장기적 변화 하천수질에 영향 미쳐

[스마트에프엔=윤종옥 기자] 1990년대 초, 오하이오 남서부의 액톤 호수는 진흙탕 문제를 겪었다. 인근 농장의 다량의 침전물이 호수의 분수령으로 들어가고 있었다. 이 퇴적물들은 풍경을 적시고 있는 개울을 통과해 여행했고 호수를 가득 채우고 있었다.

그래서, 미 농무부는 지역 농부들에게 그들의 농업 관행을 바꾸도록 장려금을 주었다. 이러한 관행들 중 하나는 토양을 적게 경작하는 보존 경작지였다. 그것은 침전물 유출을 줄일 수 있다.

새로운 연구는 보존 경작지로의 전환이 지난 수십 년 동안 액턴 호수에 어떤 영향을 미쳤는지를 조사한다. 1994년부터 2014년까지 연구진은 액톤 호수로 유출되는 하천에서 부유 침전물, 질소, 인의 농도를 측정하였다.

"우리는 수질에서의 단기적인 추세가 장기적인 변화를 반영하지 못할 수도 있다는 것을 발견합니다,"라고 공동 저자인 Michael Vanni는 말한다.

오하이오주 마이애미 대학의 생물학자인 반니는 장기적으로 수질 변화를 추적하는 것이 중요하다고 말한다. 그는 "하천이나 호수의 수질이 농업의 변화에 어떻게 반응하는지에 대한 장기적인 정보는 많지 않다"고 말했다.

많은 생태학자들이 농업의 분수령을 연구하기 때문에 그것은 놀랄 수도 있다. 그러나 Vanni에 따르면 주어진 생태계에 대한 연구는 대개 단기적이다. 바니는 "우리 연구와 마찬가지로 장기간의 연구에서도 수질의 중요한 변화가 드러날 수 있다"면서 "우리가 관찰한 많은 변화들은 20년 이상 하천에 대한 연구를 한 후에야 알 수 있다"고 말했다.

반니와 그의 동료들은 연구의 첫 10년(1994-2003) 동안 수질 반응이 다음(2004-2014)과 다르다는 것을 발견했다. 그들은 또한 매달린 침전물, 질소, 인의 농도가 각각 다르게 반응한다는 것을 발견했다.

연구 기간 내내 침전물의 양이 감소했다. 하지만, 처음 10년 동안 감소는 훨씬 더 날카로웠다.

인과 질소 수준은 대조적인 결과를 가지고 있었다. 바니는 "처음 10년 동안 하천에서 용해된 인의 농도가 급격히 감소했다"고 말했다. "하지만, 그 후 10년 동안 인의 수치가 증가했답니다."

이와는 대조적으로, 질소 수치는 처음 10년 동안 크게 변하지 않았다. 그 후, 그들은 급격히 떨어졌다.

이번 연구는 액톤 호수로 흘러드는 상류 4마일 크릭의 분수령에 초점을 맞췄다. 주변의 대부분은 옥수수와 콩농장으로 이루어져 있다. 연구진은 1989년부터 이 지역의 농업관행과 1994년부터 수질 등을 관찰해 왔다.

이 연구에서 보여지는 장기적 변화는 수질 관리에서 상충될 수 있다는 것을 보여준다. "보존 경작지를 장려한 주된 이유는 액톤 호수의 토양 침식과 침전물을 줄이기 위해서입니다,"라고 Vanni는 말한다. "그것은 분명히 성공적이었습니다. 호수에 대한 침전물 투입이 줄어들었다."

질소 농도도 낮아지고 있다. "그것은 지역 민물 생태계에 아주 좋은 일입니다,"라고 Vanni는 말한다. "우리의 결선투표 중 일부가 결국 이동하는 멕시코 만에도 이로운 점이 있다."

반면에 인의 수치가 상승하는 것은 우려할 만한 원인이다. "그들은 하류에서 녹조현상을 일으킬 수 있다."고 Vanni는 말한다. "침전물, 질소 또는 인의 관리에 관련된 절충안을 고려해야 할지도 모른다."

연구 결과가 다른 분야에 어떻게 적용될지는 완전히 명확하지 않다. 그러나 이 연구에서 관찰된 수질 변화는 에리 호수로 흘러드는 일부 강에서 볼 수 있는 것과 비슷하다.

높은 인의 수위는 그 분수령에서도 문제가 된다. 사실, "높은 수준의 인은 에리호에서 해로운 녹조의 꽃들을 증가시키는 것과 관련이 있다"고 Vanni는 말한다.

반니와 동료들은 액톤 호수 분수령에서 부유물, 질소, 인의 변화를 계속 측정하기를 바라고 있다.

"우리는 또한 이러한 변화에 대한 액톤 호수 생태계의 반응을 살펴보고 있다."고 Vanni는 말한다. "앞으로 10년 동안 수질 관리뿐만 아니라 과학적인 관점에서 이러한 변화를 관찰하는 것은 정말 흥미로울 것이다."



윤종옥 기자 yoon@thekpm.com