툰드라

Tundra
툰드라
그린란드의 툰드라
북극 툰드라를 나타낸 지도
지리학
지역11,563,300[1] km2 (4,464,600 sqmi)
기후형ET

물리지리학에서 툰드라(/ˈ ʌndr ə, ˈ트 ʊn-/)는 혹독한 온도와 짧은 성장 계절에 의해 나무의 성장이 방해되는 일종의 생물군집입니다.툰드라라는 용어는 "고지대", "나무가 없는 산길"을 의미하는 킬딘 사미어 тӯндар(툰다르)에서 러시아어 тундра(툰드라)에서 유래했습니다.툰드라에는 세 가지 영역과 관련된 유형이 있습니다.북극 툰드라,[3] 고산 툰드라,[3] 남극 툰드라.[4]

툰드라 식생은 왜소 관목, 사초, , 이끼, 지의류로 이루어져 있습니다.몇몇 툰드라 지역에는 흩어져 있는 나무들이 자랍니다.툰드라와 숲 사이의 생태적 경계 지역은 나무 선 또는 목재 선으로 알려져 있습니다.툰드라 토양은 질소이 풍부합니다.[3]토양은 또한 영구 동토층에 메탄과 이산화탄소로 저장된 다량의 바이오매스와 분해된 바이오매스를 포함하고 있어 툰드라 토양을 탄소 싱크로 만듭니다.지구 온난화가 생태계를 뜨겁게 달구고 토양 해빙을 일으키면서 영구 동토층 탄소 순환이 가속화되고 이러한 토양 함유 온실가스의 상당 부분을 대기 중으로 방출하여 기후 변화를 증가시키는 피드백 사이클을 생성합니다.

북극성

북극 툰드라는 타이가대의 북쪽인 북반구에서 발생합니다."툰드라"라는 단어는 보통 땅이 영구 동토층인 지역만을 가리킵니다.(또한 사프미 북부를 포함하기 위해 나무가 없는 평원을 일반적으로 지칭할 수도 있습니다.)페르마프로스트 툰드라는 러시아 북부와 캐나다의 광대한 지역을 포함합니다.[3]극지방 툰드라는 영구 동토층 지역의 응가나산네네츠(그리고 사프미사미)와 같은 유목민 순록 목축민들의 서식지입니다.

시베리아의 툰드라

북극 툰드라는 삭막한 풍경의 지역을 포함하고 있고 일년 중 대부분이 얼어 있습니다.그곳의 토양은 25에서 90cm 아래로 얼어서 나무가 자라는 것을 불가능하게 만듭니다.대신에, 벌거벗고 때로는 바위투성이의 땅은 이끼, 히스(크로우베리블랙베어베리와 같은 아메리카과의 품종), 이끼와 같은 특정한 종류의 북극 식물만을 지탱할 수 있습니다.

극지방의 툰드라 지역에는 겨울과 여름 두 가지 주요 계절이 있습니다.겨울에는 매우 춥고 어둡고 바람이 불며 평균 기온은 -28 °C(-18 °F) 정도이며 때로는 -50 °C(-58 °F) 정도로 낮습니다.그러나 툰드라의 극한 온도는 더 남쪽에 있는 타이가 지역에서 경험한 것만큼 낮지 않습니다(예를 들어, 러시아와 캐나다의 최저 온도는 나무 선의 남쪽에서 기록되었습니다).여름에는 기온이 다소 오르고, 계절에 따라 얼은 토양의 최상층이 녹아 땅이 매우 눅눅해집니다.툰드라는 따뜻한 달 동안 습지, 호수, 늪, 그리고 개울로 덮여있습니다.일반적으로 여름 동안의 낮 기온은 약 12°C(54°F)까지 오르지만 종종 3°C(37°F)까지 떨어지거나 심지어 영하로 떨어질 수 있습니다.북극 툰드라는 때때로 서식지 보호 프로그램의 주제가 되기도 합니다.캐나다와 러시아에서는, 이 지역들 중 많은 곳이 국가 생물다양성 행동계획을 통해 보호받고 있습니다.

