[이미디어= 김한결 기자] 하천은 물, 토지 그리고 대기라는 세 개의 서로 다른 세계가 접하는 장소로서 생물군집이 매우 다양한 추이대 (ecotone)를 형성하고 있다. 이러한 하천은 토지, 대기 그리고 물로 이루어지는 무기 자연계와 식물, 동물 및 미생물로 이루어진 생물계, 그리고 그것을 이용하는 형태로서 인간문화권이 조합된 하나의 경관 (landscape)이라고 할 수 있다.
하천은 침식, 운반, 퇴적이라는 세 가지 작용이 끊임없이 일어나는 동적 공간이다. 침식에 의해서 웅덩이 (pool)가 만들어지고, 침식된 토사는 하류로 운반되어 퇴적된다. 그것이 퇴적된 부분은 여울이 되고, 유속이 증가하면 다시 침식을 시작한다. 이렇게 하여 하천바닥에는 길이 방향으로 여울과 웅덩이가 연속적으로 형성된다. 따라서 하천은 구불구불 흐르는 특성을 갖는다.
하천은 수로와 수변 구역이 조합된 복합생태계, 즉 경관 (landscape)이다. 하천의 토양은 주변의 육상생태계로부터 침식되어 쓸려 내려와 쌓인 충적토로서 주변 지역의 토양과 차이를 보여 쉽게 구분이 된다. 따라서 우리는 이러한 자료를 토대로 하천의 공간적 범위를 확인할 수 있다. 그러한 자료에 근거하면, 우리나라에서 하천의 수변구역은 과거에는 식량을 얻기 위한 농경지로, 그리고 오늘날에는 늘어난 인구를 수용하기 위한 도시지역으로 전환되면서 그 실체가 크게 위축되어 있다. 결과적으로 하천경관의 공간적 범위가 크게 줄어 하천의 온전한 모습을 잃게 되었고, 그 결과 우리는 하천의 본래 모습을 잊게 되었다.
자연하천의 횡단지형은 수역, 하중도, 수변, 홍수터 및 제방으로 구분되고, 각 부분은 서로 다른 수위와 침수체제를 갖는다. 하천의 제방 (지금의 제방은 대부분 인공제방으로서 그 높이가 높지만 자연제방은 물의 힘에 밀려 약간 솟아 오른 정도임)은 고수위권, 하중도와 홍수터는 중수위권, 그리고 수변과 수역은 저수위권에 해당한다.
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| ▲ 그림 1. 미호강의 조사지역 (붉은색 상자)을 보여주는 지도. |
이와 같이 지형에 의해 구분된 각 지소는 수위와 홍수 시 침수 빈도 및 침수기간의 영향을 받아 지소에 어울리는 식생이 성립한다. 즉 하천에서는 횡단지형에 의해 결정된 환경구배 (특히 수분구배)에 따라 대상으로 식생이 분포한다. 그 분포는 대체로 초본식물대, 관목림대 및 연목림대의 순서를 보인다. 이를 전술한 하천의 횡단지형과 대비시켜 보면, 수변, 홍수터 및 제방에는 초본식물대, 관목림대 및 연목림대의 식물들이 주로 성립한다. 하중도의 경우 식생의 분포는 그 높이에 따라 달라지고 그것이 위치한 지형에 따라서도 달라진다.
초본식물대에는 갈대속, 갈풀속, 여뀌속, 억새속 식물들이 주로 많이 정착한다. 관목림대에는 키가 작은 버드나무속 식물들이 주로 정착하고, 연목림대에는 키가 큰 버드나무속 식물들이 주로 정착한다.
세종시 건설 후 인간의 간섭을 벗어나 자연의 과정에 맡겨진 미호강 하류의 식생을 분석한 결과는 이러한 추세를 반영하여 우리 하천의 원 모습을 유추해 볼 수 있었다. 더구나 자연의 과정이 이루어낸 이러한 식생의 복원 성과는 우리가 많은 비용을 투자하여 실행하는 하천복원 보다 훨씬 더 큰 복원효과를 나타내어 주목된다.
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| ▲ 그림 2. 미호대교 건설 (2006년) 이후 식생의 변화를 보여주는 지도. 시간이 지남 에 따라 과거의 농경지에 버드나무림을 비롯한 자연식생이 성립하는 모습을 볼 수 있다. |
그 효과의 하나로 그곳에 우점하는 버드나무군락의 탄소흡수능력을 측정한 결과 그 능력은 산림식생이 발휘하는 탄소흡수능력 보다 5배가량 높은 것으로 나타났다. 이러한 탄소흡수능력을 현재 우리나라 하천에 성립된 버드나무군락에 대입할 경우 그들이 흡수하는 이산화탄소량은 184만 톤에 달하는 것으로 산정되었다. 나아가 이곳에서 이루어낸 하천 복원 성과와 같이 하천의 복원을 제대로 할 경우 우리나라 하천 전체의 이산화탄소 흡수 능력은 약 1,500만 톤에 달하여 2050년 우리가 달성 목표로 삼은 탄소중립 계획 중 탄소흡수량의 약 60%에 달하는 것으로 평가되었다.
장소 | 순생산량 (tonC·ha−1·yr−1) | 종속영양생물호흡량 (tonC·ha−1·yr−1) | 순생태계생산량 (tonC·ha−1·yr−1) |
미호강 미호대교 구간 | 40.8 | 7.1 | 33.6 |
표 1. 미호강 버드나무군락에서 측정한 순생산량, 종속영양생물 호흡량 및 양자사이의 차로부터 계산된 순생태계생산량
서울여자대학교 생명환경공학과 이창석 교수연구팀은 이러한 연구 성과를 국제저널 Climate에 발표하였다 (Lee et al. 2024. An Assessment of the Carbon Budget of the Passively Restored Willow Forests Along the Miho River, Central South Korea. Climate 2024, 12, 182. https://doi.org/10.3390/ cli12110182)
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