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사용자:이강철 (WMKR)/심사/기후변화 문서보강 프로젝트/Uoo4/4월 10일

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이 기사는 탄소 저장 저장소에 관한 것이다. 오랫동안 탄소를 저장하는 것과 관련된 과정은 탄소 격리를 참조하십시오.

탄소 흡수원(오른쪽 녹색 막대)은 대기에서 탄소를 제거하는 반면 탄소원(온실 가스 배출, 왼쪽 회색 막대)은 탄소를 추가한다. 1850년대 이래 흡수원보다 탄소원이 더 많아 지구 대기 중 이산화탄소가 증가하고 있다.[1]

탄소 흡수원(炭素吸收源, 영어: carbon sink)은 대기중 온실가스를 흡수하는 곳을 말한다. 일반적으로 대기 중으로 이산화 탄소를 방출시키는 곳을 영어로 소스(source), 대기 중 탄소가 흡수되는 곳을 싱크(sink)라고 부른다.[2]

탄소 흡수원은 자연적이든 아니든 일부 탄소 함유 화합물을 무기한 축적 및 저장하여 대기에서 이산화 탄소(CO2)를 제거하는 모든 것이다. 이러한 흡수원은 자연 탄소 순환의 중요한 부분을 형성한다. 가장 중요한 용어는 탄소 저장고(carbon pool)이며, 이는 탄소가 있을 수 있는 모든 장소(대기, 해양, 토양, 식물 등)이다. 탄소 흡수원은 대기에서 방출되는 것보다 더 많은 탄소를 흡수하는 능력을 가진 일종의 탄소 저장고이다.

전 세계적으로 가장 중요한 두 가지 탄소 흡수원은 식생과 대양이다.[3] 토양은 중요한 탄소 저장 매체이다. 농업 지역의 토양에 보유된 유기탄소의 대부분은 집약적인 농업으로 인해 고갈되었다. "블루카본"은 해양 생태계를 통해 고정된 탄소를 나타낸다. 해안 블루카본에는 해양 식물의 대부분을 구성하고 많은 양의 탄소를 저장하는 맹그로브, 염습지, 해초가 포함된다. 딥블루카본은 국가 관할권을 넘어선 공해에 위치하며 '대륙붕수, 심해수, 그 아래 해저에 함유된 탄소를 포함한다. 바다는 주요 탄소 흡수원으로서 열과 온실가스 등 과도한 온실가스 배출을 제거한다.[4]

기후변화를 완화하기 위해 주로 토양과 숲 등 천연 탄소 흡수원을 강화하기 위한 많은 노력이 이루어지고 있다.[5] 이러한 노력은 천연 탄소 흡수원을 고갈시키는 탈산림화 및 산업형 농업과 같은 관행으로 인한 역사적 추세에 대응한다. 토지 이용, 토지 이용 변화, 임업은 역사적으로 기후 변화에 대한 인간의 중요한 기여였다. 자연 과정을 강화하는 것 외에도 건축 자재나 지하 깊은 곳에 탄소를 저장하기 위한 인공 격리 계획에 대한 투자가 진행 중이다.

정의 편집

기후 변화와 특히 완화의 맥락에서, 싱크(sink)는 "온실 가스, 에어로졸 또는 대기에서 온실 가스의 전구체를 제거하는 모든 과정, 활동 또는 메커니즘"으로 정의된다.[2]

비(non-)CO2 온실가스의 경우, 싱크(sink)는 가스를 저장할 필요가 없다. 대신 그들은 그것을 지구 온난화에 미치는 영향을 줄이는 물질로 분해할 수 있다. 예를 들어, 아산화 질소는 무해한 N2로 환원될 수 있다.[6][7]

관련 용어는 "탄소 저장고, 보유, 격리, 공급원 및 흡취"이다.[2] 같은 공표는 탄소 저장고를 "탄소[...]와 같은 원소가 일정 기간 동안 다양한 화학적 형태로 존재하는 지구 시스템의 저수지"로 정의한다.[2]

