기온 상승으로 인해 토양에서 탄소가 예상치 못하게 빠르게 방출됩니다.

전 세계적으로 토양은 대기보다 두 배 이상의 탄소를 저장합니다. 따라서 토양의 탄소 흡수 및 방출은 대기 중 온실가스인 이산화탄소(CO2) 농도를 강력하게 조절합니다. 지속적인 인위적인 기후 변화의 맥락에서, 기온 상승 및/또는 수문 순환 변화와 같은 기후 변화에서 토양의 CO2 방출과 직접적으로 관련된 토양 탄소의 민감도를 더 잘 이해하는 것이 중요합니다.

영구동토층의 중요성은 이미 여러 연구에서 강조되었는데, 이 지역의 기온 상승은 이전에 얼어붙었던 토양에서 탄소를 방출하기 때문입니다. 그러나 아열대 및 열대 지역의 토양에는 다량의 유기 탄소도 저장되어 있습니다. 이러한 지역에서 탄소 회전율 변화의 주요 요인이 무엇인지는 이전에는 명확하지 않았습니다.

"유기물을 분해하는 미생물은 일반적으로 따뜻하고 습한 환경에서 더 활발하게 활동하기 때문에 열대 토양의 탄소 함량은 기후 변화에 매우 빠르게 반응합니다. 일부 연구에서는 수문기후 조건 변화가 주요 영향을 미친다고 보고하는 반면, 다른 연구에서는 온도가 주요 역할을 한다고 설명합니다."라고 제1저자인 MARUM의 베라 마이어 박사는 설명합니다.

예금은 과거를 엿볼 수 있는 기회를 제공한다

이러한 대규모 과정을 더 자세히 밝히기 위해 마이어와 동료들은 다소 색다른 접근법을 선택했습니다. 토양을 연구하는 대신, 나일강에서 지중해로 토양에서 운반되어 강어귀 근처에 퇴적된 육지 유래 유기물의 연대를 분석했습니다. 나일강은 북동부 아프리카의 아열대에서 열대 지방에 이르는 광대한 유역의 물질을 동지중해로 운반합니다. 이 연구를 위한 시료는 수천 년의 연대 증거가 퇴적된 해안 해양 퇴적물 코어에서 채취되었습니다. 따라서 이러한 퇴적물 코어는 지구 역사에서 기후가 오늘날과 크게 달랐고 상당히 변화했던 시기를 훨씬 더 오래 살펴볼 수 있게 해 줍니다.

"나일강을 통해 운반된 유기물의 연대는 본질적으로 두 가지 요인에 따라 달라집니다. 토양에 얼마나 오랫동안 존재했는지, 그리고 강을 통해 이동하는 데 얼마나 걸렸는지입니다. 우리 접근법의 장점은 장기간의 시간 척도를 조사할 수 있다는 점인데, 이 경우에는 마지막 빙하기 이후 지난 18,000년을 조사할 수 있습니다."라고 MARUM의 엔노 셰푸스 박사는 말합니다.

결과는 연구진을 놀라게 했고 예상치 못한 결과를 보여주었습니다. 육지 탄소의 연대는 강수량 변화와 그에 따른 유출량 변화에 따라 미미하게 변화했지만, 기온 변화에는 강하게 반응했습니다. 또한, 마지막 빙하기 이후 기온 상승으로 인한 연대 변화는 예상보다 훨씬 컸습니다.

이는 빙하기 이후의 온난화가 토양 미생물에 의한 유기물 분해를 급격히 가속화했고, 탄소 순환 모델에서 예측한 것보다 (아)열대 토양에서 훨씬 더 강력한 이산화탄소 방출을 유발했음을 의미합니다. 공동 저자인 AWI 브레머하펜의 피터 쾰러 박사는 "모델이 토양의 탄소 방출을 매우 과소평가한다는 사실은 모델에서 토양 탄소의 민감도를 수정할 필요가 있음을 보여줍니다."라고 말했습니다.

그러나 이러한 효과는 마지막 빙하기 말에 대기 중 CO 2 농도가 증가하는 데 기여했을 뿐만 아니라 미래에도 광범위한 영향을 미칩니다. 토양의 탄소 회전율은 지구 온난화가 심화됨에 따라 가속화될 것이며, 이전에는 과소평가되었던 피드백을 통해 대기 중 CO 2 농도가 더욱 증가할 수 있습니다.

이 연구는 "해저 - 지구의 미지의 경계면"이라는 주제로 우수 클러스터(Cluster of Excellence)의 지원을 받았습니다. 이 클러스터는 브레멘 대학교 MARUM에 위치하고 있습니다. 이 포괄적인 연구의 목적은 해양 환경의 다양한 출처에서 발생하는 탄소의 이동 경로를 파악하는 것입니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/05/250516134534.htm