현재 우리나라 뿐 아니라 세계 각국이 다함께 풀어 나가야 할 환경 문제로 기후변화와 인간의 토지 이용 변화에 의한 생태계의 교란(disturbance)을 꼽을 수 있습니다. 생태계가 교란되면 어떤 새로운 위험이 우리 앞에 다가올까요? 생태계의 변화에 따른 위험을 미리 알려면 무엇을 어떻게 측정해야 할까요?
생태계를 구성하는 가장 핵심적인 원소는 탄소입니다. 우리를 포함하여 모든 생물체를 구성하는 주요 원소가 탄소입니다. 생물체가 죽으면 분해되어 이산화탄소가 되고, 대기 중 이산화탄소는 식물의 광합성에 의해 다시 유기탄소로 형태가 바뀌어 순환하며, 이 모든 과정을 일컬어 ‘탄소순환’이라고 합니다. 언제, 어디에서, 어떤 형태로 탄소 화합물이 존재하는지에 따라 대기 중 이산화탄소의 양이 결정되고, 이에 따라 전 지구적인 에너지 수지가 달라지기 때문에 탄소순환의 각 요소를 정량적으로 이해하려는 연구가 육상과 바다 생태계에 걸쳐 세계 여러 연구진에 의해 진행되고 있습니다.
우리 연구실에서는 탄소순환의 변화에 연구의 초점을 맞추고 무엇이 생태계 내 탄소화합물의 이동량과 생지화학적 특성을 조절하는지에 대해 전통적인 분석 방법에서부터 동위원소 분석과 GIS 분석에 이르기까지 다양한 도구를 이용하여 연구를 진행하고 있습니다. 이 연구를 통해서 아래와 같은 질문에 정량적으로 답하려 합니다.
- 기후변화가 진행되면 생태계는 어떻게 달라질 수 있으며, 이는 얼마나 위험할 수 있는가?
- 산림과 산림토양은 과연 얼마나 효율적인 이산화탄소 흡수원인가?
- 인간에 의한 토지 이용의 변화는 시냇물과 강을 따라 흘러나오는 물의 양과 수질에 어떤 영향을 미치는가?
- 교란된 생태계를 어떻게 회복시킬 수 있는가?
- 환경의 변화를 어떻게 하면 더 효율적으로, 또한 연속적으로 추적할 수 있는가?
위에 제시된 연구를 토대로, 다양한 환경 문제의 원인을 과학적으로 규명하고, 이를 바탕으로 해결책을 제시하는 것이 생지화학 연구실의 지향점입니다.
