△극노랑나비

지구온난화의 영향으로 우리나라도 기후변화에 따른 생물분포도가 해마 다 조금씩 변화해 가고 있다.

따뜻한 남쪽에서만 볼 수 있는 식물과 곤충들이 이제는 중부지역에서도 자라고 있는 현실이다.

기후변화에 가장 민감한 곤 충들의 경우는 그 분포도가 갈수록 북쪽으로 이동하는 것으로 나타났다.

국립산림과학원은 최근 나비의 장기적인 조사자료를 토대로 지난 60년 동안 우 리나라 나비의 분포변화를 분석한 결과 나비의 북방한계선이 과거 60년 전에 비해 약 90km 가량 북상했고, 연평균 이동속도(1.6km/년 북상)는 우리나 라 기온의 증가속도(1.5km/년 북상)와 거의 일치한다고 발표했다. 이에 나비 등 기후변화에 따른 생물종의 생태변화를 전문가와 함께 알아본다.

우리나라에서 기후변화로 인한 생물의 분포변화가 구체적인 수치로 밝혀진 것은 이번 나비연구가 처음이다.

아름다운 색깔과 모양으로 사람들의 인기를 한 몸에 받는 나비는 분류나 생태 및 분포에 대한 연구가 다른 곤충들 보다 잘돼 있다.

따라서 나비의 장기 조사자료를 이용한 분포변화나 생활사 변화에 대한 연구가 매우 활발하게 이루어지고 있어, 나비는 기후변화 연구에서 가장 중요한 자리를 차 지하고 있다.

1999년에 유럽지역에 서식하는 정주성 나비 35종의 분포변화를 분석한 연구결과는 이들 종의 북방한계선은35~240km 가량 북상했지만, 남방한계선은 대부분 변화가 없는 것으로 보고됐다.

이같은 현상(북방한계선은 북상, 남방한계선은 미변 화)은 영국에 서식하는 새들에게도 나타났다.

우리나라의 경우 나비는 일제시대 때부터 꾸준히 연구가 이루어지고 있어 장기적인 분포변화의 분석이 가능하다.
나비학자로 유명한 석주명 선생이 1938년부터 1950 년까지 조사한 자료를 토대로, 그의 여동생인 석주선 교수가 1973년에 ‘한국산 접류분포도’를 발간했다.

이후 고려대학교의 김창환 교수는 1950년부터 1975 년 사이의 나비분포현황을 ‘한국의 곤충분포도감 1’(1976년)에 정리하고, 박규택 교수(강원대학교)와 김 성수 선생(경희여자고등학교)은 1977년부터 1996년까 지의 분포현황을 1997년에 ‘한국의 나비’에 정리했다.

이밖에 국립산림과학원에서는 1996년부터 2012 년까지의 분포현황을 ‘한국의 나비분포 도감 (1996~2011)’으로 정리해 2012년에 발간했다.

이중 1 9 3 8 ~1 9 5 0년의 나비의 분포현황과 1996~2011년의 분 포현황을 비교해 나비의 분포변화 를 분석했다. 두 조사기간의 간격 은 약 60년이다.

우리나라는 면 적이 좁아 어떤 종의 전체적인 분포 변화를 파악할 수는 없다. 그러나 북방계 나비(남방한계선이 한반도에 있는 종)의 남방한 계선과 남방계 나비(북방한계선이 한반도에 있는 종)의 북방한계선 변화 자료를 이용했다.

그리고 한계선의 위치가 휴전선 근처인 종들은 조사가 불가능하므로 이들 종들은 분석에서 제외됐다.

지금까지의 연구결과를 보면 한계선의 변화는 개체군 의 증감과 밀접한 관련성이 있는 것으로 보고됐다.

즉 남방계종의 북방한계선의 경우 개체군이 많이 증 가한 종일수록 북쪽으로 많이 올라간 것으로 나타나는 데 비해, 북방계종의 남방한계선은 많이 감소할수록 북 쪽으로 많이 올라간 것으로 나타난다.

따라서 각 종의 분포변화만으로 분포변화를 파악할 수 없고 여러 종의 분포변화를 개체군 변화와 회귀분석 함으로서 변화양상을 파악할 수 있다.

