콜로라도 주립 대학이 미국 서부 내륙 지역을 대상으로 실시한 새로운 연구에 따르면, 기후 변화에 대응하여 수목 분포가 전반적으로 축소되고 있지만, 더 시원하고 습한 기후로 확장되지는 않는 것으로 나타났습니다. 즉, 기후 변화, 산불, 해충 및 질병에 대응할 만큼 숲이 빠르게 재생되지 않고 있다는 뜻입니다.

기후가 특정 지역의 나무에 너무 따뜻해지면서, 나무 범위가 더 이상적인 조건으로 이동할 것으로 예상되었습니다. 이 연구는 해안 주를 제외한 미국 서부의 25,000개 이상의 구획에 대한 국가 산림 재고 데이터를 분석한 결과, 나무가 가장 더운 범위에서 재생되지 않는다는 것을 발견했습니다. 이는 예상된 결과였습니다.

연구진을 더욱 놀라게 한 것은 연구 대상이었던 흔한 수종 15종 중 대부분이 조건이 더 좋은 지역에서는 전혀 자라지 않았다는 점입니다. 이는 대부분 수종이 도움 없이는 더 적합한 기후로 이동할 수 없을 것임을 시사합니다.

"나무는 깨끗한 물, 깨끗한 공기, 야생 동물 서식지 , 레크리에이션 측면에서 인간에게 많은 가치를 제공합니다   ." CSU 대학원생으로서 연구를 수행한 주요 저자 케이티 니그로의 말이다. "산림 관리자가 특정 나무를 경관에 유지하고자 한다면, 저희 연구는 그 나무가 여전히 존재할 수 있는 곳이나 도움이 필요한 곳을 보여줍니다."

축소 범위는 방해받지 않은 지역과 산불, 곤충 및 질병의 영향을 받은 지역에서 널리 퍼져 있었습니다. 연구자들은 30년간의 교란 데이터를 사용하여 교란(특히 산불)이 성숙한 나무를 죽이고 묘목이 선호하는 기후대에 자리 잡기 위한 경쟁을 제거함으로써 나무가 더 시원하고 습한 지역으로 이동하도록 촉진할 수 있다는 아이디어를 테스트했습니다.

"우리와 모든 종과 마찬가지로 나무는 특정 기후 내성 내에서만 기능할 수 있으며, 종마다 기후 내성이 다릅니다." 니그로가 말했다. "저는 특히 불타버린 지역에서 더 시원한 지역으로의 이동이 더 많을 것이라고 생각했습니다."

Nature Climate Change 에 게재된  연구 결과는  우세한 패턴에 대한 광범위한 개요를 제공합니다. 나무의 분포 범위에서 가장 뜨겁고 건조한 부분에서 재생이 전반적으로 실패하지만, 분포 범위의 더 차갑고 습한 경계를 따라 확장이 실패합니다. Nigro는 더 차갑고 습한  지역 에서 새로운 나무가 자리 잡는 것을 볼 수 있을 만큼 시간이 지나지 않았을 가능성이 있다고 경고했습니다 . 특히 느리게 자라는 아고산 종의 경우 더욱 그렇습니다. 그녀는 어떤 종이 ​​어디에서 살아남을지 확인하기 위해 더 많은 지역 연구가 필요하다고 덧붙였습니다.

이 논문에서는 기후 변화로 인한 급속한 온난화가 재생 속도를 앞지르기 때문에 인간의 도움을 받아 나무를 이동시키는 것이 타당하다고 주장합니다.

니그로는 "잠재적인 문제 중 하나는 나무가 사는 곳과 이상적인 기후 사이의 불일치가 점점 더 커질 수 있다는 것입니다."라고 말했습니다.

더 시원한 기온을 찾는 나무들은 힘든 싸움을 벌인다

기후 변화로 인한 산불, 곤충 및 질병의 증가도 씨앗 공급원을 제거하여 재생을 방해할 수 있으며, 씨앗은 문자 그대로 조건이 더 시원한 경사면에서 땅을 얻으려고 힘든 싸움을 벌여야 합니다.

