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성능/효과
- 최근 많은 연구자들에 의해 관련 결과들이 보고되고 있으며,1) 수생태계는 기상(온도 등)의 변화와 직접적으로 관련이 있는 것으로 나타난다.2,3) 국내의 경우에 있어서도 강우현상의 특징을 살펴보면 과거 1970년대부터 최근 2005년까지의 패턴에서 여름강우가 전체적으로 증가한 것을 찾을 수 있 으며, 한강유역에서는 특히 6월 강우가 증가하였고, 낙동강유역에서는 8월 강우가 증가하였다.4) 이른 여름철 장마와 태풍 발생이 최근 약 30년간 유의한 수준에서 변화가 있었음을 의미하여, 나아가 기후변화 및 지구온난화 문제와 연관지어 생각해 볼 수 있다.
- 20) 최근 IPCC와 다른 기관들에서 행해지고 있는 예측모델을 이용한 연구결과에 의하면 수온이 상승하면 냉수성 어종(cool water species)과 약냉성 어종은 줄어들고 온수성 어종(warm water species)은 분포역이 증가하는 경향을 나타내는 것으로 밝혀졌다.20,21) 또한 냉수에서 적응하지 못했던 외래종들의 적응을 가능하게 하여 이들의 정착을 야기하기도 한다.
- 여름에 발생하는 강우에 의해 남조류 대번성이 크게 억제되며, 몇 년 동안 발생한 많은 강우는 충분한 댐 저수량으로 전환되고, 가뭄이 발생한 연도에도 적절한 유량이 보장되어 남조 대번 성이 저해되는 현상을 보였다.27) 증가한 댐 방류량은 겨울 규조류 대번성 역시 저감시키는 양상을 보였으며, 이는 낙동강 생태계의 미생물 먹이환 동태에도 영향을 미쳤다.28)그리고, 댐방류량의 연도별 변화는 동식물플랑크톤간 먹이망 관계에도 영향을 미쳐(Fig.
- 2,3) 국내의 경우에 있어서도 강우현상의 특징을 살펴보면 과거 1970년대부터 최근 2005년까지의 패턴에서 여름강우가 전체적으로 증가한 것을 찾을 수 있 으며, 한강유역에서는 특히 6월 강우가 증가하였고, 낙동강유역에서는 8월 강우가 증가하였다.4) 이른 여름철 장마와 태풍 발생이 최근 약 30년간 유의한 수준에서 변화가 있었음을 의미하여, 나아가 기후변화 및 지구온난화 문제와 연관지어 생각해 볼 수 있다. 우리나라 수생태계는 대부분 댐이나 하구둑이 연계된 조절강 시스템(regulated river system)이며, 강우패턴 변화는 직접적으로 수생태계에 영향을 주므로 그 변화에 대처하기 위하여 수자원관리정책을 비롯한 수생태계 관리 방안과 더불어 그 대응책이 논의될 필요성이 있다.
- 영국에서 하천 유량에 관한 조사에 따르면, 연중 하천 유량 및 유속 등이 2050년까지 약 20% 정도 증대될 것이라고 예측하였으며 또한 강우빈도가 높은 지역과 건조한 지역의 편차 또한 훨씬 커질 것으로 예상하였다.6) 이러한 전 세계적인 기후변화는 토질의 침식을 동반하는 지형적인 특징에 영향을 줄 수 있지만, 담수생태계에 있어서는 유역 전체의 수문학적인 변화를 통한 생물상의 반응에 영향을 주기 때문에 먹이사슬 전체에 혼란이나 교란을 야기할 수 있다.
- 8) 홍수재해에 대한 요인으로는 인간활동으로 인한 생태계의 물리적 변형도 그 요인이 될수 있지만, 일차적으로 강우 패턴 변화가 최근 약 20여 년의 자료만 보더라도 쉽게 관찰이 가능하다. 우리나라의 경우에도 1990년대 초 중반까지만 하더라도 낙동강 하류를 중심으로 여름철의 남조류 번성이 큰 사회적 문제로 제기되었었지만, 최근 약 10년 동안에는 여름철 남조류 번성으로 인한 수질문제는 일부 호수 및 저수지를 제외하고는 국내 강생태계에서는 발견되지 않았다.
- 기후변화를 가정하여 기존에 개발된 생태모형30)을 이용한 시나리오 분석을 수행한 결과, 댐 방류량과 수온의 변화는 여름철 식물플랑크톤 대번성에 크게 영향을 줄 수 있는 것으로 보인다. 낙동강의 상류에 위치한 안동댐의 방류량을 줄이고 하류부의 수온을 3도가량 증가시켰을 때, 남조류의 대번성이 여름 초반부터 크게 발생할 수 있으며, 이는 기후변화에 의한 플랑크톤 군집동태 변화로 이어질수 있음을 반증한다(Fig.
- 낙동강에 발생한 지난 30년간의 강우량 자료를 분석하여 본 결과, 통계적으로 유의한 상태에서 여름(6∼8월) 강우량은 증가하고 겨울(12∼2월) 강우량은 감소하고 있는것으로 나타났다.
- 하지만 1990년 후반부터 발생하기 시작한 여름 집중강우 현상(장마 및 태풍을 포함한 국지적 게릴라성 강우 포함)은 식물플랑크톤 군집 동태를 다시 한번 크게 변화시키게 되었다. 여름에 발생하는 강우에 의해 남조류 대번성이 크게 억제되며, 몇 년 동안 발생한 많은 강우는 충분한 댐 저수량으로 전환되고, 가뭄이 발생한 연도에도 적절한 유량이 보장되어 남조 대번 성이 저해되는 현상을 보였다.27) 증가한 댐 방류량은 겨울 규조류 대번성 역시 저감시키는 양상을 보였으며, 이는 낙동강 생태계의 미생물 먹이환 동태에도 영향을 미쳤다.