또 이번 연구의 분석결과 남방계 나비(극남부전나비 등 10종)의 북방한계선은 해마다 1.6km씩 북쪽으로 올 라오고 있는 반면 북방계 나비의 경우 산림성 나비(세 줄나비 등 7종)는 산림복원과 같은 식생변화로 인해 남 방한계선이 오히려 남쪽으로 내려갔으며, 초지성 나비 (기생나비 등 27종)는 변화가 없는 것으로 나타났다.

기후변화로 곤충의 북방한계선은 북쪽으로 올라가지 만 남방한계선은 변하지 않는 현상은 지금까지 보고된 연구결과들과 일치하며, 유럽에서 알려진 곤충의 북상속도(1.4km/년)와도 비슷한 결과였다.

우리나라의 기온은 조사기간(60년) 동안 약 0.6℃가량 상 승한 것 으로 이 를 속도 로 환산하 면 등온선이 연간 1.5 km로 북상한 것과 동일해 나비의 북상속도와 거 의 일치하는 것으로 나타났다.

그리고 나비종들의 개체군 변화를 분석한 결과 북방 계 나비보다는 남방계 나비들이 증가했고, 초지성 나 비 보다는 산림성 나비들이 증가한 것으로 나타났다.

이러한 현상은 기후변화와 식생변화의 영향이 우리나 라 나비상에 동시에 영향을 준 것을 의미한다.

국립산림과학원 산림병해충연구과 권태성 박사는 “이 번 연구결과는 지금까지 나비의 분포변화에 대해 알려지 지 않았던 아시아권에서도 유럽과 동일한 현상이 나타나 는 것을 밝힌 것으로, 나비의 분포변화가 지구온난화에 의한 범지구적 현상임을 증명한 것”이라고 밝혔다.

또 이번 연구결과는 기후변화연구 분야에서 세계적 권위를 인정받는 학술지 ‘Climatic Change’에 연구논문 으로 게재됐다.

권태성 박사는 기후변화가 곤충상에 미치는 영향에 대해서 다양한 연구결과를 발표했다.
지금까지 기온증가로 인한 솔나방 세대수 증가 현상을 보고했고(2002년), 광릉과 앵무봉에서 나비상 변화 가 기후변화와 연관성이 높음을 2010년, 2014년 두 번 에 걸쳐 입증했다.

최근에는 전국조사자료(366개 산림)를 토대로 개미, 거미, 딱정벌레의 분포변화를 기후변화시나리오(RCP 4.5와 8.5)에 기반해 예측하기도 했다.

또 이 연구결과를 토대로 산림청의 기후변화 산 림생물지표종(개미 16종, 거미 7종, 딱정벌레 12 종, 나비 9종)을 선정했다.

여름은 더 덥고 추위는 짧아졌다. 지구온난 화로 인해 지난 100년간 지구의 평균온도는 0.75℃가량 상승했다. 특히 우리나라는 기온 상승이 지구평균의 2배에 달할 만큼 빨라 약 1.5℃가량 기온이 상승했다. 기온상승으로 지구 의 기후조절시스템의 안정성이 낮아져 점차 가뭄이나 홍수, 태풍과 같은 기상재해가 증가하고 있다.

△대나무

지구온난화에 따른 변화는 생물상에도 뚜렷한 변화 를 보이고 있다. 따뜻한 지역에서만 살 수 있는 대나무 가 이제는 평양에서도 볼 수 있다. 이는 대나무의 생육 한계선이 서울을 지나 평양까지 도달했기 때문이다.

뿐만 아니라 과거에는 대구 등 경북지역에서 주로 자 라던 사과가 현재는 충북의 충주나 강원도의 영월과 경 기도의 포천과 연천과 같은 북쪽지역에서 더 잘 자란다.

이런 분포변화는 바다에서도 나타나고 있다. 동해안 의 대표적인 한류성 어종인 명태가 사라지고 오징어가 대신 그 자리를 차지하고 있다.

또 과거에는 보기 어렵던 아열대성 해파리가 남해안 을 가득 채워 다채롭고 풍성하던 남해안의 어장을 황폐 화시키고 있다.

