직선화로 인한 생태계의 변화
직강 앞뒤 하천을 비교해 봅시다. 위의 두 사진을 비교하면 먼저 직선화로 자연경관이 상실됩니다. 또한 정류장은 강 주변의 자연 생태계를 단순화합니다. 자연하천의 경우 하천 부지의 구성 요소가 유속의 차이에 따라 차별화되며 자갈우점부, 모래우점부, 점토우점부로 나뉘는데 직접 강화된 하천에서는 유속의 변화가 없어 생물종의 다양성을 기대하기 어렵습니다. 세 번째 사진은 유량이 풍부할 때 자연하천과 직접 보강한 후 하천 생태계 변화를 보여주는 사진입니다. 똑바로 하면 강의 깊이가 비슷하고 유량이 일정하고 비교적 빠르며 이러한 환경에서 서식할 수 있는 종, 즉 거의 일정한 환경이 제한되는 반면 자연하천에서는 수심과 유량이 달라 다양한 종에 서식할 수 있습니다.
에버그레이드 국립공원의 생태계 피해
아래는 하천의 깊이가 줄어들어 어종이 서식하기 어렵다는 것을 보여주는데, 자연하천의 경우 수계가 특정 물고기에 적절한 깊이를 가지고 있어 생물 서식 조건이 더욱 다양해져 종에 유리해지고 있습니다. 1962년에서 1971년 사이에 최근 강화된 미국 플로리다주 기시미 강의 직접 강화 사례를 살펴보겠습니다. 본래 하천은 길이 166㎞로 발달한 굽이굽이 하천으로 하천 주변에 폭 1.6~3.2㎞의 범람원이 있었으나 폭 76~137m, 수심 9m의 90㎞의 직선 발달한 운하로 변모하였습니다. 운하는 6개의 댐 등의 구조물로 수위를 유지하기 위해 건설되었습니다. 물론 운하의 건설과 함께 본래 자연의 사행하천 주변에 발달한 습지 생태계가 파괴되고 운하의 건설로 조성된 곳에 정체된 저수지와 비교적 깊은 중앙 운하에 발달한 새로운 생태계로 대체되었습니다.
그러나 강의 정류장은 플로리다 반도 남단의 에버그레이드 국립공원에 영향을 미치기 시작했고 400만 플로리다 주민의 식수원을 위협했습니다. 하천의 직접적인 강화로 하천 상류에서 오염물질의 정화가 유입되지 않고 오히려 곧아진 기시미천이 교통로 역할을 했습니다. 과거에는 상류의 오염수가 자연적인 사행하천의 범람원인 습지를 통해 흘러가 자연정화가 이루어졌으나 곧아지면서 기능을 상실했습니다. 플로리다주 남부 수자원국의 연구에 따르면 환경을 회복하는 방법은 곧아진 운하의 최소 절반을 매립하고 최소 97km의 원래 강을 원래 습지로 되돌리는 것입니다. 이곳의 예상 비용은 약 5억달러로, 지금 바로 착공해도 10년에서 15년은 걸립니다. 문제의 심각성은 생태계의 피해는 비교적 쉽지만 공사가 끝났다고 해서 바로 회복되는 것은 아니라는 것입니다.
지질학적 작용과 종의 전이
이상의 지질학적 작용과 종의 전이 예는 인간의 활동으로 인한 토지 이용 결과가 생태계에 미치는 영향에 대해 논해 왔습니다. 하지만 장기적인 지질학적 영향으로 생태계에 근본적인 영향을 미치는 것이 있습니다. 생물군집은 미성숙에서 성숙하게 발달하며 단기간(예를 들어 1000년 이하)에 걸쳐 두 과정이 발생하며 생태적 계승과 유기적 진화, 수백만 년 이상의 지질학적 기간에 걸쳐 변화가 발생합니다. 지질학적 작용은 이 두 작용과 밀접하게 연관되어 있으며 놀랍게도 생명 진화 단계에서 가장 극적인 신종 기원은 지질 현상과 밀접하게 관련되어 있습니다. 천이는 다시 프라이머리 천이와 세컨더리 천이로 분할됩니다. 제1차 이행은 생활환경이 적절하지 못한 불모한 지역의 시의 이행입니다. 이러한 예는 새로운 화산활동에 의해 분출된 용암 필드, 사질로 채워진 점토, 호수나 연못 등의 새로운 퇴적물, 사막지역의 사구에서 볼 수 있습니다. 이차 하천은 이미 발달한 생물 군집이나 버려진 농경지가 차지하고 있는 곳, 벌 채림 등 영양소 등의 조건이 좋은 곳에 군집이 발달하는 것을 말합니다. 이들 생태계의 천이는 일차적이든 이차적이든 모두 지질학적 작용과 직간접적으로 관련되어 있습니다.
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