산림 소유역 시냇물 내 이산화탄소의 기원

Abstract

매년 하천에서 대기로 배출되는 이산화탄소의 양 중 약 절반이 산림 유역 시냇물에서 배출될 것으로 추정된다. 하지만 산림 시냇물 내 이산화탄소의 기원에 대해서는 정확히 알려진 바가 없다. 이 연구는 산림 시냇물 이산화탄소의 기원을 추적하기 위해 2016년 4월부터 2017년 5월까지 시냇물의 이산화탄소 분압을 측정하고 하천 부근 토양 pCO2와의 상관성을 조사하였다. 또한 이산화탄소 공급원로서의 수체 내 용존유기탄소 분해의 가능성을 측정하고 시냇물의 이산화탄소 농도를 인위적으로 높여 수체 내 이산화탄소의 거동을 파악하였다. 그 결과 시냇물 pCO2는 토양 pCO2 및 수온과 양의 상관관계를 보였고, 강수사상이 발생한 뒤에 증가하는 경향을 보였다. 또한 시냇물 내 용존유기탄소의 분해에 의해서는 시냇물 이산화탄소 분압이 높아지기 어려운 것으로 분석됐으며, 시냇물로 유입된 이산화탄소는 빠르게 대기 중으로 유출될 수 있는 것으로 드러났다. 비록 입자성 유기물의 분해 가능성이나 수체 내 유기물의 광분해 가능성에 대한 추후 실험이 필요하긴 하지만, 시냇물 내 이산화탄소는 수체 내 용존유기물의 미생물에 의한 분해라기보다는 토양 내 축적돼 있던 이산화탄소가 강우 시 빗물과 함께 유출된 것일 가능성이 높다. 현재 추정 오차가 큰 시냇물 전체에서의 시냇물–대기 간 CO2 교환 플럭스를 보다 정확히 측정하기 위해서는 1, 2차 하천 내에서도 하천 pCO2의 시공간적 변화를 충분히 고려하여야 할 것이다.