스위스·佛·英 ‘산불과 CO2’ 연구

호주 2019년 산불 CO2 4억t 배출
지난해 전 세계 산불 1.76Gt 발생

온대·열대지역 CO2 증가 재확인
초원·사바나는 빠른 복구 땐 ‘저장’
“토양 식생변화 흡수량 많은 곳도”

매년 산불 발생의 70%가 사바나
年 89만t 포집 5000년 흡수 가능코로나19가 전 세계로 확산되기 3개월 전인 2019년 9월 초 호주 남동부 골드코스트 인근 사라바에서 산불이 발생했다. 이전처럼 금세 꺼질 것으로 기대했지만 2020년 3월 중순까지 무려 6개월 동안 이어져 사상 최악의 산불로 기록됐다. 남한 면적보다 넓은 1800㏊(헥타르)가 불탔고 야생동물 약 10억 마리가 희생됐다. 호주 고유종인 코알라도 1만 마리 이상 사망했다. 소방관 6명을 포함해 33명의 사망자가 발생했고 경제적 피해도 막대했다.

미국 항공우주국(NASA)에 따르면 기후변화로 발생한 호주 산불은 최소 4억t에 이르는 이산화탄소를 배출했다. 산불은 인명 및 재산 피해는 물론 숲과 땅에 포집돼 있던 이산화탄소를 공기 중에 배출시키기 때문에 지구온난화, 기후변화를 더욱 악화시키는 것으로 알려져 있다. 유럽연합(EU) 코페르니쿠스 대기감시소(CAMS)의 ‘2021년 산불 통계’에 따르면 지난 한 해 전 세계 곳곳에서 발생한 산불 때문에 1.76Gt(기가톤)의 이산화탄소가 배출됐다.

그런데 스위스 취리히대 지리학과, 프랑스 고등사범학교(ENS) 지구과학과, 피에르 시몽 라플라스 연구소, 영국 이스트앵글리아대 환경과학부 공동연구팀은 수학적 모델링을 통해 산불로 인한 토양 식생 변화 때문에 이산화탄소 배출량보다 흡수량이 많은 지역도 있다고 13일 밝혔다. 이번 연구 결과는 지구과학 분야 국제학술지 ‘네이처 지오사이언스’ 2월 11일자에 실렸다.

연구팀은 1901~2010년 발생한 산불이 지구 전체에 미친 영향을 파악하기 위해 ‘전 지구 기후예측’(CMIP6) 다중모델로 분석했다. 산불이 해당 지역의 대기환경과 토양 상태를 어떻게 바꾸는지 확률적·정량적 분석을 한 것이다. 대형 산불이 전 지구적 차원에서 탄소 배출원인지 탄소 흡수원인지 파악하기 위해서는 식물이 불에 타서 숯의 형태가 되고 이후 분해되는 시간까지 고려해야 하기 때문이다.

분석 결과 산불이 장기적으로 탄소 저장에 악영향을 미치는 것은 사실이지만 화재 이후 탄소축적량의 회복은 환경 조건에 따라 달라지는 것으로 나타났다. 연구팀은 활엽수, 침엽수 등으로 구성된 온대지역이나 열대지역에서 산불이 발생하면 기존에 알려진 것처럼 대기 중 이산화탄소를 증가시킨다는 것을 재확인했다.그렇지만 초원지역이나 사막과 열대우림 중간에 위치한 키 작은 나무나 풀만 있는 평야인 사바나 지역에서는 산불 발생 후 빠르게 복구된다면 방출된 것보다 많은 이산화탄소를 저장할 수 있다고 연구팀은 밝혔다. 사바나 지역에서 불은 토양 분포를 바꿔 땅속에 포집된 이산화탄소가 대기 중으로 쉽게 빠져나가지 못하게 만든다는 것이다. 전 세계적으로 매년 산불이 발생하는 곳의 약 70%가 사바나 지역으로 알려져 있다. 불이 난 뒤 이들 지역을 빠르게 복구한다면 연간 89만t가량의 이산화탄소를 포집해 5000년가량 토양 내에 저장할 수 있을 것으로 연구팀은 추정했다.

사무엘 아비벤 스위스 취리히대 교수는 “2019년 발생한 호주 산불이나 연례행사처럼 발생하는 미국 캘리포니아지역 산불 같은 대형 산불은 생태계에 악영향을 미친다”고 전제한 뒤 “이번 연구는 지구 대기환경, 즉 전체 이산화탄소 순환과 흡수 과정에서 상황이나 지역별로 산불이 어떤 역할을 하는지 수학적 모델링으로 보여 주고 있다”고 말했다. 아비벤 교수는 이어 “지구온난화로 인해 점점 잦아지는 산불이 대기에 어떤 영향을 미치는지 정확히 알아야 맞춤형 대응이 가능하다”고 덧붙였다.