보르네오 지역의 토지 이용 변화, 화재, 산화성 이탄 분해를 통한 이산화탄소 배출

Apr 21, 2024

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 13067(2023) 이 기사 인용

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보르네오는 숲과 이탄에 풍부한 목질 탄소를 축적했습니다. 그러나 농장 개발, 고사목 연소, 배수로 인한 이탄 건조를 수반하는 농경지 전환은 기후 변화 완화의 주요 과제입니다. 본 연구는 2001년부터 2016년까지의 원격 감지 데이터를 사용하여 토지 이용 변화, 산림 및 이탄 화재, 산화적 이탄 분해로 인한 이산화탄소(CO2) 배출량과 보르네오 전역의 바이오매스 성장으로 인한 CO2 흡수를 추정하는 방법을 개발하는 것을 목표로 했습니다. 광활한 산림에서의 바이오매스 성장으로 인해 상당한 증가 추세를 보였으며, 연간 순 방출은 461.10 ± 436.51(평균 ± 1 표준 편차) Tg CO2 year−1로 관찰되었습니다. 추정 배출량은 주로 2001년부터 2003년까지의 토지 이용 변화로 특징지어졌으며, 2001년에 가장 높은 배출량이 배출되었습니다. 토지 이용 변화는 92.0 ± 1.0%(평균 ± 1 표준 편차)의 정확도로 연간 토지 이용 지도에서 평가되었습니다. 산림 및 토탄 화재는 2002년, 2006년, 2009년, 2014년 및 2015년에 다른 연도에 비해 더 높은 배출량에 기여했으며 남방 진동 지수와 강한 상관관계가 있었습니다. 이러한 결과는 이전에 생각했던 것보다 더 많은 CO2가 대기로 방출되었을 수 있음을 시사합니다.

산림은 대기 중 이산화탄소(CO2)를 흡수하고 이를 나무 바이오매스의 일부로 저장함으로써 지구 탄소 순환에서 중요한 역할을 합니다. 2000년에서 2012년 사이에 전 세계적으로 벌목과 토지 이용 변화로 인해 총 230Mha의 숲이 사라졌고 80Mha의 새로운 숲이 새로 생겼습니다1. 전 세계 순 산림 벌채율은 1990~2000년 7.8Mha(연간 5.2Mha)에서 꾸준히 감소했습니다. 2000~2010년에는 −1, 2010~20202년에는 4.7Mha year−1입니다. 현재 전 세계 산림 면적은 40억 6천만 헥타르로 전체 토지 면적의 31%를 차지합니다. 이 중 온전한 자연림의 전체 공간적 면적은 27%2에 불과하다. 2010년부터 2021년까지 육상 CO2 흡수원의 평균은 3.2Pg C year−1로 추정되는 반면, 주로 삼림 벌채로 인한 토지 이용 변화는 20223년 글로벌 탄소예산(Global Carbon Budget)을 기준으로 1.3Pg C year−1을 배출했습니다. 총 순 온실가스(GHG) ) 농업, 임업 및 기타 토지 이용(AFOLU) 부문의 배출량은 2007년부터 20164년까지 12.0Pg CO2 year−1(CO2 등가)로 총 순 인위적 배출량의 23%를 차지했습니다. 따라서 AFOLU 부문의 온실가스 배출은 대기 온실가스 농도 증가에 크게 기여했습니다.

동남아시아의 산림 벌채율은 특히 높으며, 특히 인도네시아에서는 2000년부터 2012년까지 산림 손실률이 가장 높았습니다1,5. 1980년대에는 숲이 보르네오 육지 면적의 71%를 차지했지만 이 비율은 20006년에 54%로 감소했고, 2000년에서 2017년 사이에 14%(6.04Mha) 더 감소했습니다. 야자나무와 펄프재는 2000년부터 2017년까지 170%(6.20Mha) 증가했습니다. 보르네오 산림벌채의 주요 원인으로는 농업 활동의 확대, 산림을 팜유와 펄프재 농장으로 전환, 벌목 등이 있습니다8,9. 농업 개발은 노동 비용과 토지 비용이 저렴하기 때문에 많은 열대 국가에서 지역 경제 성장에 기여하는 데 핵심적인 역할을 해왔습니다10. 그러나 이는 또한 자생 생물 다양성을 위한 자연 서식지의 광범위한 손실, 목질 바이오매스 감소, 배수로의 수질 악화, 이탄지의 토양 건조로 인한 온실가스 배출 증가, 바이오매스로 인한 안개로 인한 재정적 손실 및 물리적 피해를 초래했습니다. 그리고 이탄 연소11.

많은 양의 탄소가 이탄으로 저장됩니다. 섬나라 동남아시아에서는 상당량의 불완전 분해된 목질 탄소가 수천 년에 걸쳐 습지 숲 아래 이탄으로 축적되었습니다12. 이탄의 탄소 함량은 약 68.5Pg으로 추정되며 이는 전 세계 열대 이탄 탄소 저장고의 77%에 해당합니다12. 토지 이용 변화는 탄소 저장고를 변화시키고 상당한 양의 CO2를 대기로 배출할 가능성이 있습니다12,13. 동남아시아의 이탄지대는 지난 40년 동안 토지 이용 변화9,13, 배수14,15, 화재16,17로 인한 삼림 벌채를 통해 막대한 양의 CO2를 배출했습니다. 동남아시아 역시 엘니뇨 현상에 민감합니다18. 보르네오에서는 엘니뇨 남방진동(ENSO)이 우기의 시작을 지연시켜 가뭄을 일으키고19,20,21 이로 인해 산불 위험이 증가하고21 산화성 이탄 분해가 가속화되어 결과적으로 CO2 배출이 증가합니다22,23.