모젤 강의 레멘 수문 [위키피디아]
독일과 프랑스, 룩셈부르크를 통과하는 모젤(Moselle) 강은 길이가 525km에 이르고, 여기에는 28개의 댐과 보, 수문이 설치돼 있다.
유량이 인위적으로 조절되는 강(regulated river)이다. 한국 등 국내 4대강에 댐과 16개 보를 쌓아 유량을 조절하는 것과 같다.
이 모젤 강에서 지난 2017년부터 매년 여름이면 남세균의 일종인 마이크로시스티스(Microcystis aeruginosa) 녹조가 발생하기 시작했다.
그 전까지는 댐과 보가 있더라도 남세균 녹조가 생기지는 않았고, 봄철에 규조류의 번성이 나타났을 뿐이었다. 그런데 갑자기 남세균 녹조가 발생하기 시작한 것이다.
모젤 강의 엽록소a 농도의 월별 변화. 식물플랑크톤 농도를 나타낸다. 남세균 녹조가 나타나기 시작한 2017년 이후(청록색)에는 8월 이후에 가을에 엽록소a 농도가 높게 나타나고 있다. 남세균 녹조가 나타나기 이전인 2016년 이전에는 봄철에 규조류(노란색)가 번성했다. [자료: Scientific Reports, 2024]
이에 독일 연방 수문연구소팀이 원인 규명에 나섰고, 연구팀은 2020년까지의 연구 결과를 담은 논문을 '사이언티픽 리포츠(Scientific Reports)'라는 국제 저널에 발표했다.
연구팀은 "원래 흐르는 강에서는 남세균 녹조가 잘 발생하지 않는데, 모젤 강에서 남세균 녹조가 발생해 계속 이어지고 있다"고 설명했다.
연구팀의 분석에 따르면, 남세균 녹조가 발생하게 된 것은 수온의 상승과 함께 유량 감소가 원인으로 지목됐다.
무엇보다 유량 감소에 따른 체류시간의 증가 탓이었다.
질소와 인 같은 영양물질 농도는 이미 강물에 충분히 존재해 녹조 발생에 큰 영향을 주지는 않았다는 것이다.
2017년 이후 서유럽의 덥고 건조한 여름 날씨 탓에 모젤 강의 6~9월 평균 유량은 과거 2016년 이전에 비해 69~76% 수준으로 감소했고, 수온은 이전에 비해 0.9~1.8°C 더 높았다.
모젤 강에 발생한 남세균 녹조 [룩셈부르크 수질관리청]
연구팀은 "남세균 녹조는 낮은 유량, 높은 수온 등과 상관관계가 뚜렷했다"면서 "최근 모젤 강의 남세균 녹조는 저유량 조건과 따뜻한 수온 때문이라고 결론지었다"고 밝혔다.
홍수 조절, 수력 발전 또는 선박 운항 등 여러 목적을 위해 인공적으로 수위를 조절하는 강에서는 유량이 감소하면 유속이 낮아지고, 체류시간이 길어지게 된다.
이러한 수문학적 조건 하에서 따뜻하고 건조한 날씨가 이어지면 수온이 상승하고 태양 복사가 증가하면서 강에서 남세균의 성장을 촉진할 수 있다는 것이다.
유량이 감소하고 체류 시간이 길어지면 남세균이 자랄 수 있는 시간이 늘어나 녹조 형성에 필요한 임계 생물량에 도달할 수 있다는 설명이다.
연구팀은 특히 한국 사례도 인용했는데 "한국 4대강에서는 유속과 체류 시간 다음으로 온도가 남세균 녹조의 가장 중요한 원동력이었다"고 지적했다.
해당 논문은 지난 2017년 서울시립대와 국립환경과학원 등의 연구팀이 '워터 리서치(Water Research)' 저널에 발표한 논문으로 "영양 물질보다 체류시간이 여름철 녹조 예측에서 더 중요한 요인"이라는 내용이다.
서울시립대와 환경과학원의 논문. [Water Research, 2017]
독일 연구팀은 "우리의 연구 결과는 건조한 여름 기간이 길어지면 강, 특히 유량을 조절하는 강에서는 유량 감소와 온도 상승, 충분한 영양소 공급이 결합되고 햇빛도 충분해 유해한 남세균 녹조에 더 취약해질 것"이라고 강조했다.