캐나다의 분투 국립공원

툰드라는 바람이 부는 경향이 있으며, 바람은 시속 50~100km(30~60mph) 이상으로 부는 경우가 많습니다.그러나, 매년 약 150~250mm의 강수량만 떨어지는 사막과 같습니다(여름은 일반적으로 최대 강수량의 계절입니다).강수량은 적지만 증발량도 상대적으로 적습니다.여름 동안 영구 동토층은 식물이 자라고 번식할 수 있을 정도로 녹지만, 이 아래 땅이 얼기 때문에 물이 더 이상 아래로 가라앉지 못하기 때문에 여름 동안 물은 호수와 습지를 형성합니다.초목과 지형의 특성에 따라 연료와 산불이 자연스럽게 축적되는 패턴이 있습니다.알래스카의 연구에 따르면 일반적으로 150년에서 200년까지 다양한 화재 사건 복귀 간격(FRI)이 있으며, 건조기 저지대 지역이 습한 고지대 지역보다 더 자주 연소된다는 것을 알 수 있습니다.[5]

알래스카의 사향소 무리

툰드라의 생물 다양성은 낮습니다: 매년 수백만 마리의 새들이 습지를 찾아 그곳으로 이주하지만,[6] 1,700종의 관속 식물들과 48종의 육지 포유동물들만 발견될 수 있습니다.또한 몇 종의 물고기도 있습니다.개체수가 많은 종은 거의 없습니다.북극 툰드라의 주목할 만한 식물은 블루베리 (Vaccinium uliginosum), 크로베리 (Empetrum nigrum), 순록 이끼 (Cladonia ranigiferina), 링곤베리 (Vaccinium vitis-idaea), 그리고 래브라도 차 (Rhodendron groenlandicum)를 포함합니다.[7]주목할 만한 동물들에는 순록 (카리부), 사향 소, 북극 토끼, 북극 여우, 흰올빼미, 프타미간, 붉은등밭쥐, 나그네쥐, 모기,[8] 그리고 심지어 바다 근처의 북극곰을 포함하고 있습니다.[7][9]툰드라는 개구리나 도마뱀과 같은 포이킬로열이 거의 없습니다.

북극 툰드라의 혹독한 기후 때문에, 이런 종류의 지역들은 석유, 천연 가스, 우라늄과 같은 천연 자원이 풍부함에도 불구하고 인간의 활동을 거의 보지 못했습니다.최근 알래스카, 러시아 및 세계 일부 지역에서 이러한 변화가 시작되었습니다. 예를 들어, Yamalo-Nennets Autonomous Okrug는 러시아 천연 가스의 90%를 생산합니다.

기후변화와의 관계

툰드라에 대한 심각한 위협은 영구 동토층이 녹게 만드는 지구 온난화입니다.인간의 시간 척도(수십년 또는 수세기)로 주어진 지역에서 영구 동토층이 해동되는 것은 어떤 종이 그곳에서 살아남을 수 있는지를 근본적으로 바꿀 수 있습니다.[10]또한 도로 및 파이프라인과 같은 영구 동토층 위에 건설된 인프라에 대한 심각한 위험을 나타냅니다.

죽은 초목과 이탄이 쌓인 곳에는 2007년 알래스카 브룩스 산맥 북쪽 비탈에서 불에 탄 툰드라 1,039km2(401sqmi)와 같은 산불의 위험이 있습니다.[11]그러한 사건들은 지구 온난화의 결과일 수도 있고 기여할 수도 있습니다.[12]

온실가스 배출량

여름철 강수량이 많아지면 북극의 영구 동토층 환경에 따라 해빙의 대상이 되는 영구 동토층의 깊이가 증가합니다.[13]

영구 동토층 해빙으로 인한 탄소 배출은 해빙을 촉진하는 동일한 온난화에 기여하여 긍정적인 기후 변화 피드백이 됩니다.온난화는 또한 북극의 물 순환을 심화시키고, 따뜻한 비의 양이 증가하는 것은 영구 동토층 해빙 깊이를 증가시키는 또 다른 요인입니다.[13]온난화 조건에서 방출되는 탄소의 양은 해빙 깊이, 해빙된 토양 내 탄소 함량, 환경에[14] 대한 물리적 변화, 토양 내 미생물 및 식생 활동에 따라 달라집니다.미생물 호흡은 오래된 영구 동토층 탄소가 다시 활성화되어 대기 중으로 들어가는 주요 과정입니다.해동 영구 동토층을 포함한 유기 토양 내의 미생물 분해 속도는 토양 온도, 수분 가용성, 영양분 가용성 및 산소 가용성과 같은 환경 제어에 따라 달라집니다.[15]특히 일부 영구 동토층 토양에서 충분한 농도의 산화철은 미생물 호흡을 억제하고 탄소 이동을 방지할 수 있습니다. 그러나 이 보호는 Fe-환원 박테리아에 의해 산화철로부터 탄소가 분리될 때까지 지속될 뿐이며, 이는 일반적인 조건에서는 시간 문제입니다.[16]토양의 종류에 따라, 철(III) 산화물은 토양에서 메탄의 이산화탄소로의 산화를 증가시킬 수 있지만, 또한 아세트영양소에 의해 메탄 생성을 증폭시킬 수 있습니다: 이러한 토양 과정은 아직 완전히 이해되지 않았습니다.[17]