- 종합적이고 넓은 관점에서 볼 때, 기후변화나 지구온난화 현상은 홍수, 가뭄 그리고 생물계절학(phenology)에서의 불규칙적인 현상과 같은 갑작스러운 생태학적 변화, 혹은 예상 밖의 자연재해 빈도를 증대시키는 가장 큰 요인으로 꼽힌다. 생태계 내에서 구성요소 및 기능의 변화는 호수나 하천 생태계에서 시공간적인 변이를 유발하는데, 이는 수문학적 요소와 같은 물리적인 요소의 변화에서부터 생태학적 핵심(keystone species)과 같은 생물학적인 요소의 변화에 이르기까지 다양하게 영향을 미칠 수 있다.
- 지구온난화로 인한 기후변화와 관련하여 담수생태계의 플랑크톤 동태변화에도 영향을 미치는 것을 밝힌 연구결과에 따르면 봄철 특정 규조류(Stephanodiscus hantzschii) 의 성장패턴이 기후변화에 따른 온도변화와 밀접한 관련이있으며, 규조류 번성 규모(peak)와 기간(duration)이 기후변화에 따라 변동하는 것을 잘 나타내었다.29) 이는 한강 및 낙동강에서 번성하고 있는 겨울철 규조류 번성과도 매우 밀접한 유사성을 가지고 있다.
후속연구
- 수중생태계의 생물 분포는 새로운 종의 유입이나 이입에 의해 가장 쉽게 변화되는데, 이는 외래종의 입장에서도 가장 적절한 생존전략을 위한 서식처를 찾기 위하여 다른 영역을 침범하는 것이며, 기후변화 및 지구온난화 현상은 저위도 지방의 어종들의 종다양성을 감소시키거나 사라지게 만드는 요인이 되고 있다.9,10) 또한 먹이가 되는 동․식물, 특히 수서곤충의 경우, 수온 변화에 따른 우화 주기(life history)가 변하여, 먹이 연쇄로 인한 어류상의 변화도 향후 밝혀져야 할 사항이다.
- 또한 미래 생태계 보전을 위하여 지구온난화에 대한 생태계 보전활동을 알릴 수 있는 여러 가지 프로그램 개발을 통하여 자연생태계 내에서 친환경적으로 에너지를 개발하여 인간에게 유용한 방향으로 생태계 보호하고 현명 하게 이용할 수 있도록 해야 할 것이다. 그리고 국제적인 환경네트워크에 동참하여 지구 환경문제에 대해 국제사회에 이바지하면서 우리나라의 환경문제에 대한 국제적 위상을 높이는 것도 향후 대안이 될 수 있을 것이다.
- 또한 미래 생태계 보전을 위하여 지구온난화에 대한 생태계 보전활동을 알릴 수 있는 여러 가지 프로그램 개발을 통하여 자연생태계 내에서 친환경적으로 에너지를 개발하여 인간에게 유용한 방향으로 생태계 보호하고 현명 하게 이용할 수 있도록 해야 할 것이다. 그리고 국제적인 환경네트워크에 동참하여 지구 환경문제에 대해 국제사회에 이바지하면서 우리나라의 환경문제에 대한 국제적 위상을 높이는 것도 향후 대안이 될 수 있을 것이다.
- 국제적으로 장기생태 연구 네트워크가 이미 오래전부터 구축되어 다양한 연구 지점에서 장기생태연구가 이루어지고 있으며, 국내에서도 5년 전부터 국가 장기생태연구사업(Korea National LongTerm Ecological Research)이 담수, 육상 및 연안 생태계에서 이루어지고 있다. 이러한 연구 시스템이 지속적으로 이루어질 경우 우리나라에서 필요로 하는 정보를 국가생태 연구 자료와 기후변화자료간의 비교를 통하여 추출할 수 있다.
- 지구상에 있는 많은 생태계 변화에 관련하여 산성비, 대기오염, 오존파괴 등의 여러 가지 환경문제들이 있을 수있지만 지구온난화 문제는 특히 지구 전체의 생태계에 국소적인 영향이 아닌 생태계에 전반적인 영향을 고려하여그 방안을 모색해야 할 것이다. 이에 대하여 다음 네 가지 관점에서 그 대응책을 마련할 수 있다(Fig.
- 우리나라 열목어 서식 남방한계선에 위치한 낙동강 상류의 열목어(Brachmystax lenok tsinlingensis)는 수온상승 현상이 발생하면 생육에 적절한 온도를 위하여 지속적으로 상류로 이동하게 되겠지만 단절된 수계로 인하여 결과적으로 절멸하게 될 것이고, 현재 수온문제로 인하여 국내 수계에 정착하지 못하고 있는 외래종인 나일틸라피아 (Oreochromis niloticus)는 적절한 생육온도를 얻게 되면서 자연스럽게 정착할 수 있게 된다. 향후 이와 같은 문제는 서식하는 온도의 범위가 넓지 않고 서식처가 제한되어 있는 고유종(endemic species)에서 훨씬 심하게 나타날 것으로 판단되며 장기적으로는 국내 담수어류의 종다양성을 감소시키는 문제를 야기하게 될 것으로 판단된다.
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