 있는 망간은 북부 서식지의 탄소 저장 능력에 불리하게 작용하는 것으로 밝혀졌다.
고위도의 추운 지역에 주로 위치한 북방림은 세계 토양 탄소의 거의 30%를 저장하는 것으로 추정되어 세계에서 가장 큰 육지 탄소 저장고가 되었다. 이 저장된 탄소는 주로 분해된 잎과 다른 유기물을 포함하는 숲의 부식층에서 발견된다.
듀크 대학 연구진이 주도한 세계 장기 연구에 따르면 이 층의 높은 수준의 망간은 토양 유기물의 분해를 자극하여 망간이 적거나 전혀 없는 산림 지역보다 더 많은 이산화탄소를 방출한다는 사실이 밝혀졌다.
이 연구는 PNAS(미국 국립과학원 회보, Proceedings of the National Academy of Sciences) 3월 19일자에 게재되었다.
듀크대학교 니콜라스 환경대학 명예교수이자 연구 공동저자인 윌리엄 H. 슐레진저(William H. Schlesinger)는 “통념상 이러한 숲은 탄소가 저장되거나 배출되는 세계적인 탄소 저장고와 같다는 것이다.”라고 말했다.
슐레진저는 "이러한 발견은 시간이 지남에 따라 충분한 망간이 대기 중으로 이산화탄소 방출을 자극하는 저장고의 균열을 보여주며, 이는 기후 완화 노력과 지구 탄소 순환에 영향을 미친다."라고 말했다.
금속 제련이나 망간 함유 연료의 연소와 같은 특정 산업 공정에서는 바람이 부는 방향으로 토양에 퇴적되는 망간을 공중으로 방출할 수 있다.
이는 화석 연료 연소, 삼림 벌채, 토지 이용 변화 등 자연 탄소 순환을 교란하여 지구 온난화와 기후 변화에 기여하는 대기 이산화탄소 농도의 증가를 초래하는 많은 인간 활동 중 하나이다.
"탄소에 대한 재고 조사는 여전히 진화하는 과학이다," 라고 중국 과학 아카데미의 수석 저자이자 대학원생인 윤유 장(Yunyu Zhang)이 말했다.
"특히 지속적인 산업화를 감안할 때, 어떤 요인들이 [아한대 숲의 토양에 있는] 이 거대한 탄소 웅덩이를 조절하는지를 알아내는 것은 필수적이다."
연구원들은 전 세계 아한대 산림의 데이터를 분석했고 중국 다싱안 산맥에서 14년(2009~2023) 동안 망간을 사용하여 비옥하게 된 토양을 분석했다.
결과는 식물이 영양분으로 사용할 수 있는 망간의 일부(교환 가능한 망간의 수준)가 북방 산림 토양에 얼마나 많은 탄소가 저장되는지를 결정한다는 것을 보여주었다.
4년 후, 망간으로 비옥해진 토지의 탄소 저장량은 거의 13% 감소했다. 이는 더 많은 탄소가 대기로 방출되었음을 의미한다.
"효과적이고 지속 가능한 전략을 개발하기 위해서는 미량의 영양소와 탄소 저장 사이의 복잡한 상호 작용을 이해하는 것이 매우 중요하다," 라고 장이 말했다.
"인간 활동의 영향을 고려하여 이러한 상호 작용이 장기적으로 어떻게 작동하는지 예측하는 것이 훨씬 더 중요하다. “
슐레진저 교수는 이번 연구 결과가 기후변화 완화 노력에서 교환 가능한 망간 수준과 같은 토양 영양소 역학의 중요성을 어떻게 강조하는지 주목하면서 추가 연구와 조치의 필요성을 강조했다.
그는 토양뿐만 아니라 대기 중에서도 망간이 육상 탄소 배출, 북방림 생태계, 기후 완화에 미치는 역할에 대한 추가 연구를 촉구했다.
슐레진저는 "속담처럼 완벽한 금고나 절대적인 산림 흡수원은 없다,"라고 말했다.
"우리는 토지 관리와 기후 완화에 통합된 접근법이 필요하다. 기후는 전통적으로 탄소 저장의 주요 요소로 여겨져 왔지만, 이제 우리는 망간이 어떻게 주요 지표이기도 하는지 알게 되었는데, 이는 오랫동안 간과되고 제대로 조사되지 않았다. “
중국 국립자연과학재단과 중국과학원이 이 연구에 공동 자금을 지원했다.
온라인: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2318382121
다음은 ENN과 DUKE UNIVERSITY 가 전하는 뉴스링크입니다.
https://www.enn.com/articles/74349-manganese-s-surprising-role-in-soil-carbon-sequestration
https://nicholas.duke.edu/news/manganeses-surprising-role-soil-carbon-sequestration
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.