토양에 많은 양이 저장되어 있음에도 불구하고 전체 탄소 풀이 대기 중으로 이동하여 유입될 가능성은 낮습니다.온도가 상승하겠지만 영구 동토층의 완전한 손실과 전체 탄소 풀의 이동을 의미하는 것은 아닙니다.온난화 온도가 해빙 깊이를 증가시키거나 열융해 및 영구 동토 열화를 증가시키더라도 영구 동토층에 의해 지하에 있는 대부분의 지반은 동결된 상태로 유지됩니다.[18]게다가, 과 알루미늄과 같은 다른 원소들은 동원된 토양 탄소가 대기에 도달하기 전에 일부 흡착할 수 있고, 그것들은 자주 영구 동토층을 덮어씌우는 광물 모래 층에서 특히 두드러집니다.[19]한편, 영구 동토층이 해빙되면 기온 상승이 반전되더라도 수세기 동안 영구 동토층으로 돌아가지 않기 때문에 기후 시스템에서 가장 잘 알려진 티핑 포인트의 예 중 하나입니다.

2011년, 예비 컴퓨터 분석에 따르면 영구 동토층 배출량은 인위적 배출량의 약 15%에 해당할 수 있습니다.[20]

2018년에 지구 온난화의 약 2°C (3.6°F)에서 활성화된 기후 시스템의 티핑 포인트에 대해 논의한 관점 기사에 따르면 이 임계점에서 영구 동토 해빙은 2100년까지 지구 온도에 0.09°C (0.16°F)를 추가하여 0.04–0.16°C (0.072–0.288°F) 범위를 가질 것이라고 합니다.[21] 2021년에 또 다른 연구는 미래에 0이 될 것이라고 추정했습니다.o 대기로의 1000 Pg C 추가 배출 (마지막 배출 후 일반적으로 온도가 안정적으로 유지되거나 천천히 감소하기 시작하는 시나리오) 영구 동토층 탄소는 0.09 °C (0.09 °C) 50년 후 0.06 °C (0.02–0.14 °C (0.036–0.252 °F))를 추가합니다.16 °F) (0.04 ~ 0.21 °C (0.072 ~ 0.378 °F) 100년 후, 0.27 °C (0.49 °F) (0.12 ~ 0.49 °C (0.22 ~ 0.88 °F)[22] 500년 후.하지만, 두 연구 모두 갑작스러운 해빙을 고려할 수 없었습니다.

2020년에 북부 영구 동토층(추정 1,800만 km2[23] 중 370만 km에2 달하는 전체 영구 동토층 지역의 작은 부분 집합)에 대한 연구는 2100년까지 인위적 복사력의 ~1%에 해당하며, 이 비율은 1.5°C(2.7°F)에서 6°C(11°F)까지 고려된 모든 온난화 시나리오에서 동일하게 유지됩니다.그것은 또한 200년이 더 지난 후에, 이 토탄지대들이 대기로 방출했던 것보다 더 많은 탄소를 흡수했을 것이라는 것을 암시했습니다.[24]

IPCC 6차 평가 보고서는 영구 동토층에서 방출되는 이산화탄소와 메탄이 온난화 1°C(1.8°F) 당 14~1750억 톤의 이산화탄소에 해당할 수 있다고 추정합니다.[25]: 1237 이에 비해 2019년까지 연간 이산화탄소의 인위적 배출만 약 400억 톤에 달했습니다.[25]: 1237

21세기 동안 영구 동토 해빙으로 인한 온실가스 배출 가능성이 있는 9가지 시나리오는 제한적이고, 중간 정도이며, 강도가2 높은 CO를 보여줍니다.저배출, 중배출, 고배출 대표 농도 경로에 대한 CH4 배출 반응.세로 막대는 선택된 큰 국가들의 배출량을 비교로 사용합니다. 규모의 오른쪽은 산업 혁명이 시작된 이후의 누적 배출량을 나타내고, 왼쪽은 2019년 수준과 변함이 없는 경우 21세기의 나머지 국가들의 누적 배출량을 나타냅니다.[26]

