바이오매스축적 (Biomass Accumulation)
쉽게 풀면
바이오매스축적은 나무와 숲이 광합성을 통해 유기물을 만들어내면서 시간이 지날수록 몸집(줄기, 가지, 뿌리 등)이 불어나는 과정을 말합니다. 나무가 자라면서 몸무게가 늘어나는 과정이라고 이해하면 됩니다. 바이오매스축적은 나무가 광합성으로 만든 유기물이 줄기와 가지, 뿌리에 쌓여 임분 전체의 생체량이 늘어나는 과정을 말한다.
왜 중요한가
바이오매스축적 속도는 임분이 얼마나 빠르게 목재를 생산하고 탄소를 흡수하는지를 동시에 보여주는 지표라, 산림 생산성 평가와 탄소흡수 능력 산정 연구에서 임분 관리 효과를 판단하는 핵심 근거로 활용됩니다. 임령별 누적 곡선을 그려 보면 언제 생장 속도가 정점을 지나는지 알 수 있어 벌기령 결정의 기초가 됩니다. 바이오매스축적 속도가 가장 빠른 생장 초기 임분은 단위 기간당 탄소 흡수 효율이 높아 탄소중립 정책에서 신규 조림이 강조되는 근거가 된다.
핵심 정리
- 바이오매스는 “특정 시점에 일정 면적이나 생태계에 있는 살아 있는 생물의 총질량”입니다. 기준이 생중량, 건중량, 유기탄소 질량 중 무엇인지에 따라 숫자가 달라집니다.
- 바이오매스축적은 이 저량(stock)이 시간이 지나며 늘어나는 것이고, 순1차생산은 새 바이오매스가 만들어지는 속도(flux)입니다. 단위도 다릅니다(t/ha 대 t/ha/년).
- 같은 생산이라도 빠르게 자라는 식물플랑크톤은 작은 저량으로, 천천히 자라는 숲은 큰 저량으로 만들어 냅니다. 저량과 생산을 따로 봐야 하는 이유입니다.
- 숲은 전체로 보면 탄소 흡수원입니다. Pan 등(2011)은 1990~2007년 세계 산림의 총 흡수원을 약 2.4 ± 0.4 Pg C/년, 열대 토지이용 변화(벌채 배출 약 2.9 Pg C/년에서 재생장 흡수 약 1.6 Pg C/년을 뺀 값)를 순배출 약 1.3 ± 0.7 Pg C/년, 세계 산림의 순흡수원을 약 1.1 ± 0.8 Pg C/년으로 추정했습니다.
- 직접 베어 재기 어려운 곳에서는 개체의 크기(흉고직경, 수고)로 질량을 추정하는 상대생장식이나, 줄기 부피에 비율을 곱하는 바이오매스 확장계수(BEF)를 씁니다. 두 방법의 추정값을 비교하는 연구가 있습니다(Jalkanen 등, 2005).
예시로 보기
가상의 임분에서 20년생 때 지상부 바이오매스가 100 t/ha, 30년생 때 190 t/ha였다고 합시다(코드로 계산).
- 20~30년 사이 연간 증가량 = (190 − 100) ÷ 10 = 9 t/ha/년
- 20년생 때의 평균 증가량 = 100 ÷ 20 = 5 t/ha/년
- 30년생 때의 평균 증가량 = 190 ÷ 30 ≈ 6.3 t/ha/년
해마다 늘어나는 양(9)이 지금까지의 평균(5~6.3)보다 크면 평균 증가량은 계속 올라갑니다. 임령별로 이 두 곡선을 그려 보면 생장이 언제 정점을 지나는지 가늠할 수 있습니다.
