서울대학교

- 기후변화로 인한 극단적인 온도변화로 인해 차(茶) 생산량이 위협받고 있다 -

서울대학교 환경대학원 정수종 교수 (교신저자) 연구팀 그리고 중국 북경대학교, SUSTech, 미국 콜로라도 주립대학교로 구성된 공동 연구팀은 중국 내 지방 행정구역 수준의 장기간 수집된 고해상도 과거 차 생산량 자료와 기상자료를 활용하여 극단적인 온도 변화(고온, 저온)와 차(茶) 생산량의 관계를 처음으로 밝혔다. 뿐만 아니라 연구팀은 21개의 전 지구 기후모형의 RCP 대표경로 시나리오 자료들을 활용하여 온실가스 증가에 따른 전 지구 기온 1.5도, 2도 온난화 상황에서의 극심한 고온 및 저온으로 인한 중국 내 미래 차 생산량의 영향을 정량적으로 예측하였다. 이와 같은 결과는 국제 학술지 Environmental Research Letters에 2021년 3월 온라인으로 발표되었다.

기후변화 및 온난화로 인하여 세계적으로 밀, 쌀, 옥수수 등과 같은 주요 작물의 수확량에 상당히 큰 손실을 입혔다. 이러한 주요 작물뿐만 아니라 와인, 커피, 맥주 등과 같은 인기 음료들 역시 기후변화로 인한 생산량에 위협을 받고 있다는 연구들이 수행되었다. 하지만 세계 음료 중 두 번째로 많이 소비되는 차(茶)는 커피, 맥주 등과 같은 음료에 비해 기후변화에 따른 생산량의 영향을 평가한 연구가 거의 수행되지 않았다. 본 연구는 전 세계에서 가장 많은 차 생산량을 차지하는 중국에서의 과거 차 생산량 자료와 기온변화의 관계를 살펴본 첫 연구 사례이다.

연구팀은 1990년부터 2016년까지의 차 생산량 자료를 통하여 극심한 온도 변화에 따른 중국 내 차 생산량의 관계를 정량화하였으며, 중국 내 차 생산량이 극심한 고온 및 저온에 취약성을 나타낸다는 것을 입증하였다. 현재 기후에서 중국 내 차 생산량은 극심한 고온보다는 저온의 영향을 더 많이 받고 있음을 확인할 수 있었다. 극심한 저온으로 인한 차 생산량 감소는 지역적으로 많은 차이를 보였으며, 산둥지역에서는 최대 56.3% 차 생산량 감소를 확인하였다. 지구 온난화 1.5도와 2도 시나리오를 적용하였을 때 현재 중국 내 극심한 저온으로 인한 차 생산량에 피해를 보고 있는 지역이 온난화로 인하여 피해가 감소하는 것으로 나타났다.

또한, 중국 북부 지역 (북위 28도 이상)은 기후변화로 인하여 차 생산이 적합해지는 것으로 나타났으며, 이로 인해 차를 재배할 수 있는 지역이 증가하는 것으로 확인되었다. 하지만 현재 기후에서 극심한 저온으로 차 생산량의 피해를 받는 것과 다르게 가까운 미래에는 광둥성, 광시성, 양쯔강 일부 지역에서는 기후변화에 따른 고온으로 인하여 차 생산량이 14-26% 감소하는 것으로 예측되었다.

본 국제 공동연구 책임자인 정수종 교수는“온실가스 증가에 따른 기후변화는 단순히 온난화를 넘어 고온 및 저온 일수의 극단적 변화를 수반하기 때문에 미래 차 생산량에 큰 영향을 끼치는 것으로 나타났다, 따라서 탄소중립을 통해 지금 전망하는 기후변화를 막지 못한다면 우리가 저렴하게 즐기는 녹차, 홍차 등의 음료 가격에도 영향을 끼칠 수 있을 것”이라고 전망하였다.

[연구결과]

Effects of extreme temperature on China’s tea production

Yulin Yan¹, Sujong Jeong^2*, Chang-Eui Park², Nathaniel D Mueller^3,4, Shilong Piao⁵, Hoonyoung Park², Jaewon Joo², Xing Chen², Xuhui Wang⁵, Junguo Liu⁶, Chunmiao Zheng⁶
1Interdisciplinary Program in Agricultural and Forest Meteorology, Seoul National University, Seoul, Republic of Korea
2Department of Environmental Planning, Graduate School of Environmental Studies, Seoul National University, Seoul, Republic of Korea
3Guangdong Department Ecosystem Science and Sustainability, Colorado State University, Fort Collins, Colorado, USA
4Institute Department of Soil and Crop Sciences, Colorado State University, Fort Collins, Colorado, USA
5Sino-French Institute for Earth System Science, Peking University, Beijing, China
6School of Environmental Science and Engineering, Southern University of Science and Technology, Shenzhen, China
(Environmental Research Letters)

전 세계 두 번째로 많이 소비되고 있는 음료인 차(Tea)의 생산량은 극단적인 기후 현상 (extreme weather events)에 민감하지만 이러한 극단적인 온도 변화 및 기후변화가 차 생산량에 미치는 영향에 대한 우리의 이해는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 전 세계 최대 차 생산국인 중국의 극한기온의 영향으로 인한 과거, 현재, 미래의 차 생산량의 영향을 정량화한다. 본 연구의 결과는 극심한 고온과 저온으로 인하여 중국 내 차 생산량이 현저히 감소하는 것을 확인하였다. 현재 수준의 기후 상황에서 극심한 저온으로 인해 최대 56.3%의 연간 차 생산량이 감소하였으며, 가까운 미래에는 지구 기온 1.5도와 2도 상승한 상황에서 모든 연구 대상 지역 내 차 생산량은 기후변화에 양의 영향 (positive net impacts)을 나타내었다. 기후 온난화는 특히 현재 가장 많은 영향을 받는 북위 28도 이상의 북부 차 재배 지역에서 극심한 저온으로 인한 음의 영향 (negative impacts)이 14% 감소하는 것으로 나타난다. 하지만 극심한 고온으로 인하여 차 수확량 감소가 발생하는 새로운 지역들이 생길 것으로 예측되며, 양쯔강 (약 북위 30도), 중국 남부 (약 북위 25도 이하) 지역의 차 생산량이 극심한 고온으로 인하여 최대 14-26% 차 생산량 감소가 추정되었다. 파리 기후협정에서는 지구 온난화를 1.5도로 제한하려는 것을 목표로 하고 있지만, 중국 내 충칭, 후난, 안휘, 저장성 지역에서는 극심한 고온으로 인하여 최대 11-24%의 차 생산량 손실이 예측된다. 따라서 기후변화로 인한 차 생산의 적응을 위하여 극심한 온도 변화의 지역적 차이에 관한 문제를 다루는 것이 시급하다는 것을 시사한다.

[용어설명]

[그림설명]

그림 1. 과거 저온 스트레스 발생으로 인한 차 생산량 감소의 시공간적 분포. 그림 내 각 박스 플롯 (box plot)은 각 성 (Province) 별 1990년에서 2016년 동안의 저온 발생으로 인한 차 생산량 감소의 분포를 보여주고 있음. x축은 중국의 행정구역상 성 (Province)을 나타냄.

그림 2. 1.5도 2도 지구 온난화 시나리오와 현재 기후의 비교를 통한 저온 스트레스 (A, B), 고온 스트레스 (C, D), 강수량 (E, F)에 따른 차 생산량의 변화를 공간적으로 나타냄.