2021년 기후 팁 포인트의 경제적 영향에 대한 평가는 영구 동토층 탄소 배출이 탄소의 사회적 비용을 약 8.4% 증가시킬 것으로 추정했습니다. 그러나 그 평가 방법은 스티브 킨과 티모시 렌튼과 같은 연구자들이 팁 P의 전반적인 영향을 과소평가했다고 비난했을 때 논란을 불러 일으켰습니다.일반적으로 온난화 수준이 더 높은 점,[28] 저자들은 그들의 주장 중 일부를 인정했습니다.[29]

2021년, 메릿 투레츠키와 같은 저명한 영구 동토층 연구자 그룹은 2050년까지 순 제로에 도달하는 데 도움이 되는 필수적인 이정표로 2030년까지 인위적 배출의 50% 감소를 옹호하기 위한 노력의 일환으로 갑작스러운 해빙 과정을 포함한 영구 동토층 배출량에 대한 집단 추정치를 발표했습니다.2100년까지 합계 영구 동토층 배출량은 온난화 1.5 °C(2.7 °F) 이하에서 1,500 ~ 2,000억 톤, 2 °C(3.6 °F) 이하에서 2,200 ~ 3,000억 톤, 그리고 온난화가 4 °C(7.2 °F)를 초과하는 경우 4,000 ~ 5,000억 톤에 달했습니다.그들은 이 수치를 각각 캐나다, 유럽연합, 미국이나 중국의 현재 배출량 추정치와 비교했습니다.또한 4,000~5,000억 톤에 달하는 이 수치는 1.5°C(2.7°F) 목표 내에 유지하기 위한 현재 남은 예산과 맞먹습니다.[30]그러한 노력에 참여한 과학자 중 한 명인 우즈홀 연구센터수잔 M. 나탈리는 또한 그 해에 PNAS 논문에서 보완적인 추정치를 발표했는데, 이 논문은 갑작스러운 해빙과 산불로 인한 영구 동토층 방출의 증폭이 가까운 미래의 인위적 방출의 예상 범위와 결합될 때를 암시했습니다.이온은 1.5 °C(2.7 °F) 온난화의 초과(또는 "오버슛")를 피하는 것은 이미 불가능하며, 이를 달성하기 위한 노력은 온도를 다시 낮추도록 하기 위해 의 방출에 의존해야 할 수도 있습니다.[31]

2022년에 업데이트된 기후 팁 포인트 평가에서는 급격한 영구 동토의 해빙으로 인해 점진적인 해빙 속도가 50% 증가하고, 온난화가 진행될 때마다 2100년까지 140억 톤, 2300년까지 350억 톤의 이산화탄소가 추가될 것이라고 결론 내렸습니다.이는 2100년까지 온난화가 진행될 때마다 0.04 °C(0.072 °F), 2300년까지 온난화가 진행될 때마다 0.11 °C(0.20 °F)의 온난화 영향을 받게 됩니다.또한 3°C(5.4°F)에서 6°C(11°F) 사이의 온난화(약 4°C(7.2°F)도에서 가장 가능성이 높은 수치)에서 영구 동토층의 대규모 붕괴는 되돌릴 수 없게 되어 1750억 톤에서 3500억 톤 사이의 CO2 등가 방출 또는 0.2~0.4°C(0.36~0.72°F)도를 추가할 수 있음을 시사했습니다.약 50년에 걸쳐 (10년에서 300년 사이의 범위로).[32][33]

2022년에 발표된 주요 리뷰는 만약 2°C (3.6°F)의 온난화를 막겠다는 목표가 실현된다면, 21세기 전체의 연평균 영구 동토층 배출량은 2019년 러시아의 연간 배출량과 맞먹는다고 결론 내렸습니다.RCP4.5에서, 현재 궤도에 근접하고 온난화가 3°C(5.4°F) 미만으로 유지되는 시나리오에서, 연간 영구 동토층 배출량은 서유럽 또는 미국의 2019년 배출량과 유사한 반면, 높은 지구 온난화와 최악의 영구 동토층 피드백 반응 시나리오에서는,중국의 2019년 배출량과 거의 일치할 것입니다.[26]

남극의

케르구엘렌 제도의 툰드라.

