'수목한계선' 기후변화 바로미터 아니다...지역 따라 '들쭉날쭉'

(출처=언스플래시)

산악지역 수목한계선은 기후변화로 점점 고지대로 이동하고 있지만 일부 지역에서는 개발과 벌목 등의 인간활동에 의해 수목한계선 지대가 오히려 낮아지는 현상을 보이고 있다.

스위스 바젤대학 생태학자 사빈 룸프 박사가 이끈 연구팀은 2000~2020년까지 전세계 수목한계선의 42%가 고지대로 이동했지만, 같은 기간 나머지 25%는 오히려 저지대로 내려갔다는 연구결과를 최근 발표했다. 수목한계선은 수목이 생존·성장할 수 있는 한계를 말한다.

기후변화는 전반적으로 수목한계선을 고지대로 밀어올리고 있다. 하지만 일부 지역에서는 이같은 경향을 역행하는 모습을 보였다. 인간활동과 산불이 이같은 결과를 초래하고 있다는 게 연구팀의 분석이다.

기존에는 수목한계선에 대한 연구가 북미와 유럽, 히말라야 등 일부 지역에 국한돼 있었다. 연구비와 접근성 때문에 현장 관측연구가 쉽지 않은 탓도 있었다. 이 때문에 전 지구에서 발생하고 있는 수목한계선을 고루 연구한 자료가 없다.

이에 연구팀은 위성기반 원격탐사 자료를 활용해 이같은 한계를 극복했다. 수목 생장기간이 94일 이상, 생장기 평균기온이 6.4℃ 이상인 지역은 나무가 자랄 수 있는 곳으로 분류하고, 2018년 구축된 전세계 산악지도와 위성자료를 바탕으로 수목한계선 변화를 분석했다. 높이 3m 이상 나무가 자라는 상한선을 '관측 수목한계선'으로 정의하고, 각 지역의 생장 가능성을 따져 '잠재 수목한계선'도 계산했다. 

연구팀은 관측 수목한계선과 잠재 수목한계선의 차이를 비교했다. 두 수목한계선의 차이가 작을수록 해당지역의 수목한계선이 주로 기후 조건에 반응한다고 봤다. 반대로 차이가 클수록 벌목, 농업, 도로와 시설 개발 등 인간활동에 의한 교란이 더 크게 작용할 가능성이 높다고 판단했다.

분석 결과, 이 가설은 대체로 맞았다고 연구팀은 평가했다. 인간활동이 적은 지역에서는 수목한계선이 더 빠르게 고지대로 이동했다. 다만 이 경우에도 수목한계선 상승 속도는 실제 기후변화 속도를 따라가지 못했다. 반면 인간 교란이 큰 지역에서는 나무의 고지대 확산이 억제되거나, 아예 수목한계선이 낮은 곳으로 후퇴하는 현상을 보였다.

산불도 중요한 변수로 작용했다. 산불이 잦은 지역에서는 기존 나무가 사라지거나 어린 나무가 정착하지 못하면서 수목한계선이 내려갈 수 있다. 기후변화가 산불 위험을 키우는 동시에, 산불은 다시 산악 생태계의 경계를 바꾸는 방식으로 작용하고 있는 셈이다.

연구진은 이번 결과가 수목한계선 변화를 단순히 '기후가 따뜻해지면 위로 올라간다'는 공식으로 설명할 수 없음을 보여준다고 강조했다. 같은 온난화 조건에서도 토지 이용 방식, 산불, 벌목, 기반시설 개발, 농업 활동 등에 따라 수목한계선은 다른 방향으로 움직일 수 있다는 설명이다.

연구팀은 전 지구적 관측의 필요성도 강조했다. 룸프는 "연구비 상당부분이 북미와 유럽에 집중된 결과 많은 연구가 비슷한 지역에서 비슷한 결과를 낸다"며 "전세계를 보면 다른 지역에서는 전혀 다른 일이 벌어지고 있다는 사실을 확인할 수 있다"고 말했다.

미국 애팔래치아산악클럽의 육상생태학자 조던 투어빌은 이번 결과에 대해 "일부 지역에서 역설적으로 수목한계선이 내려가는 현상은 기존 연구에서도 확인된 바 있어 전체적인 결과는 놀랍지 않다"고 평가했다. 그는 이번 연구가 온도 조건을 중심으로 잠재 수목한계선을 추정했지만, 실제 수목한계선은 영양분, 바람 노출, 토양 조건 등 다른 요인에도 영향을 받는다고 덧붙였다.

이번 연구결과는 '국제 응용지구관측·지리정보 저널'(International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation)에 게재됐다.