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NASA 연구 결과: 북극의 녹색화

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캐나다와 알래스카 식물을 제일 세밀하게 관측한 NASA 연구의 의하면 북미 북극 지역은 대체적으로 녹색이 증가하고 있다. 북극 툰드라 지역의 거의 1/3은 따뜻한 생태계에서 찾을 수 있는 환경을 닮아가고 있다.   


87,000개의 Landsat 위성 영상들을 전환시키면 땅에서 자라고 있는 식물들을 나타내는 데이터를 획득한 결과, 1984년부터 2002년까지 알래스카 서쪽과 퀘벡 주 등 여러 지역에서 녹색이 증가하고 있는 것을 확인할 수 있었다Landsat은 미항공우주국(National Aeronautics and Space Administration, NASA)와 미국 지질조사국(U.S Geological Survey)이 공동으로 운영하는 위성 관측 시스템이며 육상 식물을 가장 지속적으로 관측하고 있는 위성 시스템이다


메릴랜드 주의 그린벨트에 위치한 NASA 고다드우주비행센터(Goddard Space Flight Center)Landsat 9 프로젝트 과학자이며, 앞서 말한 연구에 참여한 Jeffrey Masek“[이 연구 결과는] 고위도 지역에 있는 식물에게 끼치고 있는 기후의 영향을 보여준다고 말했다. 지구의 어느 지역 보다 더 급속히 온난화를 겪고 있는 북극에는 식물이 자랄 수 있는 계절이 길어져 가고 있고 토양 상태에도 변화가 생기고 있다. 과학자들은 풀로 덮였던 툰드라가 관목지로 변하는 것과 관목이 더욱 더 커지고 밀집하게 자라는 것을 관측할 수 있었다.


원격탐사 과학자인 Junchang JuLandsat 5Landsat 7 데이터를 통해 알래스카 서쪽 툰드라와 캐나다 북쪽의 해안 지역, 퀘벡과 래브라도 툰드라 지역에서 녹색이 증가하는 현상을 관측할 수 있었다. MasekJuRemote Sensing of Environment 저널에 게재된 논문에서녹색은 분명히 증가하고 있다고 밝혔다.


이전에는 식물 관측 조사들은 조잡한 공간 해상도가 갖춰진 위성 센서를 사용함으로써 전체의 “big picture”를 볼 수 밖에 없었다. 하지만 NASA 과학자들은 북극을 더 세밀하게 찍기 위해서 Landsat 57 위성을 사용하였다.  


Landsat 위성은 다른 위성 프로그램과 같이 풀, 관목과 나무에서 찾을 수 있는 잎이 무성한 녹색 식물들이 반사하는 가시 광선과 근적외선을 이용해서 식물 특징을 조사할 수 있다. 그렇게 한 후, 컴퓨터 프로그램을 통하여 데이터의 각 픽셀을 시간 상 추적하여 어느 지역에서 녹색이 증가하는지, 그 지역에는 어떻게 식물이 자라고 있는지 혹은 각각 식물들이 더 커지고 잎이 더 무성해지는지 관측할 수 있다. , 식물이 더 희박해지는 경우엔 과학자들은 그 지역에서 갈색이 증가한다고 구분한다.


연구자들은 북극과 북쪽 지역에 있는 식물을 Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR)를 비롯해서 다른 위성 기구를 가지고 비슷한 기술을 활용하였다. 하지만 Landsat 위성은 야구장만한 땅을 30미터-30미터의 구획마다 측정을 한다. AVHRR 4킬로미터-4킬로미터의 구획마다 측정을 하였다.

 

Ju“Landsat을 이용하면 더 세밀한 관측이 가능하며 보다 더 정확하게 경향을 볼 수 있다고 말했다. 더 높은 해상도와 보정된 데이터를 제공할 수 있는 Landsat를 이용하여 연구자들은 불에 탄 혹은 물에 잠긴 지역에서 식물 변화를 집중적으로 관측할 수 있었다. 이와 같은 세밀한 관측 데이터는 녹색화와 갈색화 경향과 서식지 특징과의 상관관계 연구를 가능하게 만든다.


“Landsat의 해상도는 상당한 개선을 갖췄으므로 작은 삼림 혹은 열린 공간에서 지형과 같은 지역적인 영향들을 관측 할 수 있다.

Masek“ACHRR 센서를 이용한 예전 연구와 Landsat를 이용한 최근 연구를 통합하면 연구 결과와 해석의 정확도를 높여준다고 말했다. 북쪽 지방의 식물들을 관측하기 위해 이와 같은 두 도구를 사용했을 때 어떠한 위치에서는 다른 결과가 나왔지만, 북미의 북극 지역의 전체적인 추세는 유사하였다.


Ju“Landsat의 고해상 데이터를 통해서 지역 안에서 많은 차이를 볼 수 있다. 예를 들어 한 지역 내에서도 한 픽셀은 갈색, 또 다른 한 픽셀은 녹색으로 나왔다. 식물들은 여러 미기후 (microclimates)에 국부적으로 반응하고 있는 것을 볼 수 있다. Landsat 데이터의 장점은 이처럼 매우 짧은 거리의 공간적 변화를 밝힐 수 있다는 것이다고 말했다.   


전체적인 면적을 보여주는 큰 지도는 완성되었으므로 이제 NASA 연구자들은 위에 더 좁은 공간을 집중적으로 연구할 예정이다. 지역의 지형, 근처의 물(water source), 혹은 서식지의 특정한 종류 등 어떠한 요인들이 녹색화 패턴에 영향을 끼치는지에 대한 연구를 수행할 예정이다. 특히 퀘벡 주에서 녹색화되고 있는 숲 지역들을 연구할 예정이다.


Masek정말 중요한 질문 중에 하나는 기후 온난화로 인해 과연 산림 생물군계가 이동할 것인가 말인가이다. 현재까지 이동할 것이라는 증거가 많지 않지만 Landsat과 같은 위성으로 클로즈업을 하여 어떠한 변화가 일어나고 있는지 볼 수 있다고 말했다.


기사 원문: <http://www.nasa.gov/feature/goddard/2016/nasa-studies-details-of-a-greening-arctic>