새 연구는 미국 전역 토양의 유기 탄소 기본 분해 속도가 장소에 따라 최대 10배까지 달라질 수 있음을 보여 줍니다. 연구진은 국가 생태 관측망(NEON)의 20개 지점에서 시료를 채취하고, 실험실에서 동일한 조건으로 18개월 동안 배양하면서 이산화탄소 배출과 26가지 토양 특성을 측정해 분해율과 탄소 이용 효율을 추정했습니다. 연구 결과는 학술지 One Earth에 실렸습니다.
기계 학습을 통해 토양 유형, pH, 질소 외에도 균류 풍부도와 특정 형태의 철·알루미늄이 분해율과 강한 연관이 있음을 확인했습니다. 이러한 광물 관련 유기 탄소는 수십 년에서 수세기 동안 안정하게 유지될 수 있습니다.
연구진은 측정값과 기본 속도 추정치를 결합한 AI 모델을 156개 시료에 적용했고, 이를 대륙 전체에 확대해 약 2.5마일 격자 칸 단위의 분해율과 탄소 이용 효율 지도를 만들었습니다. 지도는 남서부에서 분해가 빠르고 CO2 방출이 많은 경향, 북서부와 동부에서 분해가 느리고 미생물 바이오매스 전환이 많은 경향, 중서부가 그 사이 값에 위치함을 보여 줍니다.
아이오와주립대의 부교수인 Chaoqun Lu는 기존 모델들이 비슷한 토양은 동일한 기본 속도로 분해된다고 가정해 왔다고 지적했습니다. 저자들은 지구 시스템 모델들이 지화학적·미생물학적 제어 요인을 과소평가해 왔다고 말하며, 이러한 측정값을 모델에 보완하면 기후 되먹임 예측을 다듬고 지역별 탄소 유지 차이를 반영한 보전 및 탄소 거래 프로그램 설계에 도움이 될 수 있다고 제안했습니다.
출처: Iowa State University
어려운 단어·표현
- 분해율 — 유기물 등이 분해되는 속도의 비율
- 기본 분해 속도 — 온도 등 영향을 제거한 기준 분해 속도
- 탄소 이용 효율 — 미생물이 섭취한 탄소를 생체로 전환하는 비율
- 균류 풍부도 — 토양에서 균류가 얼마나 많이 있는 정도
- 광물 — 지각에 있는 무기 성분이나 암석 물질
- 미생물 — 세균·곰팡이 등 눈에 보이지 않는 생물
- 지화학적 — 토양과 관련된 화학적 성질이나 과정
- 되먹임 — 어떤 변화가 다시 그 변화를 강화하거나 조절함
팁: 글에서 강조된 단어에 마우스를 올리거나 포커스/탭하면, 읽거나 들으면서 바로 간단한 뜻을 볼 수 있습니다.
토론 질문
- 지역별로 기본 분해 속도가 크게 다르다는 결과가 보전 정책이나 탄소 거래 프로그램을 설계할 때 어떤 의미가 있을까? 구체적인 예를 들어 설명해 보세요.
- 이 연구는 기계 학습과 대규모 관측망 시료를 사용했습니다. 이런 방법의 장점과 한계를 각각 무엇이라고 생각하나요?
- 광물 관련 유기 탄소가 수십 년에서 수세기 동안 안정하게 유지된다고 했습니다. 이런 특성이 기후 정책이나 토지관리 결정에 어떤 영향을 줄 수 있을까요?
