안데스 고지대가 저지대 우림보다 토양 탄소가 더 풍부

콜롬비아 안데스 산맥 연구 지역 인근 숲과 목초지. Credit: Carmen Rosa Montes Pulido

 
새로운 연구에 따르면, 콜롬비아 안데스 산맥 고지대 서늘하고 건조한 열대 우림 토양이 저지대, 따뜻한 지역보다 화재로 인한 탄소를 더 많이 저장하는 것으로 조사됐다.

과학자들은 화재가 안데스 산림 토양에 미치는 장기적인 영향을 조사한 결과, 화재로 인한 탄소(발열성 탄소pyrogenic carbon, PyC)가 콜롬비아 저지대와 안데스 산맥에 따라 크게 다르다는 것을 발견했다. 

연구진은 저지대, 중고도, 고지대 안데스 산림을 포함하여 다양한 고도와 토지 이용 유형에 걸쳐 36개 조사구 토양 샘플을 분석했다.

연구진은 안데스 산림의 전반적인 토양 유기 탄소 oil organic carbon(SOC)가 상당하지만, 고지대 안데스 산림의 PyC 저장량은 저지대 안데스 산림과 아마존 분지 열대 우림보다 9~10배 더 높다는 것을 발견했다.

이 연구는 Universidad Nacional Abierta y a Distancia의 Carmen R. Montes-Pulido 박사, 엑서터 대학교 Ted Feldpausch 교수, James Cook University 및 Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia의 동료들이 주도했다.

이번 연구 결과는 글로벌 체인지 바이올로지(Global Change Biology) 저널에 게재됐다.


펠트파우쉬 교수는 "이 연구는 산불이 안데스 산림 토양에 미치는 장기적인 유산 효과를 강조한다. 이는 북부 안데스 산맥에 대한 이러한 유형의 최초 데이터이며, 고지대 안데스 산림에서 발견되는 상당히 많은 양의 산불 유래 토양 탄소는 중요한 영구 탄소 저장소를 나타낸다.

이 결과는 수백 년에서 수천 년에 걸친 역사적 토지 이용이 기후 및 산불 체제의 변화와 어떻게 상호작용하여 산불 유래 토양 탄소를 변화시켰는지에 대한 의문을 제기한다"고 말했다.

이 연구는 연평균 강수량annual precipitation, 토양 점토 함량soil clay content, 그리고 pH가 토양 PyC 저장과 관련된 주요 환경 요인임을 발견했다.

이러한 요인들은 토양 내 PyC의 형성과 보존에 영향을 미치며, 기후, 토양 화학, 그리고 산불 이력 간의 상호작용이 탄소 저장량 형성에 영향을 미친다는 것을 보여준다.
 

0.5ha 규모 콜롬비아 안데스 산맥 삼림 및 농경목축 체계 36개 구획에서 0~5cm, 20~30cm, 30~50cm, 50~100cm 깊이에서 채취한 PyC(%) 토양 시료의 공간 분포. 원은 PyC 함량(백분율)을 나타내며, 회색 음영은 고도에 따른 경사도를 나타낸다. 연구 지역 교란 정도 경사도는 낮음(파란색), 중간(진녹색), 높음(갈색), 매우 높음(주황색)이다. 매우 높은 교란 정도는 농경목축 구획에 해당한다. 지도 선은 연구 지역을 나타내며, 반드시 국가 경계를 나타내는 것은 아니다. 출처: Global Change Biology (2025). DOI: 10.1111/gcb.70135

카르멘 R. 몬테스-풀리도 박사는 "이번 연구 결과는 안데스 삼림 토양의 총 탄소 저장량에 PyC가 예상보다 크게 기여하고 있으며, 특히 예상되는 지구 온난화 시나리오에서 안정적이고 지속적인 탄소의 형태로서 PyC의 중요성을 강조한다"고 말했다. 

이러한 연구 결과는 열대 산악 생태계의 탄소 순환에 대한 이해를 높이고 지구 탄소 모델을 개선하는 데 필수적이다. PyC는 다른 형태의 토양 탄소보다 수백 년에서 수천 년에 걸쳐 분해 속도가 훨씬 느리기 때문이다. 

이 연구는 안데스 삼림 토양, 특히 서늘하고 건조한 고지대의 PyC가 중요한 탄소 저장소일 뿐만 아니라 생물다양성이 풍부하고 취약한 생태계의 장기적인 탄소 저장 용량에 핵심적인 요소임을 보여준다. 

기후 변화로 기온이 상승함에 따라, 이러한 고도 기울기에서 PyC의 역학을 이해하는 것은 보존 및 기후 완화 전략에 점점 더 중요해지고 있다. 

More information: Carmen R. Montes‐Pulido et al, Climatic and Edaphic Drivers of Soil Organic Carbon and Pyrogenic Carbon Stocks Across Elevation and Disturbance Gradients in Colombian Andean Forests, Global Change Biology (2025). DOI: 10.1111/gcb.70135 

음 이건 생각과 다른 결과인데? 우리 또한 화전민 조사에서 이런 게 필요한 게 아닌지 모르겠다.