|
식물 이산화탄소 흡수 능력엔 한계 있어
일부 식물생리학자들은 실험실 조건 하에서 이뤄진 실험을 통해 이산화탄소 농도가 높을수록 식물의 광합성량이 증가하고(30% 정도) 식물의 성장속도가 빨라지며 특히 지상부에 비해 지하의 뿌리가 빠르게 성장함을 보고했다. 이러한 결과는 인간에 의해 대기 중에 증가된 이산화탄소가 결국은 식물의 광합성에 의해 육상생태계에 고정돼 장기적으로는 큰 문제가 되지 않는다는 위험한 결론에 도달할 수 있다. 또한 일부 과학자들은 대기 평균온도가 상승하면 영구동토층의 남방 경계선이 점점 북쪽으로 이동하고 따라서 더 많은 지역에서 식물이 성장할 수 있어서 대기 중의 이산화탄소를 육상생태계로 이동시킬 수 있다는 주장을 펴고 있다.
그러나 이산화탄소가 늘어나면 식물이 흡수하는 능력도 커진다는 결과들은 단기적인 실험에 근거한 것으로 자세히 들여다보면 많은 문제가 있는 주장임이 다양한 실험을 통해 밝혀졌다. 최근에는 장기적이며 자연적인 결과를 얻기 위해 온실의 윗 덮개를 제거한 ‘open-top chamber’나 빈 공간에 이산화탄소를 뿜는 FACE(Free-Air Carbon dioxide Enrichment) 실험 장치 등이 도입되고 있다.
낙엽의 양 증가해 이산화탄소 흡수 효과 미미
미국 듀크대 윌리엄 슐레진저 박사팀은 지난 4월, 2050년 이산화탄소 배출량이 두배로 증가된다는 것을 가정하고 자연상태에서 이와 같은 조건을 나무에게 준 결과를 발표했다. 이에 따르면 2050년의 상황에 맞춘 실험 구역의 나무들은 비교대상구역의 나무들에 비해 이산화탄소 흡수량이 27% 높게 나왔다. 그러나 2050년에 모든 숲의 나무들이 실험대상 구역과 같은 성장속도를 보여도 산업사회가 배출하는 이산화탄소의 10%밖에 흡수하지 못할 것이라고 밝혔다.
미국 워싱턴대의 제프리 리키 박사팀은 4월 ‘네이처’에 아마존 열대우림의 강물과 습지에서 낙엽 등이 썩는 과정에서 숲이 흡수하는 만큼의 이산화탄소가 배출된다는 연구결과를 발표했다. 즉 열대우림의 이산화탄소 흡수와 배출량은 균형을 이루고 있다는 것. 대기 중에 배출되는 이산화탄소가 늘어나면 기온이 올라가 나무의 성장속도도 빨라진다. 그 결과 이산화탄소 흡수량이 늘어나지만, 그만큼 낙엽의 양도 증가해 이산화탄소 흡수 효과가 미미해진다는 의미다.
최근에는 대기 중에 이산화탄소 농도가 증가하더라도 다른 요소들이 식물성장을 억제해 광합성의 증가가 계속 유지될 수 없다는 연구결과들이 속속 나오고 있다. 구체적인 메커니즘으로 제안된 것들은 다음과 같다. 첫째, 식물은 많은 이산화탄소에 노출되면 스스로 기공의 수를 줄이거나 기공을 조금만 열어 광합성 효율은 높이는 대신 절대량은 증가하지 않을 수 있다. 둘째, 토양으로부터 얻는 다른 영양소(질소, 인, 칼륨 등)가 식물성장의 제한요소로 작용해 광합성은 계속해서 증가하지 못하며 특히 C:N 비율(식물체 내의 탄소와 질소의 비율. 대기 중 이산화탄소 농도의 증가는 이 비율도 증가시키는 것으로 밝혀졌다)의 불균형은 식물의 성장에 영향을 미치며 낙엽과 죽은 뿌리의 분해 속도를 감소시켜 뿌리를 통한 영양물질의 공급을 방해한다. 마지막으로 수분을 비롯한 다른 물리적인 요인들이 제한요소로 작용할 수 있다.
<강호정의 '자연이 온실가스 증가 막을 수 있다?'기사 발췌 및 편집> | |
