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호주 그리피스 대학교(Griffith University)의 연구팀이 주도한 연구에 따르면, 기후와 토지 이용의 변화가 전 세계 지상 물저장량(Terrestrial Water Storage)에 영향을 미쳐 홍수와 가뭄과 같은 극한 기상 현상을 일으키고 있다고 밝혔다.

『원 얼스(One Earth)』에 게재된 이 연구는 세 가지 다른 미래 기후변화와 사회 경제 시나리오에서 물저장량에 대해 조사하고 미래 변화를 예측했다.

이 연구에서 제시한 세 가지는 시나리오는 △균형 잡힌 경제 성장, 적절한 인구, 신중한 에너지 사용을 통한 '중간 시나리오' △경쟁적이고 지역 중심적인 사회, 높은 에너지 사용 및 보통의 환경 문제가 있는 '지역 경쟁 시나리오' △급속한 경제성장, 세계 인구 증가 및 화석연료 의존도가 높은 '화석연료 발전 시나리오'가 있다.

이 연구의 주저자인 호주 강 연구소(Australian Rivers Institute)의 아데리에리 올루와페미(Adeyeri Oluwafemi) 박사는 “지하수, 강, 강우 등 물은 기후와 토지 이용 변화로 인해 자연 순환에 어려움을 겪고 있으며, 이로 인해 강우량과 패턴에 문제가 발생하고, 물이 지형을 가로질러 이동하는 방식에 영향을 미치고 있다"고 설명했다.

올루와페미 박사는 이어 “물저장은 물공급의 지속 가능성과 공공복지에 영향을 미치는 인류의 안녕에 중요한 역할을 한다"며 “물저장량의 부족은 심각한 물부족, 식량 불안정, 서식지 파괴, 종의 멸종, 공공의 긴장으로 이어질 수 있다”고 강조했다.

그러나 물저장 패턴을 올바르게 이해하는 데 필요한 장기 데이터 세트에 접근하는 것은 제한된 가용성, 모니터링 인프라 및 재정적 제약으로 인해 어려움이 있다. 또한 올루와페미 박사는 “직접 관측은 상당한 양의 가치 있는 정보를 제공하지만, 그러한 데이터의 가용성은 종종 제한된다"라고 말했다. 기후 모델은 강수량, 증발산량, 유출 및 저장량 변화의 형태로 장기적인 세계 규모의 물 수지를 이해하는 데 유용한 도구로 등장했다.

그러나 공동 저자이자 호주 강 연구소의 ARC 연구원인 크리스토퍼 은데히(Christopher Ndehedehe) 박사는 ”실제 특징의 과도한 단순화로 미세한 규모의 세부 사항과 미세 물리적 과정을 포착하기 위한 기후 모델의 한계는 그들의 편향을 확대하고 영향 평가 연구에 적합하지 않다"며 “이러한 편견을 바로잡고, 기후변화의 징후를 얼마나 잘 모방하는지 조사하는 것이 중요하다"고 말했다.

은데히 박사는 이어 "이용 가능한 담수의 양에 대한 미래 예측의 정확도를 향상시키기 위해 기후 모델 출력과 원격 감지 관측을 사용해 물저장 특성의 예상 변화를 이해하는 것이 중요하다"고 덧붙였다.

연구 결과에 따르면, 기후 요인의 계절적 변화가 물저장에 어떤 영향을 미치는지 밝혀졌다.

예를 들어, 바람의 변화는 수분 이동에 영향을 미쳐 가뭄이나 폭우가 더 자주 발생시키고 지역사회와 생태계에 문제를 일으킬 수 있다.

기후 모델의 편향을 수정함으로써 불확실성을 줄이고 모든 계절에 걸쳐 물저장량 변화에 대한 과거 및 미래에 대한 예측을 개선시켰다.

기후변화가 지구 수문 순환을 변화시킴에 따라 유출수, 강수량, 증발산량과 같은 저수분의 분포, 양, 계절적 변화 및 시기가 크게 변할 가능성이 높다.

지구를 가로질러 이동하는 바람의 계절적 변화는 한 곳에서 다른 곳으로 얼마나 많은 수분을 운반하는지에 영향을 미친다.

이는 가뭄이나 폭우가 더 자주 발생하는 지역으로 이어져 사람과 환경 모두에 문제를 일으킬 수 있다.

올루와페미 박사는 “12~2월 시즌에는 동풍이 호주 북부를 가로지르며, 서태평양에서 수분이 급속히 유입된다”며 “이 기간 동안 대기압 시스템은 습기를 호주 북부로 밀어 내고 노던준주(Northern Territory, 호주의 북부에 위치한 주)의 습도를 높인다. 더 중요한 것은 높아진 습도는 지표수 근처의 온도를 더 빠르게 올려 증발을 증가시킴으로써 과잉된 물이 저장되게 한다"고 설명했다.

이어 “이는 수분이 어디서 오고 어디에 닿는지에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 화석 연료 개발 시나리오에서 6~9월 시즌에 대부분의 열대 분지에서는 물저장 과잉이 북쪽으로 이동하는 것을 보여준다"며 "특히, 남반구의 대부분의 분지는 더 건조해지는 반면, 적도 바로 위의 분지는 더 습해질 것이며, 이는 '건조할수록 더 건조해지고 습해질수록 더 습해진다'라는 패러다임을 확인시킨다"고 덧붙여 설명했다.

이러한 발견은 물저장에 의존하는 생태계 및 인간 시스템이 어떻게 영향을 받을 수 있는지에 대한 통찰력을 제공한다.

물저장량의 변화는 습지 유지 관리, 지하수 보충, 호수 건강, 관개 일정, 농업 분야 물관리 개선 등 생태학적, 사회적 구조에 큰 영향을 미친다.

끝으로, 올루와페미 박사는 “기후 및 토지 사용 변화로 인해 예상되는 물저장 부족이나 과잉은 물공급에 영향을 미치고 수문학적, 농업적 시스템의 효율성을 향상시키거나 감소시킬수 있다"며 "정책 입안자들은 생태계 서비스를 촉진하고 생물 다양성을 보호하는 지속가능한 토지 관리 접근법의 잠재적 구현뿐만 아니라 다양한 하위 시스템에 대한 기후변화 적응 또는 완화 전략을 수립할 때 물저장 변화의 영향을 고려할 필요가 있다"고 강조했다.

워터저널 배민지 기자