우리나라와 같은 논농사 중심 지역에서는 수생식물 벼를 재배하기 위해 하천경관의 한 부분에 해당하는 수변구역 대부분을 논으로 이용해 왔다.

 

▲ 민통선 북방지역의 한 장소에 성립된 수변식생을 보여주는 사진. 이러한 수변식생은 한국전쟁 후 70여 년간 자연의 과정을 통해 복원된 것으로서 하천복원의 모델이 될 수 있다. 하천은 수생태계와 수변생태계가 조합된 복합생태계로서 생태학적 체계에 따르면 경관에 해당한다.

▲ 남한강의 수변구역에 조성된 논.

그리고 오늘날 그곳을 다시 도시로 개발해 왔는데 (사진 3), 이러한 사실을 해당지역의 토양 (충적토)로부터 확인할 수 있다 (사진 4). 

 

▲ 우면산에서 바라 본 한강의 수변구역. 강변구역이 온통 주거지역을 비롯한 도시화지역으로 개발되어 있다.

▲ 서울의 동북지역에 위치한 중랑천 변의 한 장소를 보여주는 인공위성 사진.

▲ 건설공사를 위해 그곳으로부터 파낸 흙을 보여주는 사진. 현재 이곳과 중랑천 사이에는 동부간선도로가 지나 이곳이 하천으로부터 멀리 떨어져 있지만 그곳으로부터 파낸 흙은 주로 모래로 이루어져 이곳이 하천부지임을 입증하고 있다.

논으로 이용할 때부터 가능한 넓은 토지를 확보하기 위해 하천의 폭을 좁히고, 그 대신 제방을 높게 쌓아 홍수 피해를 막아 왔다. 따라서 우리나라 대부분의 하천에서는 수변식생의 폭이 좁은데 이러한 요인이 우리나라 하천에서 수질 문제를 유발하는 주요인이다. 나아가 수변식생은 하천과 그 주변에서 살아가고 있는 야생생물의 번식 공간이고, 먹이공급처이며 피난처로도 기능하여 생물다양성을 보존하는데도 매우 중요한 역할을 한다.

 

이러한 수변식생이 또 다른 측면에서 주목을 받고 있다. 서울여자대학교 이창석 교수 연구팀은 환경산업기술원, 국립생태원 습지센터 및 국립환경과학원의 지원을 받아 우리나라의 하천과 호수에 성립한 버드나무군락이 흡수할 수 있는 이산화탄소량을 정량하였다. 

 

정량 결과 버드나무군락의 연간 단위면적 당 이산화탄소 흡수 능력 (55.7 CO2 ton ha-1 yr-1)은 소나무군락이나 신갈나무군락 같은 산림식생이 흡수하는 양의 3배 이상에 달할 정도로 높은 것으로 나타났다. 

 

더구나 이 측정치는 식물의 흡수량에서 식물과 함께 살아가는 토양 속 미생물과 동물의 호흡량을 측정하여 차감한 수치로서 기존의 측정치와는 차원이 다른 측정치로서 주목된다. 이렇게 산정된 단위면적 당 이산화탄소 흡수량을 현재 성립해 있는 버드나무군락 면적에 대입하여 우리나라 전체의 버드나무군락이 흡수할 수 있는 이산화탄소량을 산정한 결과, 그 양은 약 123만 톤에 달하는 것으로 평가되었다.

(3042개 조사 구간 중 버드나무류 면적은 447.87 ha로 우리나라 하천 길이 30,000 km로 환산하면 약 150,000개의 조사구간이 나온다. 따라서 나라 전체 수변 식생의 흡수능은 447.87 ha X 150,000/3,042 X 55.7 CO2 ton/ha = 1,230,097 CO2 ton으로 평가된다.)

나아가 국립환경과학원과 이창석 교수 연구팀은 하천에 정착한 식생의 공간 배열, 종 다양성, 외래종 비율, 절대육상식물 비율 등에 근거하여 하천의 건강한 정도를 ‘매우 좋음’, ‘좋음’, ‘보통’, ‘나쁨’ 및 ‘매우 나쁨’의 5개 등급으로 평가하였다. 

 

이러한 평가 결과에서 ‘매우 좋음’ 및 ‘좋음’으로 평가된 구간에서 얻은 식생정보를 체계화하여 ‘매우 나쁨’ 이나 ‘나쁨’으로 평가된 구간의 복원을 위한 모델로 구축하였다. 

 

복원 모델은 상부 계류, 하부계류, 상류, 중류 및 하류로 구분하여 하천의 위치에 따른 특성을 반영하였다. 이 연구결과를 바탕으로 ‘매우 나쁨’이나 ‘나쁨’으로 평가된 구간을 ‘매우 좋음’ 이나 ‘좋음’ 구간을 모델로 삼아 복원할 경우 이산화탄소 흡수량은 1,000만 톤가량 되는 것으로 나타났다 (하천 단면 중 버드나무류가 자랄 수 있는 공간 범위 (약 60 m X 30,000 km = 180,000 ha, 180,000 ha X 55.7 CO2 ton/ha = 10,026,000 CO2 ton/ha).

 

▲ 생태적 방법을 적용하여 실행될 하천 복원에서 수변식생의 공간 배열. 몬순기후대의 홍수체제를 고려하면 하천의 횡단면에서 식생의 공간분포는 수로로부터 거리에 따라 백사장, 풀이 우점하는 식생, 작은 키 나무가 우점하는 식생 및 큰 키 나무가 우점하는 식생의 순서로 나타난다.  각 식생역의 폭은 상대적인 것으로 수로 폭에 비례하여 결정되었다.  각 구간에 도입할 수 있는 식물을 표 1 – 표 5에 제시하였다.

이 양은 우리나라 전체 면적의 64%를 차지하고 있는 산림이 우리나라가 탄소중립 달성 목표의 해로 삼은 2050년에 흡수할 수 있는 이산화탄소량의 40% 이상에 해당하는 양으로서 국가의 탄소중립목표를 이루는데 새로운 탄소 흡수원으로서 매우 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

 

이창석 교수 연구팀은 이러한 결과가 국가의 탄소중립정책 및 하천관리정책에 적극 반영될 수 있기를 고대하고 있다. 

 

표 1. 상부 계류에서 복원을 위해 도입될 식생의 구역 별 종 조성

표 2. 하부 계류에서 복원을 위해 도입될 식생의 구역 별 종 조성

표 3. 상류에서 복원을 위해 도입될 식생의 구역 별 종 조성

표 4. 중류에서 복원을 위해 도입될 식생의 구역 별 종 조성

표 5. 하류에서 복원을 위해 도입될 식생의 구역 별 종 조성

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