숲은 대기 중 과잉 탄소를 저장하는 역할을 하지만, 성숙림은 성장이 멈춰 탄소 흡수력이 제한돼 있다는 연구 결과가 발표됐다.

세계적인 연구팀과 뉴욕주립환경과학임업대학이 성숙림의 탄소 흡수 능력을 조사한 결과, 이마 성장한 나무는 성장률이 멈췄기 때문에 더이상 탄소를 최적 상태로 흡수할 수 없다는 사실을 발견했다. 즉, 전환 탄소로 얻는 부산물인 당분을 효과적으로 활용할 수 없다는 의미다.

식물은 대기 중 과잉 탄소를 흡수하는 중요한 기능을 한다. 식물이 이산화탄소를 흡수하면 자연 탄소 프로세스의 일환으로 산소를 배출한다. 이 과정을 통해 여러 생명체가 사용할 수 있는 산소량이 증가하는 것이다.

식물과 나무가 일정한 속도로 성장하기 위해서는 충분한 양의 빛과 물, 이산화탄소가 필요하다. 토양에 영양소가 풍부한 경우 성장 속도가 개선될 수도 있다. 영양소는 토양에서 부식하는 동물 사체나 기타 유기물 등에서 유래된다. 유기물이 분해되는 동안 발생하는 화합물은 토양으로 들어가 식물과 나무의 영양소로 전환된다.

최근, 국제 연구팀은 성장 나무의 대기 중 탄소 흡수 효율성을 조사했다. 이를 위해 성숙림의 이산화탄소 흡수량과 저장량을 확인하는 테스트를 진행했고 성장한 나무는 숲 생태계에서 중요한 역할을 하지만, 탄소 흡수력은 비효율적이라는 것을 확인했다. 성장한 나무는 일부 탄소를 대기 중으로 다시 내보내고 있었다.

존 드레이크 박사는 “100년 이상 된 미국 북동부 지역의 숲은 재성장하고 있으며 중요한 탄소 싱크로 기능한다.  숲이 성숙림으로 진행되고 있어 지금과 같은 상태를 유지할 수 있는지는 미지수다”라고 말했다.

연구팀은 웨스턴시드니대학에서 유칼립투스 프리 에어 이산화탄소 농도(EucFACE) 실험으로 나무가 흡수할 수 있는 이산화탄소 농도와 대기에 미치는 영향 등을 조사했다.

EucFACE 생태계는 풀과 식물, 나무, 곤충, 토양, 잎이 부패한 거름 등으로 구성돼 있다. 이 같은 요소는 탄소 격리 실험 장소를 만들어낼 수 있다. 실험은 총 5년에 걸쳐 진행됐으며, 인위적으로 만든 이 탄소 격리 장소는 현재 엔지니어와 과학자들이 기후 변화의 영향을 측정할 수 있는 장소가 됐다.

이번에 실시한 탄소 추적 분석으로 생태계에서 성숙한 나무의 탄소 흡수율을 알 수 있게 됐다. 먼저, 나무는 과잉 탄소를 재빨리 격리해 토양을 통해 순환시킬 수 있다. 성숙한 나무는 탄소 일부를 대기 중으로 다시 배출했다. 연구팀은 격리된 탄소 중 약 50%가 다시 대기로 돌아가며 나머지 50%는 토양 속 박테리아와 균류가 사용하고 있다고 밝혔다.

연구팀은 “두 가지 주요 요인 때문에 성숙림의 탄소 격리 문제가 발생한다”고 설명했다. 먼저, 탄소를 당분으로 전환한 성숙림은 더이상 성장할 수 없어 당분이 더 이상 중요하지 않다는 것을 알게 된다는 것이다. 즉, 일상적인 기능을 유지할 정도로만 탄소가 필요하다는 것을 나무 스스로 안다는 것이다. 

두 번째로 나무가 충분한 영양소를 가지고 있지 않으면 당분은 쓸모없게 된다. 나무는 과잉 당분을 토양으로 보내 미생물이 섭취할 수 있게 한다.

이번 연구 결과로 효과적인 탄소 싱크로 알려진 성숙림이 효율성이 떨어진다는 것을 알게 됐다. 하지만 연구팀은 “호주 숲에서 분석한 결과가 미국의 동부 지역 숲에서도 동일하게 나타나는지 확신할 수 없다”고 덧붙였다.

2018년 기준, 대기 중 평균 탄소량은 408.52ppm이었다. 이는 2016년 404.24ppm, 2017년 406.55ppm 이후 상승한 것이다. 2006년 381.9ppm이었던 탄소량은 2015년 400.83ppm으로 증가했다.

대기 중 탄소가 지속해서 증가하면서 탄소는 열을 가둬두는 담요 기능을 하고 있다. 이 때문에 지구 기온이 상승하고 있고 여러 변화가 발생하고 있다.