[표지로 읽는 과학] 기후변화로 광합성 못하는 열대우림

네이처 제공

국제학술지 '네이처'는 이번 주 표지로 열화상 카메라로 촬영한 식물의 이파리 모습을 실었다. 식물의 이파리는 높은 온도를 나타내는 붉은 색으로 감지됐다.

크리스토퍼 도티 미국 애리조나대 교수 연구팀은 열대우림 속 일부 나뭇잎이 광합성을 하지 못하는 임계점에 도달했을 수 있다는 사실을 밝혀냈다. 광합성이 실패하기 시작하는 46.7도라는 임계 온도에 접근하고 있어서다.  

연구진은 국제우주정거장로부터의 고해상도 열 측정 방식을 통해 아마존, 콩고 분지, 동남아시아 열대우림의 온도를 추정했다. 건조할 때 나무의 평균 체온이 약 34도를 넘었고 일부의 경우 40도를 초과할 가능성이 있는 것으로 나타났다. 특히 태양과 가까운 나무 상부에 위치한 잎은 임계 온도의 0.01%만큼 초과했고 이를 인위적으로 가열한 실험에선 임계 온도의 1.3%만큼까지 올랐다.  

연구팀은 지상 관측 및 실험 데이터와 결합해 온난화로 인해 지구 평균 온도 상승치가 3.9도를 넘어서면 잎이 대규모로 메말라 죽을 수 있다고 내다봤다. 현재 기후변화 예측에 대한 최악의 시나리오에 따르면 온도가 4도 상승할 수 있어 우려가 더욱 커지고 있다고 덧붙였다.

아마존 열대우림의 광대한 저지대가 건조하고 풀이 무성한 사바나로 점차적으로 변할 수 있다는 주장도 제기되고 있다. 사바나란 열대기후 지역 가운데 긴 건기로 인해 나무가 잘 자라지 못해 긴 풀들로 무성하게 덮여 있는 열대 초원을 말한다. 그동안 아마존 저지대는 이산화탄소를 흡수하는 데 중추적인 역할을 하며 기후 변화의 위협에 대한 천연 완충제 역할을 해왔다.  

앞서 과학자들은 기후변화로 인해 밀림이 초원지대로 바뀔 경우 완충 역할이 점차 줄어들고 탄소 흡수 능력도 한계에 도달할 것이라고 전망했다. 미국 러트거스대 연구팀은 국제학술지 미국국립과학원회보(PNAS) 최근호에 발표한 관련 연구를 통해 기후변화로 번갈아 나타나는 홍수와 가뭄이 숲 나무의 성장을 억누르고 단명하는 풀 종의 번식을 촉진시킬 수 있다고 주장했다.

[박정연 기자 hesse@donga.com]