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이창석 교수 연구팀, 토양오염으로 점철된 울산공업단지 산림복원 결과 국제논문 발표

김한결 기자 | eco@ecomedia.co.kr | 입력 2023-08-23 14:37:08

서울여자대학교 이창석 교수 연구팀은 수십년간에 걸쳐 토양오염으로 점철된 울산공업단지의 식생을 복원하기 위해 약 20년에 걸쳐 진행해온 연구결과를 국제저널 Forests에 발표했다고 밝혔다.

우리나라 최대 규모의 울산공업단지 주변 산림은 공업단지로부터 배출되는 대기 오염의 영향으로 토양이 산성화되고 식생이 파괴되어 사막화 현상까지 나타났다. 산성화된 토양은 필수이온인 칼슘함량과 마그네슘함량이 감소하여 극심한 대기오염에 더해 식생의 쇠퇴를 부추겼다. 이에 더하여 산성화된 토양에서는 독성이온인 알루미늄 함량이 증가하며 그 피해를 심화시켰다. 

▲ 복원 전의 모습(위 왼쪽)과 복원 후 진행과정을 보여주는 사진. 복원 후 20년 이상이 경과된 현재 복원된 장소(아래 오른쪽)는 울창한 숲을 이루고 있는 반면에 복원되지 않은 장소는 여전히 억새가 지배하는 초지로 남아 있다.

이러한 과정에서 큰키나무로 이루어졌던 숲은 중간키 나무숲으로 바뀌고 그 다음에는 작은 키 나무숲을 거쳐 초지로 바뀌더니 급기야는 맨 땅이 노출되는 사막화현상까지 나타났다. 이러한 현상을 국제사회는 식생의 껍질이 벗겨지는 현상(peeling off)로 표현했는데 우리나라의 울산공업단지와 여천공업단지도 그러한 식생쇠퇴현상을 경험했다.

▲ 복원 초기 복원된 장소 (R (current), R (4 years), R (20 years))의 위치가 복원되지 않은 장소 (BG, FB, GG, FG)와 오염되지 않은 장소 (Oak (reference)) 사이에서 복원되지 않은 장소에 더 가까이 위치해 있다가 시간이 경과함에 따라 오염되지 않은 장소에 더 가까워지고 있다. 이러한 결과로부터 복원된 장소의 종 조성이 시간이 경과함에 따라 오염되지 않은 장소에 성립한 자연식생과 종 조성이 유사해지고 있음을 확인할 수 있다.

서울여자대학교 이창석 교수 연구팀은 1998년 산성화된 토양을 개량하기 위해 칼슘과 마그네슘을 함유하고 있는 돌로마이트와 유기물과 영양염류를 함유하고 있는 슬러지를 토양개량제로 사용하여 산성화된 토양을 개량했다. 또한 대기오염과 토양오염에 내성을 갖는 졸참나무, 갈참나무 및 광나무를 도입하고 여기에 질소 고정을 하여 비료목 역할을 하는 사방오리나무를 추가하는 생태적 복원을 추진했다.

▲ 종 순위 – 우점도 곡선은 복원된 장소(R (current), R (4 years), R (20 years))의 종 다양성이 복원 후 시간이 경과함에 따라 증가하여 20년 후 자연식생 (Oak (reference))의 종 다양성과 유사해지고 있음을 보여주고 있다.

그런 다음 식생의 회복과정을 복원 당년, 복원 후 4년 그리고 복원 후 20년의 세 번에 걸쳐 모니터링한 결과, 20년 후 식생의 종 조성은 복원모델로 삼은 비오염지역의 자연식생과 유사한 종 조성을 회복하였고, 종 다양성 역시 자연식생과 유사한 수준으로 회복했다.
 

또 복원된 숲을 지배하는 참나무들의 개체군 구조는 지속적 유지가 가능한 역 J자형을 보여 성공적인 복원이 이루어졌음을 입증했다.

▲ 복원된 장소 (Restored)의 숲을 이루는 주요 종 (참나무류)의 크기 분포가 어린 개체가 지속적으로 보충되는 역 J형으로 나타나 지속적으로 유지될 수 있음을 보여주고 있다.

이 연구팀은 복원 후 4년까지 모니터링한 결과를 국제저널 Water, Air and Soil Pollution에 1차 발표한 바 있고, 20년 후 다시 그 정착과정을 조사하고 분석하여 그 결과를 다른 국제저널 Forests에 발표했다.

[이미디어= 김한결 기자]  

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