탄소 저장고와 탄소 흡수원은 모두 탄소 순환을 이해하는 데 중요한 개념이지만, 약간 다른 것을 가리킨다. 탄소 저장고는 가장 중요한 용어로 생각할 수 있으며, 탄소 흡수원은 특정 유형의 탄소 저장고이다: 탄소 저장고는 탄소가 있을 수 있는 모든 장소(예: 대기, 바다, 토양, 식물 및 화석 연료)이다.[2] 반면에 탄소 흡수원은 대기에서 방출하는 것보다 더 많은 탄소를 흡수할 수 있는 일종의 탄소 저장고이다.[출처 필요]

종류 편집

이산화탄소의 양은 육상 식물의 광합성과 동적 평형에서 자연적으로 변한다. 천연 탄소 싱크는 다음과 같다:

  • 토양은 탄소 저장소이자 활성 탄소 흡수원이다.[8]
  • 잔디와 나무가 있는 육상 식물에 의한 광합성은 자라는 동안 탄소 흡수원 역할을 할 수 있게 해준다.
  • 용해도와 생물학적 펌프를 통한 바다에 의한 이산화탄소 흡수.

인공 탄소 싱크는 건축 자재나 깊은 지하에 탄소를 저장하는 것이다(지질학적 탄소 격리).[9][10] 아직 대기에서 탄소를 제거하는 대규모 주요 인공 시스템은 없다.[11]

CO2 싱크(sink)의 중요성에 대한 대중의 인식은 탄소 상쇄의 한 형태로 사용을 촉진하는 1997년 교토 의정서가 통과된 이후 증가했다.[12]

천연 탄소 흡수원 편집

 
이 빠른 탄소 순환 도해은 연간 수십억 톤의 탄소로 육지, 대기, 토양 및 바다 사이의 탄소의 움직임을 보여준다. 노란색 숫자는 자연스러운 흐름이고, 빨간색은 연간 수십억 톤의 탄소에 대한 인간의 기여이다. 흰색 숫자는 저장된 탄소를 나타낸다.

주요 기사 : 탄소 격리

토양 편집

토양은 단기에서 장기 탄소 저장 매체를 나타내며, 모든 육상 식물과 대기를 합친 것보다 더 많은 탄소를 함유하고 있다.[13][14][15] 식물 쓰레기와 숯을 포함한 다른 바이오매스는 토양에 유기물로 축적되며, 화학적 풍화와 생물학적 분해에 의해 분해된다. 셀룰로스, 헤미셀룰로스, 리그닌, 지방족 화합물, 왁스 및 아이소프레노이드와 같은 더 완고한 유기 생체고분자는 집단적으로 부식토로 유지된다.[16]

유기물은 북미의 북부 숲과 러시아의 타이가와 같은 추운 지역의 쓰레기와 토양에 축적되는 경향이 있다. 잎 쓰레기와 부식토는 높은 온도와 강우로 인한 광범위한 침출로 인해 아열대 및 열대 기후 조건에서 빠르게 산화되고 잘 유지되지 않는다. 이동 경작 또는 화전농업이 시행되는 지역은 일반적으로 버려지기 전에 2년에서 3년 동안만 비옥하다. 이 열대 정글은 필요한 영양소를 보존하고 순환하는 데 매우 효율적이라는 점에서 산호초와 유사하며, 이는 영양 사막에서의 무성함을 설명한다.[17]

초원은 주로 광범위한 섬유질 뿌리 매트에 저장된 토양 유기물에 기여한다. 부분적으로 이 지역의 기후 조건(예: 더 시원한 온도와 반건조에서 건조한 조건)으로 인해, 이 토양은 상당한 양의 유기물을 축적할 수 있다. 이것은 강우량, 겨울철의 길이, 그리고 자연적으로 발생하는 번개로 인한 산불의 빈도에 따라 달라질 수 있다. 이러한 화재는 이산화탄소를 방출하지만, 전반적인 초원의 질을 향상시켜 부식 물질에 남아 있는 탄소의 양을 증가시킨다. 그들은 또한 이산화탄소로 크게 분해되지 않는 바이오 숯의 형태로 토양에 직접 탄소를 증착시킨다.[18]

