새로운 연구에 따르면 습한 지역의 나무는 가뭄의 영향에 더 취약하며, 이는 나무가 가뭄을 견딜 수 있는 능력에 대한 이전의 믿음에 도전합니다. 660만 개 이상의 나이테를 분석한 이 연구에서는 건조한 지역의 나무들이 놀랍게도 가뭄에 회복력이 있는 것으로 나타났습니다. 이번 연구 결과는 기후 변화가 산림에 미치는 광범위한 영향을 강조하고 건조지의 유전적 다양성이 변화하는 환경에 적응하는 데 중요하다는 점을 시사합니다.
과학자들은 이번 휴가철에 크리스마스 트리에 대한 놀라운 소식을 가지고 왔습니다. 그들은 전 세계적으로 습한 지역에서 자라는 나무가 가뭄에 더 민감하다는 사실을 발견했습니다.
과학자들은 가뭄 상황에서 나무가 가뭄에 어느 정도 저항력이 있는지에 대해 오랫동안 논쟁을 벌여 왔습니다. 직관적으로 볼 때, 생물학적 한계에 처해 있는 나무는 기후 변화의 영향에 가장 취약합니다. 약간의 추가 스트레스라도 나무를 죽음의 위기에 빠뜨릴 수 있기 때문입니다. 반면에, 이들 개체군은 더 가혹한 환경에 적응해왔기 때문에 가뭄을 더 잘 견딜 수 있을 것입니다.
UC Santa Barbara와 UC Davis의 연구원들이 Science 저널에 발표한 새로운 연구에 따르면, 물 가용성이 높아지면 가뭄에 적응하는 능력이 감소하여 나무가 "파괴"될 수 있습니다. 버클리 캘리포니아 대학교 브렌 환경 과학 및 관리 대학의 환경 연구 프로그램 조교수이자 생태학자인 조안 더드니(Joan Dudney)는 "전 세계 산림 탄소 저장량과 산림 건강의 취약성에 대해 생각할 때 이를 이해하는 것이 중요합니다."라고 말했습니다. "심각한 가뭄에 직면했을 때 '버릇없는' 나무가 되고 싶지는 않을 것입니다."
Dewdney와 그녀의 공동 저자들은 가장 건조한 지역에서 자라는 나무들은 이미 한계의 가장자리에 살고 있기 때문에 가뭄에 더 민감할 것이라고 예상했습니다. 더욱이, 기후 변화 모델은 이들 지역이 습한 지역보다 더 빠른 속도로 가뭄을 경험할 것이라고 예측하며, 이러한 기후 변화는 나무가 적응 능력을 넘어서는 조건에 노출될 수 있습니다.
가뭄에 대한 민감도를 측정하기 위해 저자는 전 세계 122종의 나이테 샘플 660만 개를 분석했습니다. 그들은 나이테의 폭을 기준으로 나무가 매년 평균보다 빨리 자라는지 아니면 느리게 자라는지 측정했습니다. 그들은 이러한 추세를 강수량과 기온을 포함한 과거 기후 데이터와 연결했습니다.
그런 다음 팀은 여러 지역의 가뭄 반응을 비교했습니다. “종의 범위에서 더 건조한 가장자리로 갈수록 나무는 가뭄에 점점 덜 민감해집니다.”라고 주요 저자인 Robert Heilmayr가 말했습니다. "나무들은 실제로 꽤 튼튼해요."
Dewdney, Hellmeier 및 공동 저자인 Frances Moore는 기후 변화가 인간에 미치는 영향에 대한 UC Berkeley 교수 Tamma Carleton의 연구에서 부분적으로 영감을 받았습니다. UC Davis의 부교수인 Moore는 "이 논문은 학제간 과학 연구의 가치를 강조합니다."라고 덧붙였습니다. "우리는 인간과 기업이 변화하는 기후에 적응하는 방법을 연구하고 이를 생태학적 맥락에 적용하여 가뭄에 대한 숲의 민감도를 연구하기 위해 원래 개발된 경제적 접근 방식을 조정할 수 있었습니다."
Heilmeier는 "폭염은 피닉스와 같은 더운 도시보다 시애틀과 같은 시원한 곳에서 더 많은 사람을 죽일 수 있습니다"라고 말했습니다. "남서부는 이미 꽤 덥기 때문에 그곳의 폭염은 매우 뜨거울 수 있습니다. 하지만 그는 이 지역의 도시들이 극한 기후에 적응했다고 지적했습니다. 이제 우리는 숲이 비슷한 경향을 보인다는 것을 알고 있습니다."
불행하게도 앞으로 수십 년 동안 따뜻한 지역은 더욱 건조해질 것입니다. Heilmeier는 "상당한 비율의 종 서식지는 현재 해당 서식지 어디에서도 볼 수 없는 완전히 낯선 기후에 직면하게 될 것"이라고 설명합니다. 저자들은 2100년에 종의 서식지 중 평균 11%가 역사적 서식지 중 가장 건조한 부분보다 더 건조해질 것이라는 사실을 발견했습니다. 일부 종에서는 이 비율이 50% 이상으로 증가합니다.
Dewdney는 "전반적으로 우리 연구는 기후 변화의 영향에 면역이 되는 숲이 거의 없다는 점을 강조합니다. 심지어 습한 숲도 우리가 생각했던 것보다 더 큰 위협에 처해 있습니다"라고 말했습니다.
그러나 동전에는 다른 면도 있습니다. 일부 종은 더 습한 지역의 숲을 지탱할 수 있는 건조한 부분에 가뭄 저항성 유전자를 보유하고 있습니다. 이전 UCSF 연구에서는 많은 종들이 환경 변화에 적응하는 능력을 가지고 있는 것으로 나타났습니다. 그러나 이 연구자들은 나무가 한 세대에서 다음 세대로 천천히 이동한다는 사실도 발견했습니다. 이는 이러한 유전적 다양성을 활용하기 위해서는 이주 지원과 같은 인간의 개입이 필요할 수 있음을 의미합니다.
참고: Robert Heilmayr, Joan Dudney 및 Frances C. Moore는 2023년 12월 7일 "Science"에 "중생대 산림의 가뭄 민감도가 기후 변화에 대한 취약성을 증가시킵니다"라는 기사를 게재했습니다.
DOI:10.1126/science.adi1071
컴파일된 소스: ScitechDaily