아라파호와 루즈벨트 국립 삼림은 2022년 하이 파크 화재 10년 후의 이 사진에서 불규칙한 나무 재생을 보여줍니다. 새로운 연구에 따르면 기후 변화에 대응하여 나무 범위가 줄어들고 있습니다. 출처: 케이티 니그로

"중력을 포함하여 씨앗이 언덕 위로 이동하는 것을 막는 요인이 많습니다." 생태계 과학 및 지속 가능성 부교수이자 공동 저자인 모니크 로카의 말이다. "나무가 더 시원하고 습한 곳으로 이동할 수 있으려면 많은 조건이 필요합니다."

그녀는 "이 연구는 나무가 자연적으로 경관에 남아 있는 곳과 서부 경관을 나무로 덮는 것이 목표라면 우리가 개입해야 할 곳에 대한 세부 사항을 파헤칩니다."라고 덧붙였습니다.

몇몇 종은 다른 종보다 더 잘 견뎌냈습니다. 기후 변화, 산불, 곤충 및 질병 발생과 관계없이 이미 점유한 지역에서 계속 재생산한 네 종 중 세 종은 풍경에서 더 드물기 때문에 반응을 정확하게 측정하기가 더 어렵고, 그 중 하나인 Gambel 오크는 회복력이 강하고 열과 가뭄에 강한 재생종입니다.

이 연구에서는 USDA 산림청의 산림 재고 및 분석 프로그램(때로는 국가적 "나무 인구 조사"라고도 함)의 장기 현장 데이터를 사용했습니다. 전국의 산림 지역에 있는 연구 플롯을 지속적으로 조사하여 수확, 질병 또는 사망을 통해 개별 나무의 성장 또는 손실을 추적합니다. 재고 및 분석 프로그램의 분석 팀 책임자인 크리스틴 펠츠가 이 연구를 공동 집필했습니다.

"니그로 박사는 우리가 현장에서 수집한 데이터의 힘을 활용하여 내륙 서부의 숲이 어떻게 변화하고 있는지 보여주었습니다. 이론적으로는 아니지만 오늘날 말입니다." 펠츠가 말했습니다. "그녀의 연구는 화재와 토종 곤충과 같은 것들이 기후와 어떻게 상호 작용하는지 고려하기 때문에 중요한데, 이는 수천 년 동안 자연적 교란이 숲 역학의 주요 원동력이었던 곳에서 필수적입니다."

과거 연구에서처럼 평균적인 나무 범위의 변화를 살펴보는 대신, 이 연구는 한 걸음 더 나아가 종의 범위의 차갑고 따뜻한 경계, 즉 선두와 후미를 조사했습니다. 이를 통해 나무 범위가 어떻게 더 자세히 변화하는지 구체적으로 설명하고 산림 관리자에게 실행 가능한 통찰력을 제공합니다. 나무가 스스로 더 시원한 지역으로 확장되고 있다면, 지원된 이주는 그렇게 중요하지 않을 것입니다.

니그로는 "이 연구는 토지 관리자와 임업인이 가능한 한 오랫동안 서식지의 가장 더운 부분에 있는 나무를 유지할지, 아니면 더위와 가뭄에 강한 시스템으로 전환할지 결정하는 데 도움이 될 수 있다"며, 때로는 더운 환경에 적응한 같은 종의 씨앗으로 지원 이동을 할 수 있다고 덧붙였다.

록키 산맥 연구소의 Oak Ridge Institute for Science and Education 박사후 연구원으로서 현재 연구를 진행 중인 Nigro는 더 혹독한 기후 조건에서 생존 가능성이 가장 높은 단일 종의 씨앗을 식별하려고 노력하고 있습니다. CSU에서 Nigro의 박사 학위 지도 교수였던 공동 저자 Miranda Redmond도   UC 버클리에서 나무 종 적응을 연구하여 이 연구를 계속 진행하고 있습니다.

레드먼드는 "산불, 가뭄 및 기타 기후 변화로 인한 교란으로 인해 나무가 죽는 속도가 빠르고 규모가 크며, 많은 지역에서 나무 재생이 실패하는 현상이 관찰됨에 따라 이러한 노력이 점점 더 중요해지고 있습니다."라고 말했습니다.

니그로는 "나무를 가장 가치 있게 여기는 풍경에 두기 위해 나무를 심는 것이 필요할 가능성이 높으며, 불가피하게 변화할 지역에서 새로운 생태계를 받아들여야 할 수도 있습니다. 우리의 미래 숲은 오늘날과는 달라 보이고 다른 나무를 포함할 수도 있습니다."라고 덧붙였습니다.