습지는 천연 탄소 흡수원이지만, 기후 변화는 이러한 생물군계를 탄소원으로 바꿀 수 있다. 기후 변화로 인한 고온과 낮은 온도의 물은 습지가 탄소원으로 변하게 한다.[19] 이것은 습지의 일종인 토탄지에서 볼 수 있다. 그들은 표면 아래에서 느린 혐기성 소화를 겪는다. 이 과정은 많은 경우에 습지가 빠르게 성장하고 방출되는 것보다 대기에서 더 많은 탄소를 고정할 정도로 충분히 느리다. 시간이 지남에 따라, 토탄은 더 깊어진다. 토탄지는 육지 식물과 토양에 저장된 탄소의 약 4분의 1을 보유하고 있다.[20]

토양 탄소 흡수원 강화 편집

참조: 탄소 농업

전 세계 많은 농업 지역에서 유지되는 많은 유기 탄소는 집약농업 관행으로 인해 심각하게 고갈되었다.[21] 1850년대부터, 전 세계 초원의 상당 부분이 경작되고 경작지로 전환되어 대량의 토양 유기 탄소의 급속한 산화를 허용했다. 토양에서 탄소 격리를 크게 향상시키는 방법에는 무경운농업, 잔류물 덮기, 피복작물 및 윤작이 포함되며, 이 모든 것은 전통적인 농업보다 유기농업에서 더 널리 사용된다.[22][23]

