빈번한 화재로 파괴되는 북부지역 거대한 산림

최근 몇 년 동안은 연기로 가득한 여름 하늘과 어스름한 붉은 석양을 예전에 비해 자주 볼 수 있었을 것이다. 그 연기의 대부분은 북부지역의 대형 산불이 원인이었다.

우리는 2004년 알래스카와 유콘에서 산림을 거대하게 훼손 (2.6 밀리언 헥타르)한 산불이 발생한 이후로 산불이 증가하는 것에 대한 연구를 시작했다. 당시에는 이상하게 산불이 많은 정도로만 인식했는데, 그 이후로 북미의 북부지역에서 산불이 발생하는 횟수가 점점 늘어나는 것을 목격할 수 있었다.

북부지역의 거대한 산림에서 화재가 증가하는 이유는 기후변화와 관련이 있다. 이것은 개별 숲들이 수백 년 또는 수천 년 전에 비해 화재가 더 자주 발생한다는 것을 말한다. 산불이 증가하고 있다는 것은 우리가 북부지역의 거대한 산림을 보호하기 위해 단계적으로 대책을 수립해야 한다는 것을 말한다.

빈번한 화재의 영향

북부지역의 거대한 산림은 수천년 동안 대기로부터 이산화탄소를 제거하고, 생물학적 물질들을 저장하는 창고로서의 역할을 해 왔다. 그러나 노스웨스트 테리토리스(Northwest Territories)의 2014년 산불에 대한 최근의 연구는 북부지역 거대한 산림이 대기중 탄소의 원천이 되고, 온실효과에 기여할 수 있다는 것을 보여준다.

최근 연구에서 북부지역의 거대한 산림은 현재 대기에 있는 것보다 더 많은 양의 탄소를 저장하고 있으며, 탄소의 대부분은 토양에서 발견된다. 오래된 토양 탄소 저장소는 깊은 토양층 속에 포함되어 있으며, 젖어 있는 경향이 있다. 역사적으로, 이것이 탄소가 불에 타지 않도록 안전하게 유지하는 방법이었다.

그러나 노스웨스트 테리토리스에서 실시한 우리의 연구는 젊은 숲 (60년 미만의 나무로 구성된 산림)이 타면, 오래 저장된 탄소가 지표면에 더 가까워지면서 불이 날 확률이 5배나 높다. 따라서 산불이 증가하는 경우에 북부지역의 거대한 산림은 오래전부터 저장해온 탄소를 대기로 다시 방출할 가능성이 높아진다.

빈번한 산불은 성장하는 나무의 종류가 달라지면서, 이전 북부지역의 거대한 산림 숲을 재생하는 것에도 영향을 미친다. 2004-05년 알래스카와 유콘에서 거대한 산불이 발생한 후에 산림복구에 대한 우리의 연구에 의하면, 화재가 자주 발생하는 경우에 북미 북부지역 거대한 산림의 주류를 이루고 있는 검은 가문비 나무가 홈코트의 이점을 빠르게 상실해 버린다는 것이다.

검은 가문비 나무는 전형적으로 느리게 성장하는 북부지역의 나무이다. 25년이 될 때까지는 종자를 위한 씨앗을 생산하지 않으면, 완전한 생식 성숙기에 도달하기 위해서는 50-80년이 필요하다.

일반적으로 검은 가문비 나무는 화재가 발생한 후에 잘 자란다. 그들은 미래를 위한 씨앗 주머니를 튼튼하게 밀봉하여 생산한다. 밀봉된 씨앗 주머니들은 산불로 인한 열로 인해 개봉이 되면서 수백개의 씨앗들을 땅에 뿌리기 때문이다.

그러나 검은 가문비 나무 숲이 어린 시기에 산불이 발생하는 경우에는 생성된 씨앗이 없다. 그래서 검은 가문비 나무가 재생에 성공할 가능성이 줄어든다. 북쪽에서는 검은 가문비 나무 숲에서 화재가 반복적으로 발생하면서 산림이 툰드라 지역으로 바뀌어 버린다. 한편, 기온이 따뜻한 지역에서는 가문비 나무 숲에서 자작나무나 아스펜과 같은 낙엽수로 대체된다.

사라지는 유산

오랫동안 저장되어온 탄소에 불이 붙고 검은 가문비 나무 재생에 실패했을 때, 북부지역 거대한 산림의 가장 중요한 생태계 서비스 중에 하나인 장기간 탄소 저장이 위험에 처해질 수 있다.

북부지역 거대한 산림은 탄소를 저장하는 것 외에도 침엽수림에 붙어있는 이끼를 먹는 순록과 같은 야생종들의 중요한 서식지 역할을 하기도 한다. 그리고 순록은 북부지역에 거주하는 사람들이 겨울을 지내는데 필요한 전통적인 음식 공급원이기도 하다.

침엽수림과 이끼의 성장을 방해하는 산불 발생이 빈번해지면서 순록 개체군과 그에 의존하는 사람들에게 부정적인 영향을 줄 가능성도 있다. 검은 가문비 나무에서 아스펜이나 툰드라로 이동한다고 하는 것은 숲을 재생하는데 필요한 재료가 사라진다는 것을 말한다.

산불 발생 빈도의 변화로 인한 영향은 빠르게 발생할 수 있다 – 탄소 저장소로서의 기능을 상실하고, 나무의 종류에 변화를 가져온다. 그리고 북부지역의 거대한 산림이 사라지는 것은 기후변화에도 영향을 주어 가뭄, 대기중 탄소의 증가 그리고 고온의 영향이 될 것이다.

북부지역의 거대한 산림과 생태계 서비스에 대한 변화는 사람들의 라이프 스타일과 생계에 영향을 주는 것은 물론이고 우리 지구의 미래 기후 위기에도 영향을 줄 것이다.

기후변화가 심화되고 산불이 발생하는 빈도가 늘어남에 따라서, 북부지역 거대한 산림은 탄소를 흡수하는 곳으로의 기능이 점점 줄어들게 될 것이다. 그리고 우리는 21세기 말까지 장기간 성장한 침엽수로 이루어진 숲이 크게 감소하는 것을 목격할 수 있을 것이다. (Source: The Conversation Canada. Jill Johnstone is an adjunct professor of biology at the University of Saskatchewan, Carissa Brown is an associate professor at Memorial University of Newfoundland, and Xanthe Walker is a postdoctoral research scientist at Northern Arizona University.)