828. 기후변화와 생태계 물질 순환

기후변화와 생태계 물질순환 - Climate Change and Ecosystem Material Cycles
박훈 외 지음 / OJERI BOOKS / 2024년 2월

기후변화와 생태계 물질 순환

기술적인 방법으로 단기적인 위기 극복하는 것보다 생태계 관점에서 대처할 수 있는 과학적 기초를 알기 위해 이 책을 권한다는 다양한 사람들의 추천사들, 연구결과, 도표. 전공자에게 유용할 책

예측가능한 미래를 위한 수많은 모델, 모형, 시스템이 존재하는 구나.

내가 할 수 있는 건 당장 에어컨 끄기, 쓰레기 덜 만들기 같은 표 안나는 거지만 잊지 말아야지. 모든 원소의 양은 같아.

<들어가는 글. 순환의 고리를 이해해야 하는 이유> 오정리질리언스 연구원.

생태계-물- ㄱ후 변화 회복탄력성 연구.

'물질순환' , '기초변화와 관련된 물질 순환 모델링'에 대한 기초이론서.

1장. 기후변화

1.원인: 탄소 순환이상

인간활동으로 인해 발생하는 이산화탄소 양이 자연의 작용으로 흡수되는 양보다 많아서 생긴다.

1.1. 열수지 균형 이상

1.2. 생태계 훼손

2. 현황: 부문별, 지역별 영향

2.1기후 시스템 변화현황

엄청난 잠재력 지닌 탄소 흡수원인. 바다가 피해에 가장 취약

2.2. 부문별 영향

 생태계와 생태계 서비스

해안 습지 소실 우려 기후 변화로 생존 자체를 위협받는 생물 종이 많다. 지구온난화 증가로 기후 시스템도 큰 변화 겪을 것.

북극해빙, 눈덮임. 영구 동토 감소. 극한 고온. 이상 고수온, 호우, 일부 지역 내 농업, 생태학적 가뭄의 빈도와 강도, 강력한 열대 저기압의 비율 증가 포함.

지구온난화 0.5 도 증가시 극한 폭염 등 고온, 호우 일부지역 내 농업 생태학적 가뭄의 강도아 빈도 두드러지게 증가할 것이라는 경고가 있다.

 평균기온: 산업화 이전보다 1.2도 상승

 바다: 해수 산성환

 산림과 토지: 적극적 관리 필요

2.3. 지역별 영향

인위적인 온실가스증가

2.4. 국내 기후변화 피해 현황

3. 전망: IPCC시나리오에 따른 영향

3.1. 대표 농도, 경로 시나리오

3.2. 공통 사회경제 경로

3.3. SSP-RCP결합 시나리오

온난화 진행 시나리오에 따른 기후변화

강도 높은 강수 증가와 건조 강도 동시에 높아질 것

2장. 생태계 물질 순환

형태만 바뀔 뿐 보존되는 물질의 생태계 내 순환을 이해하면 생태계 작용, 변화 파악에 중요한 정보 얻을 수 있다.

1. 6대 원소와 플라스틱.

수소, 탄소, 질소, 산소, 인, 황의 6가지 원소 생물권 질량의 95%차지.

화합물 상태의 순황 이해할 필요가 있는 플라스틱

2. 현황: 물질 수지 중심

2.1. 탄소

탄소 저장량. 바다에 가장 많이 존재

탄소 분포

탄소의 이동

2.2. 물

물 저장소와 저장량

인간의 사용을 통한 물 흐름

새로운 인위적 물 흐름

기후 변화에 따른 저장소별 저장량 변화. 지구 온난화가 심화될수록 연직 수증기량 점점 증가

2.3. 질소 

살아있는 모든 세포에 들어 있다.

질소 저장소와 저장량

원래 자연적인 질소고정이 있지만 인간은 화학공정으로 대기 중의 질소를 암모니아로 변화시켜 대량 생산.

전 세계 에너지의 약 2%가 하바보쉬 공정에 투입된다.

생물 이용했던 화석연료와 수소 사용햇던 상관없이 인류의 질소 고정량 꾸준히 증가했고 이에 따라 자연 생태계에 활성 질소도 급증.

활성 질소는 대기 중 질소기체와 달리 다양한 화학 반응에 쉽게 참여하여 각종 환경문제 일으킨다.

