초록 ▼

연구개요
본 연구에서는 툰드라 동토 생태계에서 탄소 순환에 기여하는 식생 및 토양으로부터 대기로 방출 및 흡수하는 이산화탄소 결과를 이용하여 각 시스템간의 상호작용에 따른 탄소 순환 메커니즘을 이해하고자 한다. 툰드라 생태계는 주로 현화 식물 및 이끼류의 광합성과 호흡, 그리고 토양 내 부식층의 미생물의 유기물 분해에 의하여 생태계가 탄소의 흡원 또는 발원으로서 역할을 하게 된다. 이를 조절하는 토양시스템의 환경 인자에는 계절에 따른 활동층 깊이의 변화, 토양 온도 및 수분과 적설량 및 복사량 등 기상인자가 있으며, 토양 내

연구개요
본 연구에서는 툰드라 동토 생태계에서 탄소 순환에 기여하는 식생 및 토양으로부터 대기로 방출 및 흡수하는 이산화탄소 결과를 이용하여 각 시스템간의 상호작용에 따른 탄소 순환 메커니즘을 이해하고자 한다. 툰드라 생태계는 주로 현화 식물 및 이끼류의 광합성과 호흡, 그리고 토양 내 부식층의 미생물의 유기물 분해에 의하여 생태계가 탄소의 흡원 또는 발원으로서 역할을 하게 된다. 이를 조절하는 토양시스템의 환경 인자에는 계절에 따른 활동층 깊이의 변화, 토양 온도 및 수분과 적설량 및 복사량 등 기상인자가 있으며, 토양 내 유기탄소의 함량과 상태 그리고 미생물의 종류와 활성도에 의하여 좌우된다. 극지 툰드라에서의 탄소 순환의 특징은 해빙시기의 급격한 환경 변화로 인하여 식생과 토양내의 이산화탄소 등의 온실기체의 방출과 흡수가 활발하게 이루어지면서 탄소 순환에 영향을 주고 있다. 따라서 동토의 해빙시기에 토양에서 대기로 방출되는 온실기체를 정량화하고 이를 조절하는 인자들과의 관계를 찾아내어 극지의 툰드라 생태계의 탄소 순환을 이해한다.

연구 목표대비 연구결과
1차년도에는 북극 탄소 순환 관련 자료 확보와 이를 이용한 북극 툰드라에서의 토양 이산화탄소 플럭스의 정량화를 위하여, 알래스카를 방문하여 관측 시스템을 운영하고, 관련 자료를 획득하였다. 다양한 식생에 대한 토양 이산화탄소의 방출량과 함께 이와 관련된 환경인자들을 조사하였다. 2차년도에는 남극에서의 탄소 순환을 이해하고자, 북극과 위도대는 비슷하지만, 환경이 전혀 다른 남극 바톤반도에서 토양 이산화탄소의 방출량을 관측하고자 세종기지를 방문하였다. 동토의 특징 중 하나인 구조토에서 토양 이산화탄소 플럭스를 관측하고, 이와 관련한 환경인자들을 조사하였다. 3차년도에는 남극과 북극 각 툰드라 생태계에서의 탄소순환의 차이점을 이해하고 현장의 실측값 확보를 위한 이산화탄소 모니터링 방법을 제안하고자, 두 극지 토양 이산화탄소 플럭스의 비교하고, 각 현장 조건에 맞는 장기 이산화탄소 플럭스 관측 및 운영 방법 그리고 그에 맞는 관련 센서들을 제안하였다. 생태계 환경 조건이 매우 다른 두 극지의 토양 이산화탄소 플럭스의 비교에서 차이의 원인은 토양의 유기물 층의 발달 정도 및 함량과 토양 방출을 조절하는 토양온도 등 기후 인자의 조건과 빙하 후퇴 지역으로 인한 지질학적 및 지형적인 영향으로 설명할 수 있었다.

연구개발결과의 중요성
◦ 극지에서의 대기-토양 생태계 간의 온실 기체 모니터링은 동토 생태계에서 탄소순환의 이해와 급격한 북극 환경 변화에 따른 메커니즘을 파악에 활용되어질 것이며, 또한 모델링을 통한 검증 및 예측에 유용한 정보로써 사용된다.
◦ 동토층에 특화된 지표-식생-토양 모델에 활용되고, 영구동토층 융해에 따른 미래기후 시나리오를 제시할 수 있으며, 동토층의 구조와 토양 미생물에 의한 유기물 분해기작 및 이와 관련된 생태계의 특성의 이해는 향후 동토층 해빙에 의한 생태계 변화를 예측하는데 필요한 기초 정보로 확보된다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 가. 연구의 개요 ... 4
• 나. 연구의 필요성 및 중요성 ... 4
• 다. 연구의 목표 ... 6
• 라. 연차별 연구의 목표 및 내용 ... 6
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 7
• 가. 1차년도 연구수행내용 및 연구결과 ... 7
• 나. 2차년도 연구수행내용 및 연구결과 ... 10
• 다. 3차년도 연구수행내용 및 연구결과 ... 13
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 15
• 4. 참고문헌 ... 16
• 5. 연구성과 ... 16
• 대표적 연구실적 ... 17
• 끝페이지 ... 20