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- 아마존 지역에서는 자체적으로 생성되는 비가 전체 강수량의 최대 50%를 차지
- 전 세계 숲의 약 3분의 2에서 더 강한 파편화가 더 높은 지표면 온도로 이어진다.
- 파편화의 영향이 면적 손실의 영향을 평균 3.23배 능가
- 숲 구조는 수관 면적 외에도 산림 지역의 체온 조절을 위한 핵심 요인

과소평가된 효과: 

전 세계적인 지구지도 작성 결과에 따르면, 도로, 주거지 또는 농경지로 인해 숲이 갈라질 때 숲의 냉각 효과가 놀라울 정도로 크게 감소하는 것으로 나타났다. 이에 따르면 숲의 면적이 동일하게 유지되더라도, 이러한 숲 구조 침해만으로도 해당 지역의 온도를 크게 높이기에 충분하다. 전 세계 산림 지역의 절반 가까이에서 이러한 파편화의 기후 효과는 심지어 산림 면적 손실 효과보다 더 강력하다. 

▲ 도로나 주거지로 인해 숲이 조각나면 숲의 냉각 효과가 놀라울 정도로 크게 줄어든다. · 사진: © Tiewei Xie/상하이 푸단대학교

숲은 지구의 "푸른 폐"다. 광합성을 통해 나무는 대량의 온실가스 CO2를 흡수하는 동시에, 숲 내부와 상공의 공기를 식히고 습하게 만든다. 이러한 생물물리적 효과는 숲과 그곳에 사는 생물들에게 중요할 뿐만 아니라, 더 넓은 산림 지역 상공의 날씨와 강수량에도 영향을 미친다. 아마존 지역에서는 자체적으로 생성되는 비가 전체 강수량의 최대 50%를 차지한다.

산림 파편화는 기후에 어떤 영향을 미치는가?

그러나 숲은 줄어들고 있다. 벌목과 화재로 인해 전 세계 산림 면적은 갈수록 줄어들고 있으며, 동시에 남아 있는 숲 영역은 점차 조각나고 도로, 주거지, 농경지로 끊어지고 있다. 상하이 푸단대학교의 Jiawei Li와 그의 동료들은 "이러한 구조적 변화는 복사 조건, 증발산량, 공기 혼합 및 에너지 분배에 영향을 미칠 수 있다"고 설명했다. 그러나 숲 파편화의 이러한 기후 효과가 얼마나 강력한지는 국소적 및 지역적 수준에서만 정확히 알려져 있었다.

따라서 Li와 그의 연구팀은 최초로 전 지구적 차원에서 산림 파편화의 영향을 상세히 조사했다. 이를 위해 그들은 먼저 위성의 원격 탐사 데이터를 활용해 전 세계 숲의 조각난 정도를 지도화했다. 연구진은 "이러한 토지 Cover 데이터로부터 적도 기준 약 30미터에 해당하는 0.00025도의 해상도를 가진 산림 지도를 생성했다"고 밝혔다. 그들은 이를 온도 및 기타 기상 데이터에 대한 위성 데이터와 비교 분석했다.

조각난 숲으로 인한 온도 상승

지도 작성 결과, 숲의 기후 효과에는 절대적인 면적뿐만 아니라 이와 별개로 파편화 정도도 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다. Li와 동료들은 "전 세계 숲의 약 3분의 2에서 더 강한 파편화가 더 높은 지표면 온도로 이어진다"고 보고했다. 이는 특히 브라질 아마존 지역, 콩고 분지 중앙부, 동남아시아뿐만 아니라 캐나다 남부와 러시아 대동부 지역에서도 적용된다. 

▲ 산림 파편화가 해당 지역 지표면 온도에 미치는 영향. 노란색과 주황색 영역에서는 산림 파편화로 인해 지표면 온도가 크게 상승했다. — © Li et al./ 미국 국립과학원 회보, CC-by-nc-nd 4.0

이러한 숲 조각화의 가열 효과가 나타나지 않는 곳은 극지방과 연평균 기온이 빙점(0도) 이하인 지역뿐이다. 연구진은 "이는 아마도 숲의 개활지가 봄철 눈 덮임을 촉진하여 알베도(반사율)를 높이고 냉각 효과를 내기 때문일 것"이라고 설명했다. 그러나 그곳에서도 주거지나 농경지가 조각난 숲에 직접 접해 있으면 이 냉각 효과가 반전되어 숲 속 온도가 상승한다.

많은 지역에서 면적 손실보다 더 강력한 기후 효과

그러나 다른 사실이 놀라움을 안겨주었다. 분석 결과, 파편화의 기후 효과가 광범위한 벌목 및 일반적인 산림 면적 손실의 효과를 능가할 수 있는 것으로 나타났다. Li와 그의 팀은 "전 세계 산림 면적의 48%에서 산림 파편화가 수관(樹冠) 면적 손실보다 더 강력한 기후 효과를 나타낸다"고 보고했다. 이는 특히 동남아시아와 유라시아 동부의 숲에 해당한다. 그곳에서는 파편화의 영향이 면적 손실의 영향을 평균 3.23배 능가한다.

또한 분석에 따르면 농업, 도로, 주거지 등으로 인한 인위적인 숲 조각화가 폭풍이나 산불로 인한 자연적 파편화보다 숲 기후에 더 강력한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 연구진은 인간의 산림 침범이 자연적 요인보다 더 빠르고 완전하게 이루어지기 때문이라고 분석했다. 이로 인해 식생이 적응할 수 있는 시간을 얻지 못한다. 

▲ 파란색 점은 삼림 파편화로 인한 기후 영향이 삼림 손실로 인한 영향보다 큰 삼림 지역을 나타낸다. 이는 전 세계 삼림 면적의 약 48%에 해당한다. — © Li et al./ 미국 국립과학원 회보, CC-by-nc-nd 4.0

"이러한 결과를 무시해서는 안 된다"

이러한 결과는 숲 구조에 대한 침해가 전체 벌목과 마찬가지로 숲과 해당 지역의 기후에 유사한 영향을 미칠 수 있음을 강조한다. 연구팀은 "숲 구조는 수관 면적 외에도 산림 지역의 체온 조절을 위한 핵심 요인"이라며, "숲과 관련된 토지 이용의 결과를 고려할 때 이러한 영향을 무시해서는 안 된다"고 설명했다.

이는 기후 보호, 특히 더 많은 CO2를 흡수하여 온실 효과에 대응하기 위한 재림(조림) 프로젝트에도 중요하다. Li와 동료들은 "단순히 산림 면적 확장에만 집중하면서 의도치 않게 산림 파편화를 강화하는 조치는 지표면 온도에 대한 숲의 조절 효과를 약화시킬 수 있다"고 설명했다.

반면, 이러한 발견은 새로운 기회를 제공할 수도 있습니다. 공간 부족으로 산림 면적을 늘릴 수 없는 지역에서는 조각화를 최선으로 줄이는 것만으로도 도움이 될 수 있기 때문이다. 연구진은 "이러한 지역에서 온전히 남아 있는 숲 영역을 우선적으로 보호하면 추가적인 파편화를 제한하여 최소한 온난화의 일부를 완화할 수 있을 것"이라고 덧붙였다.

출처: Jiawei Li (Fudan University Shanghai) et al., Proceedings of the National Academy of Sciences, 2026

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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