질소의 이동

이간이 비료와 거름 사용하여 자연의 질소 순환 교란, 농업활동과 화석연료 연소를 통해 생태계에 활성질소 축적하여 대기중 아산화질소 농도 증가했다.

2.4. 인

생태계에 인산염형태로 주로 존재. 생물의 생존과 기능에 참여.

모든 생물의 세포막 주요성분 인지질 핵심 원소. DNA, RNA, ATP에 포함

인 저장소와 저장량

대부분 퇴적물에 저장, 생물 작용으로 생태계 공금. 인도 질소처럼 부영양화 일으킨다.

2.5. 황

메티오닌, 시스테인

무산소 광합성, 황산화물, 황산화물 배출량, 황의 두얼굴(환경오염의 주된 우려 요소이지만 동시에 주요 에어로졸로서 지구온난화 완화 역할도 한다.

2.6. 플라스틱

플라스틱 생산량, 플라스틱의 흐름(만들기는 많이 만들고 없어지지는 않고

3장 물질 순환 모형. 

미래에 나타날 기후변화 이해하기 위해 꼭 필요

1. 모형 기초이론

1.1. 탄소 순환 모형.

1.2. 생물권 모형

1.3. 환경 및 생태 정보학

2. 평가모형: 규모에 따른 분류

2.1. 대귀모 모형: 대기, 해양, 육상. 

지구시스템 모형, 통합 평가 모형.

예측하기 위해 대기, 육상, 해양, 해빙을 완전히 결합한 기후 모형. 통합 평가모형. 인간과 지구 시스템의 주요 프로세스와 상호작용 주로 분석해서 정책적 시나리오 정보 제공하는 것이 주요 목표.

2.2. 소규모 모형(대기[ 수분 등 포함]) 토양, 식생,

각 생태계를 더욱 면밀하게 이해하고 세밀하게 분석할 수 있게 하는 세부 모형

산림 및 초지 생태계, 농업 생태계. 수문 모형

2.3. 모형별 입출력 인자

각 모형의 입출력 자료가 제대로 된 모형을 만들고 예측 결과를 만들겠구나 서로 복잡한 상호관계 맺고 있고 가장 중요한 것은 에너지 변화에 따른 생지화학적 장용.

식생의 생장 효율은 그 자체로 탄소 고정하는 입력 자료 되고 생장량 자체는 주요한 출력 자료 역할.

생지화학적 과정에 영향 주는 입출력 자료 외에도 사회경제적인 다양한 입출력 자료 존재.

3. 물질 순환시스템 연구 방향.

3.1. 기후 위기 관련 연구 방향

과학자들의 회의 방식과 기후 모형의 인프라 관리, 에너지 소비, 알고리즘 등에서도 탄소발자국 줄여야 한다는 주장 나옴

3.2. 물질 순환 연구방향

서로 다른 주요 물질 사이의 상호작용 더 자세히 다루고, 전지구적 변화 뿐 아니라 지역별로 서로 다른 영향 미치는 물질 순환 더 높은 해상도로 연구해야 한다. 

질소, 황 같이 지역적으로 다른 오염 물질 있으므로

육지/ 해양 보호지역 관리 수준별 생물 다양성 보전, 기후변화완화, 식량 생산에 대한 효과 제시하여 관심받는 보고서 있다.

보호지역 기타 효과적인 지역 기반 보전 조치 지역.

자연 보전이 일차 목적은 아니지만 해당지역의 생태계 기능. 서비스 및 문화적. 영적, 사회경제적. 지역적 가치 보전이 생물 다양성 보전가치 해치지 않도록 관리하는 구역

1. 생물다양성 위협 저감 위한 목표

2. 지속가능한 이용 및 이익공율르 통한 인간의 요구 충족 위한 목표

3. 이행 및 주류화를 위한 도구 및 해법

3.3. 한국형 모형 접근

맺는 글: 난제에서 한 걸음 나아가기를

모든 생물이 살아가는 모든 환경이 위기다.

탄소순환, 물순환, 질소, 인, 황의 순환.

모두 자연이 스스로 정화할 수 있는 수준이 아니다.

물질 순환 연구. 모형개발이 필요하고 생물 다양성과 생태계 서비스에 주류 과학 뿐 아니라 토착민과 지역 공동체의 전통지식이 모형에 반영될 필요가 있다.