남극 툰드라는 남극대륙과 사우스조지아, 사우스샌드위치 제도와 케르구엘렌 제도를 포함한 여러 남극 및 아남극 섬에서 발생합니다.남극대륙의 대부분은 너무 춥고 건조해서 식생을 지탱할 수 없고, 대륙의 대부분은 얼음장이나 차가운 사막으로 덮여 있습니다.하지만, 대륙의 일부 지역, 특히 남극 반도에는 식물의 생명을 지탱하는 바위투성이의 토양이 있습니다.이 식물군은 현재 300~400여 종의 이끼, 100여 종의 이끼, 25여 종의 간생식물, 700여 종의 육상 및 수생 조류로 이루어져 있으며, 이들은 대륙 해안 주변의 바위와 토양이 노출된 지역에 서식하고 있습니다.남극대륙의 두 가지 꽃피는 식물 종인 남극 털풀남극 진주풀은 남극 반도의 북쪽과 서쪽에서 발견됩니다.[34]북극 툰드라와 대조적으로, 남극 툰드라는 주로 다른 대륙으로부터 물리적으로 고립되어 있기 때문에 큰 포유동물 동물군이 부족합니다.바다표범과 펭귄을 포함한 바다 포유류와 바다 새들은 해안 근처 지역에 서식하고, 토끼와 고양이와 같은 몇몇 작은 포유류들은 사람들에 의해 아남극 섬들 중 일부에 소개되었습니다.안티포데스 아남극툰드라 생태계에는 바운티 제도, 오클랜드 제도, 안티포데스 제도, 캠벨 그룹, 맥쿼리 섬이 포함됩니다.[35]이 생태지역 고유종으로는 유일한 아남극성 난초인 코리바스 디에네무스코리바스 술카투스, 왕펭귄, 안티포데아 알바트로스 등이 있습니다.[35]

파타고니아의 서쪽 해안에 있는 마젤란 황무지를 툰드라로 여겨야 하는지 아닌지에 대해서는 다소 모호한 부분이 있습니다.[36]식물지리학자 에드문도 피사노(Edmundo Pisano)는 낮은 온도가 식물의 성장을 제한하는 핵심이라고 생각했기 때문에 툰드라(스페인어: 툰드라 마갈라니카)라고 불렀습니다.[36]

남극대륙과 남극섬(남위 60도 남쪽)의 동식물군은 남극조약의 보호를 받습니다.[37]

알파인

미국 워싱턴주 노스 캐스케이드의 알프스 툰드라

고산 툰드라는 높은 고도의 기후와 토양이 나무의 성장을 방해하기 때문에 나무를 포함하지 않습니다.[38]: 51 고산 툰드라의 추운 기후는 낮은 공기 온도로 인해 발생하며, 극지방의 기후와 비슷합니다.고산 툰드라는 일반적으로 북극의 토양보다 배수가 더 잘 됩니다.[39]고산 툰드라는 나무 선 아래의 아고산 숲으로 이동합니다. 숲 툰드라 에코톤(나무 선)에서 발생하는 교란된 숲은 크룸홀츠(Krummholz)로 알려져 있습니다.

고산 툰드라는 전세계의 산에서 생깁니다.고산 툰드라의 식물군은 여러해살이풀, 사초, 포브, 방석식물, 이끼, 지의류 등 땅에 가까이 자라는 식물이 특징입니다.[40]이 식물군은 낮은 온도, 건조함, 자외선 복사, 짧은 성장기 등 고산지대 환경의 혹독한 환경에 적응합니다.

기후구분

피오르, 빙하, 산이 있는 툰드라 지역.콩스피오르덴, 스피츠베르겐.

툰드라 기후는 보통 쾨펜 기후 분류 ET에 적합하며,[41] 최소 한 달의 평균 기온은 눈을 녹일 수 있을 정도로 충분히 높지만, 평균 기온이 10°C를 초과하는 달은 없는 지역 기후를 나타냅니다.한랭 한계는 일반적으로 영구적인 얼음과 눈EF 기후를 충족합니다. 온-여름 한계는 일반적으로 Dfd, DwdDsd(시베리아일부와 같은 극한의 겨울)로 지정된 아극 기후로 등급을 매기는 [42]나무의 극지 또는 고도 한계에 해당합니다. Dfc는 알래스카, 캐나다, 스칸디나비아의 산악 지역에서 전형적인 Dfc러시아서시베리아(한겨울은 몇 달 동안 동파)가 발생합니다.[43]

강수, 극한 온도, 상대적인 우기와 건기를 포함하는 ET 범주의 기후의 잠재적 다양성에도 불구하고, 이 범주는 거의 세분화되지 않습니다.일반적으로 강우량과 강설량은 차가운 대기 중의 의 증기압이 낮아 적지만, 일반적으로 증발 잠재량이 극히 낮아 중저위도 사막의 전형적인 강수를 받는 곳에서도 늪과 늪의 눅눅한 지형을 허용합니다.[44]토종 툰드라 바이오매스의 양은 강수량보다 현지 온도에 더 의존합니다.[45]

툰드라 기후가 특징인 장소

알파인 툰드라

참고 항목

참고문헌

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