이 같은 생물상의 변화는 우리나라만의 문제는 아니 다. 전 세계적으로 안고 있는 현상이다. 이처럼 기온상 승으로 인한 생물상의 급격한 변화는 경제적인 손실 뿐 만 아니라 지구생물권에 치명적인 손상을 일으킬 가능 성이 높아 매우 우려스러운 현상이다.

우리나라를 포함한 북방구 지역에서 분포가 북상하 는 현상이 다양한 생물군(무척추동물, 어류, 조류, 포 유류, 식물, 산호초 등)에서 꾸준하게 보고되고 있다.

변온동물인 곤충은 짧은 세대와 높은 이동성으로 인 해 기후변화에 가장 잘 적응할 생물로 여겨지고 있어 이에 대한 연구가 생태학적인 측면에서 중요할 뿐 아니 라 흥미의 대상이 되고 있다.

기후변화로 곤충의 개체수 변화  

△ 코토쿠뿔개미

국립산림과학원에서는 2007년부터 3년간 전국 366 개 산림에서 곤충을 조사했다. 조사에 따르면 개미, 거 미, 딱정벌레의 많은 종들의 분포가 기온과 매우 밀접 한 관련성이 있는 것으로 나타났다.

이런 특성을 이용 해 비교적 흔한 종들의 기온분포모델을 만들었고 이를 이용해 기후변화 시나리오 RCP 4.5와 8.5에 근거해 분 포변화를 예측했다.

개미의 경우 16종의 분포변화를 예측한 결과 2종은 증가, 14종은 감소할 것으로 예측됐다.

현재 우리나라 의 산림에서 기온이 높은 곳에서는 스미스개미가 우점 하고 있으며, 중간정도 기온에서는 일본장다리개미가, 기온이 낮은 곳에서는 뿔개미류(코토쿠뿔개미, 쿠로키 뿔개미)가 우점한다.

현재 1000m이상의 고산지대서 채집되는 개미는 대 부분 뿔개미류이지만 앞으로 기온이 올라가면 뿔개미류는 사라지고 점차 일본장다리개미로 많아지다가 결국에는 스미스개미가 우점하는 방향으로 바뀔 것으로 전망되고 있다.

광릉숲에서 조사한 결과에 따르면 스미스개미가 비교적 밀도가 낮았으나 2010년 이후에 밀도가 증가하는 현상이 나타나고 있다.

현재 사라진 코토쿠뿔개미가 20년 전에는 낮은 밀도로 분포했다. 뿔개미류는 고산지대에서 식물의 종자를 운반하고 고산지대에만 서식하는 희귀한 부전나비류와 공생을 하기 때문에 기후변화로 인한 뿔개미류의 감소는 고산생태계에 큰 영향을 미칠 것으로 예상된다.

딱정벌레의 분포변화를 예측한 결과 개미와 마찬가지로 18종중 6종은 증가, 12종은 감소가 예측돼 증가할 종보다 감소할 종이 많은 것으로 나타났다.

거미는 정량적인 예측을 한 17종 중 9종은 증가, 8종은 감소가 예측돼 비슷하지만, 정량적인 조사가 어려운 종들까지 분석을 확대하면 거미의 경우에도 감소할 종(68종)이 증가할 종(9종) 보다 훨씬 많은 것으로 나타났다.

현재 분석이 진행 중인 파리의 경우에도 감소할 분류군(과 수준)이 압도적으로 많게 나타난다.

이처럼 우리나라의 곤충들이 기후변화로 인해 감소할 종들이 더 많은 것은 반도라는 지형적인 특성 때문이다. 한반도의 생물상은, 북쪽에서 내륙을 통해 들어온 북방계 종들이 많은 반면 바다를 건너와야 하는 남방계 종들은 상대적으로 적다.

따라서 기온이 증가하면 분포북상으로 북방계종들이 줄어들지만 바다라는 장애요인으로 인해 남방계종들이 들어오기가 어렵기 때문에 전반적으로 생물다양성이 감소할 것으로 예측된다.

그리하여 우리나라의 생물상은 다른 내륙지역에 비해 기후변화에 더 취약하기 때문에 이들의 다양성을 보존하기 위한 많은 노력이 필요하다.

[환경미디어 민경범 기자]

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