강찬수 환경신데믹연구소장
모젤 강의 레멘 수문 [위키피디아]
독일과 프랑스, 룩셈부르크를 통과하는 모젤(Moselle) 강은 길이가 525km에 이르고, 여기에는 28개의 댐과 보, 수문이 설치돼 있다.
유량이 인위적으로 조절되는 강(regulated river)이다. 한국 등 국내 4대강에 댐과 16개 보를 쌓아 유량을 조절하는 것과 같다.
이 모젤 강에서 지난 2017년부터 매년 여름이면 남세균의 일종인 마이크로시스티스(Microcystis aeruginosa) 녹조가 발생하기 시작했다.
그 전까지는 댐과 보가 있더라도 남세균 녹조가 생기지는 않았고, 봄철에 규조류의 번성이 나타났을 뿐이었다. 그런데 갑자기 남세균 녹조가 발생하기 시작한 것이다.
모젤 강의 엽록소a 농도의 월별 변화. 식물플랑크톤 농도를 나타낸다. 남세균 녹조가 나타나기 시작한 2017년 이후(청록색)에는 8월 이후에 가을에 엽록소a 농도가 높게 나타나고 있다. 남세균 녹조가 나타나기 이전인 2016년 이전에는 봄철에 규조류(노란색)가 번성했다. [자료: Scientific Reports, 2024]
이에 독일 연방 수문연구소팀이 원인 규명에 나섰고, 연구팀은 2020년까지의 연구 결과를 담은 논문을 '사이언티픽 리포츠(Scientific Reports)'라는 국제 저널에 발표했다.
연구팀은 "원래 흐르는 강에서는 남세균 녹조가 잘 발생하지 않는데, 모젤 강에서 남세균 녹조가 발생해 계속 이어지고 있다"고 설명했다.
연구팀의 분석에 따르면, 남세균 녹조가 발생하게 된 것은 수온의 상승과 함께 유량 감소가 원인으로 지목됐다.
무엇보다 유량 감소에 따른 체류시간의 증가 탓이었다.
질소와 인 같은 영양물질 농도는 이미 강물에 충분히 존재해 녹조 발생에 큰 영향을 주지는 않았다는 것이다.
2017년 이후 서유럽의 덥고 건조한 여름 날씨 탓에 모젤 강의 6~9월 평균 유량은 과거 2016년 이전에 비해 69~76% 수준으로 감소했고, 수온은 이전에 비해 0.9~1.8°C 더 높았다.
모젤 강에 발생한 남세균 녹조 [룩셈부르크 수질관리청]
연구팀은 "남세균 녹조는 낮은 유량, 높은 수온 등과 상관관계가 뚜렷했다"면서 "최근 모젤 강의 남세균 녹조는 저유량 조건과 따뜻한 수온 때문이라고 결론지었다"고 밝혔다.
홍수 조절, 수력 발전 또는 선박 운항 등 여러 목적을 위해 인공적으로 수위를 조절하는 강에서는 유량이 감소하면 유속이 낮아지고, 체류시간이 길어지게 된다.
이러한 수문학적 조건 하에서 따뜻하고 건조한 날씨가 이어지면 수온이 상승하고 태양 복사가 증가하면서 강에서 남세균의 성장을 촉진할 수 있다는 것이다.
유량이 감소하고 체류 시간이 길어지면 남세균이 자랄 수 있는 시간이 늘어나 녹조 형성에 필요한 임계 생물량에 도달할 수 있다는 설명이다.
연구팀은 특히 한국 사례도 인용했는데 "한국 4대강에서는 유속과 체류 시간 다음으로 온도가 남세균 녹조의 가장 중요한 원동력이었다"고 지적했다.
해당 논문은 지난 2017년 서울시립대와 국립환경과학원 등의 연구팀이 '워터 리서치(Water Research)' 저널에 발표한 논문으로 "영양 물질보다 체류시간이 여름철 녹조 예측에서 더 중요한 요인"이라는 내용이다.
서울시립대와 환경과학원의 논문. [Water Research, 2017]
독일 연구팀은 "우리의 연구 결과는 건조한 여름 기간이 길어지면 강, 특히 유량을 조절하는 강에서는 유량 감소와 온도 상승, 충분한 영양소 공급이 결합되고 햇빛도 충분해 유해한 남세균 녹조에 더 취약해질 것"이라고 강조했다.
강찬수 환경신데믹연구소장