각주 편집

  1. ↑ “Global Carbon Budget 2021” (PDF). 《Global Carbon Project》. 2021년 11월 4일. 57쪽. 2021년 12월 11일에 원본 문서 (PDF)에서 보존된 문서. The cumulative contributions to the global carbon budget from 1850. The carbon imbalance represents the gap in our current understanding of sources & sinks. ... Source: Friedlingstein et al 2021; Global Carbon Project 2021 
  2. ↑ 가 나 다 라 마 Intergovernmental Panel on Climate Change (2023년 7월 6일). 《Climate Change 2021 – The Physical Science Basis: Working Group I Contribution to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change》 1판. Cambridge University Press. doi:10.1017/9781009157896.022. |doi= 값 확인 필요 (도움말). ISBN 978-1-009-15789-6. 
  3. ↑ 《MARCH, 1778》. University of Pennsylvania Press. 1963년 12월 31일. 160–215쪽. ISBN 978-1-5128-1890-1. 
  4. ↑ 《FAO’s work on climate change : United Nations climate change conference 2018 / Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO).》. Afghanistan Centre at Kabul University. 2018. 
  5. ↑ Binkley, C (2002년 5월). “Carbon sink by the forest sector—options and needs for implementation”. 《Forest Policy and Economics》 4 (1): 65–77. doi:10.1016/S1389-9341(02)00005-9. 
  6. ↑ Chapuis‐Lardy, Lydie; Wrage, Nicole; Metay, AuréLie; Chotte, Jean‐Luc; Bernoux, Martial (2007년 1월). “Soils, a sink for N 2 O? A review”. 《Global Change Biology》 (영어) 13 (1): 1–17. doi:10.1111/j.1365-2486.2006.01280.x. ISSN 1354-1013. 
  7. ↑ Cobo, Selene; Negri, Valentina; Valente, Antonio; Reiner, David M; Hamelin, Lorie; Dowell, Niall Mac; Guillén-Gosálbez, Gonzalo (2023년 2월 1일). “Sustainable scale-up of negative emissions technologies and practices: where to focus”. 《Environmental Research Letters》 18 (2): 023001. doi:10.1088/1748-9326/acacb3. ISSN 1748-9326. 
  8. ↑ Blakemore, Robert (2018년 11월 26일). “Non-Flat Earth Recalibrated for Terrain and Topsoil”. 《Soil Systems》 (영어) 2 (4): 64. doi:10.3390/soilsystems2040064. ISSN 2571-8789. 
  9. ↑ Churkina, Galina; Organschi, Alan; Reyer, Christopher P. O.; Ruff, Andrew; Vinke, Kira; Liu, Zhu; Reck, Barbara K.; Graedel, T. E.; Schellnhuber, Hans Joachim (2020년 1월 27일). “Buildings as a global carbon sink”. 《Nature Sustainability》 (영어) 3 (4): 269–276. doi:10.1038/s41893-019-0462-4. ISSN 2398-9629. 
  10. ↑ “Carbon Sequestration”. 2455 Teller Road, Thousand Oaks California 91320 United States: SAGE Publications, Inc. 2008. 
  11. ↑ Larsen, R.S. (2000년 11월 1일). “A brief review of nuclear electronics standards . . . Past, present and future”. 
  12. ↑ Paleari, Susanna (2024년 3월 21일). “The Role of Strategic Autonomy in the EU Green Transition”. 《Sustainability》 16 (6): 2597. doi:10.3390/su16062597. ISSN 2071-1050. 
  13. ↑ Swift, Roger S. (2001년 11월). “SEQUESTRATION OF CARBON BY SOIL:”. 《Soil Science》 (영어) 166 (11): 858–871. doi:10.1097/00010694-200111000-00010. ISSN 0038-075X. 
  14. ↑ Batjes, N.H. (1996년 6월). “Total carbon and nitrogen in the soils of the world”. 《European Journal of Soil Science》 (영어) 47 (2): 151–163. doi:10.1111/j.1365-2389.1996.tb01386.x. ISSN 1351-0754. 
  15. ↑ Batjes, N.H. (2016년 5월). “Harmonized soil property values for broad-scale modelling (WISE30sec) with estimates of global soil carbon stocks”. 《Geoderma》 (영어) 269: 61–68. doi:10.1016/j.geoderma.2016.01.034. 
  16. ↑ Lorenz, Klaus; Lal, Rattan; Preston, Caroline M.; Nierop, Klaas G.J. (2007년 11월). “Strengthening the soil organic carbon pool by increasing contributions from recalcitrant aliphatic bio(macro)molecules”. 《Geoderma》 (영어) 142 (1-2): 1–10. doi:10.1016/j.geoderma.2007.07.013. 
  17. ↑ “Erratum: Coral Reefs (1999) 18:63–73”. 《Coral Reefs》 19 (1): 68–68. 2000년 4월 18일. doi:10.1007/pl00006954. ISSN 0722-4028. 
  18. ↑ Woolf, Dominic; Amonette, James E.; Street-Perrott, F. Alayne; Lehmann, Johannes; Joseph, Stephen (2010년 8월 10일). “Sustainable biochar to mitigate global climate change”. 《Nature Communications》 (영어) 1 (1). doi:10.1038/ncomms1053. ISSN 2041-1723. 
  19. ↑ Salimi, Shokoufeh; Almuktar, Suhad A.A.A.N.; Scholz, Miklas (2021년 5월). “Impact of climate change on wetland ecosystems: A critical review of experimental wetlands”. 《Journal of Environmental Management》 (영어) 286: 112160. doi:10.1016/j.jenvman.2021.112160. 
  20. ↑ “Hughes-Hunter, Sir William Bulkeley Hughes, (20 April 1880–17 June 1951)”. Oxford University Press. 2007년 12월 1일. 
  21. ↑ Enespa; Chandra, Prem (2021년 4월 29일). 《Impact of Environmental Factors on Biopesticides in Organic Farming》. First edition. | Boca Raton, FL : CRC Press, 2021.: CRC Press. 17–20쪽. 
  22. ↑ Priyantha Jayakody; Prem B Parajuli; Gretchen Sassenrath (2012). “Impacts of climate variability on Soybean and Corn yields in Mississippi Delta”. St. Joseph, MI: American Society of Agricultural and Biological Engineers. doi:10.13031/2013.41778. 
  23. ↑ Pimentel, David; Hepperly, Paul; Hanson, James; Douds, David; Seidel, Rita (2005). “Environmental, Energetic, and Economic Comparisons of Organic and Conventional Farming Systems”. 《BioScience》 (영어) 55 (7): 573. doi:10.1641/0006-3568(2005)055[0573:EEAECO]2.0.CO;2. ISSN 0006-3568. 
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