국립환경과학원과 건국대학교(이재석 교수) 연구팀은 자연생태계의 토양 이산화탄소 배출량을 측정하는 ‘토양호흡 및 토양환경 연속 자동측정 시스템’을 개발하여 기후변화에 따른 토양 탄소 흐름의 변화를 파악하는 연구에 활용토록 하였다고 8일 밝혔다.

연구팀에서 개발한 측정시스템은 토양에서 배출되는 탄소를 실시간으로 측정하기 위하여 자동으로 개폐되는 체임버를 이용함으로써 장마와 같은 기상조건과 상관없이 다양한 자연생태계 내에서 연중 측정이 가능하게 한 측정 시스템이다.

이 시스템은 기후변화에 따른 토양 탄소동태의 변화를 파악하기 위한 토양온난화 실험 등 다양한 기후변화 영향 평가 연구사업에 활용되어 국내 토양 생태계의 탄소 방출 특성의 변화에 대한 자료 마련에 기여할 전망이다.

육상생태계 중 토양권에 저장되어 있는 탄소량은 대기 중 탄소량의 4배, 식물 탄소량의 5배에 달하며 광합성을 통해 대기로부터 고정되어 토양에 유입된 유기물이 다시 토양호흡이란 과정을 통해 대기 중으로 배출되는 순환과정을 이루고 있다.

-토양 3,150Gt, 대기 750Gt, 식물 650Gt로 탄소저장량 추정
-토양호흡(soil respiration)은 토양 내 식물 뿌리와 토양미생물이 호흡하면서 대기 중으로 이산화탄소를 방출하는 현상으로 지구적으로 연간 75Gt으로 추정

최근에는 지구온난화로 툰드라 동토가 해빙되면서 막대한 양의 토양 탄소가 대기 중으로 배출될 것이라는 우려 속에 온난화로 인한 토양호흡량 증가와 관련된 연구가 전 세계적으로 활발히 진행되고 있다. 반면, 우리나라는 관련 연구 자료의 부족으로 국가보고서 작성 시 국내여건을 제대로 반영하지 못한다는 한계가 있었다.

과학원은 본 측정 시스템 및 측정 방법을 국내 연구자들이 산림, 습지, 초지 등 다양한 생태계에서 토양호흡 측정 시 활용할 수 있도록 관련 정보를 제공할 계획이다. 개발된 시스템은 생태계 내에 실제 적용을 위하여 경기도 광주에 위치한 태화산 서울대학교 학술림에 시범적으로 설치(2010년∼)하여 성공적으로 토양탄소 배출량을 모니터링 하고 있다. 측정 시스템에서 산출된 자료는 우리나라 생태계의 탄소배출량을 산정하는 모델에 실측값을 제공하여 신뢰성 있는 온실가스 배출 총량을 산출하는데 활용할 수 있다. 이를 통해 한반도의 다양한 생태계가 기후변화에 어떻게 반응하는지를 예측하고 그 대책을 수립하기 위한 기초 자료로 이용될 전망이다.