자주 하는 오해
| 오해 | 바로잡기 |
|---|---|
| 축적 속도가 느려지면 숲이 더는 자라지 않는다. | 저량의 순증가는 생산에서 고사·낙엽 등으로 빠지는 양을 뺀 값이라, 생산이 계속되어도 순증가는 작아질 수 있습니다. |
| 바이오매스 t/ha와 연간 흡수량 t/ha/년은 같은 숫자를 쓴다. | 앞은 쌓여 있는 양, 뒤는 흐르는 양입니다. 단위를 확인합니다. |
| 바이오매스 값은 누가 재도 같다. | 생중량인지 건중량인지, 지상부만인지 뿌리까지인지에 따라 달라집니다. |
| 숲이 있는 곳은 항상 탄소를 순흡수한다. | Pan 등(2011)의 추정에서도 열대 지역은 토지이용 변화로 순배출이었습니다. 지역과 관리에 따라 다릅니다. |
논문에서는 이렇게 쓰입니다
실제 논문에서
이 용어를 직접 쓴 국내 논문 문장을 아직 수집하지 못했습니다. 수집되는 대로 출처와 함께 싣겠습니다.
예시 문장
아래는 용어의 쓰임을 보여 주려고 만든 예시로, 실제 논문에서 가져온 문장이 아닙니다.
생장 속도가 특정 임령 구간에서 정점을 이룬다는 생장 곡선의 특성을 보여준다.
이는 임분밀도 조절이 개체목의 자원 이용 효율을 높여 바이오매스축적을 촉진할 수 있음을 보여줍니다.
조금 더 깊게 보면
바이오매스축적 속도는 임분의 생장 단계에 따라 달라지는데, 일반적으로 유령림에서 장령림으로 갈수록 축적 속도가 빨라지다가 성숙림에 가까워지면서 점차 둔화되는 S자형(시그모이드) 곡선을 따르는 경향이 보고됩니다. 바이오매스축적 속도는 일반적으로 어린 임분에서 빠르게 증가하다가 임분이 성숙해감에 따라 점차 둔화되는 생장 곡선을 그린다. 바이오매스축적량은 흔히 지상부와 지하부를 나누어 추정하며 지하부 뿌리의 비중은 직접 측정이 어려워 지상부 값에 비율을 곱해 간접적으로 산출하는 경우가 많다.
주의할 점
축적은 고사와 낙엽으로 빠져나가는 양을 뺀 순량이므로 순일차생산량과 같지 않으며, 노령림에서 축적 증가가 느려지는 것이 생산이 멈춘 것을 뜻하지는 않습니다. 지상부 축적만 측정하고 뿌리를 일정 비율로 추정하는 관행이 많은데, 지하부 비율은 수종과 입지에 따라 달라 오차의 주요 원인이 되며, 수종별 목재 비중이 달라 재적만으로 단순 환산할 경우에도 오차가 발생할 수 있습니다. 바이오매스축적량은 직접 벌채해 측정하기 어려운 경우가 많아 흉고직경과 수고를 이용한 상대생장식으로 추정하는 경우가 많다.
헷갈리기 쉬운 용어
| 용어 | 한 줄 설명 |
|---|---|
| 바이오매스축적 | 나무와 숲의 살아 있는 질량이 늘어나는 것(저량의 증가) |
| 탄소격리 | 탄소를 대기에서 빼서 오래 저장하는 일(축적은 그 수단의 하나) |
| 상대생장식 | 개체 크기로 질량을 추정하는 식(축적량을 구하는 도구) |
참고 문헌
- Pan, Y., Birdsey, R. A., Fang, J., Houghton, R., et al. (2011). A large and persistent carbon sink in the world's forests. Science, 333(6045), 988–993.
- Jenkins, J. C., Chojnacky, D. C., Heath, L. S., & Birdsey, R. A. (2003). National-scale biomass estimators for United States tree species. Forest Science, 49(1), 12–35.
- Jalkanen, A., Mäkipää, R., Ståhl, G., Lehtonen, A., & Petersson, H. (2005). Estimation of the biomass stock of trees in Sweden: comparison of biomass equations and age-dependent biomass expansion factors. Annals of Forest Science, 62(8), 845–851.
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