비버의 댐이 캘리포니아 시에라네바다의 물을 저장하고 산불을 늦출 수 있다

동료 심사를 거친 학술지에 발표된 한 연구는 캘리포니아 시에라네바다에 비버가 댐을 지을 수 있는 잠재 능력이 얼마나 남아 있는지, 그리고 그 능력을 복원했을 때 물 저장과 산불 저항성에 어떤 효과가 있을지를 모델링했습니다. 연구진은 이 지역에 역사적으로 존재했던 비버 댐 건설 능력의 51%가 여전히 남아 있으며, 연구 대상이 된 모든 유역에서 상당한 능력이 남아 있다고 추정합니다. 이 능력이 활용된다면, 연구의 보수적인 추정치에 따르면 비버 댐은 총 1억 2천만 세제곱미터의 지표수를 저장하고, 산불 위험이 높은 지역에 2,200제곱킬로미터의 화재 저항성 토지를 만들어낼 수 있습니다.

연구진은 비버를 생태계 엔지니어(ecosystem engineer), 즉 자신에게 이롭고 이 경우에는 다른 많은 종에게도 이로운 방식으로 물리적 주변 환경을 바꾸는 동물로 설명합니다. 역사적으로 북미 전역의 비버 개체수는 모피 무역이 이들을 거의 전멸시키기 전까지 6천만에서 4억 마리에 달했습니다. 현재 개체수는 1천만에서 4천만 마리로 추정됩니다. 이 연구에 따르면 미국 전체적으로 비버 개체수는 역사적 수준의 약 10%에 머물러 있으며, 특히 캘리포니아의 비버 수는 회복 속도가 더딥니다.

이 연구는 시에라네바다에서 가뭄 위험과 산불 위험이 모두 높으면서 비버 보전 및 복원으로부터 큰 혜택을 얻을 잠재력도 높은 5개의 우선 유역을 확인했습니다. 연구진은 화재와 가뭄 가능성이 상대적으로 낮은 지역에서도 비버를 재정착시키면 물 저장과 경관 복원력 측면에서 비슷한 혜택을 얻을 가능성이 높다고 언급합니다.

비버는 돌, 진흙, 식물 재료를 이용해 하천 물길을 가로질러 댐을 지어 연못과 습지를 만듭니다. 비버는 또한 주변 범람원 전체로 뻗어나가는 수로를 파는데, 이는 물을 하천 자체를 넘어 더 넓은 땅으로 퍼뜨리는 데 도움이 됩니다. 이러한 댐 건설과 수로 파기의 조합은 경관을 통과하는 물의 이동 속도를 늦추는데, 이 연구의 저자들은 이를 물이 빠르게 빠져나가지 않고 제자리에 머물게 하는 경관의 '거칠기(roughness)'를 만드는 과정이라고 설명합니다.

NASA와 California State University Channel Islands의 연구에 따르면, 이렇게 저장되고 느려진 물은 하천 둑을 따라 자라는 식물인 riparian 식생을 가뭄 중에도 젖고 푸르게 유지시켜 줍니다. 미국 서부의 대형 산불 5건을 대상으로 한 연구에 따르면, 비버 댐이 있는 riparian 지역은 위성 기반 식생 지수로 측정했을 때 화재 중 평균 19%의 녹색도만 잃은 것으로 나타났습니다. 이와 대조적으로 비버 댐이 없는 riparian 지역은 평균 51%의 녹색도를 잃었으며, 두 수치의 차이는 통계적으로 유의미했습니다. 이 비교 결과는 비버가 댐을 만든 습지가 너무 젖어 있어서 쉽게 타지 않는다는 것을 시사하며, 이는 축축한 나뭇가지가 불이 잘 붙지 않는 것과 비슷합니다.

미국 산림청(US Forest Service)은 같은 메커니즘을 실용적인 관점에서 설명합니다. 비버 댐은 봄철 유출수의 흐름을 늦춰 물이 부족해지는 여름 늦게까지 물을 비축해두고, 지하수위를 높여 연중 내내 경관에 물이 남아 있도록 한다는 것입니다. 비버 개체군이 돌아오지 않은 지역에서는 토지 관리자들이 나무 말뚝과 버드나무 가지를 이용해 이러한 댐의 인공 버전, 즉 비버 댐 유사물(beaver dam analogue)을 만들기 시작했습니다. 콜로라도에서는 이러한 프로젝트 하나가 2년에 걸쳐 316개의 모방 구조물을 지어 45에이커의 역사적 습지를 다시 적셨다고 산림청은 밝혔지만, 이 특정 프로젝트와 직접 연결된 산불 결과는 보고하지 않았습니다.

비슷한 패턴은 다른 지역에서도 확인되었습니다. University of Exeter의 Centre for Resilience in Environment, Water and Waste 소속 연구자 Alan Puttock은, 약 400년 전 사냥으로 멸종되었다가 2015년 River Otter에 재도입된 영국의 비버 습지가 각각 약 1,000세제곱미터의 물을 보유하며, 물이 새는 댐 뒤에 물을 가둬둠으로써 최대 유량을 30% 줄인다고 말합니다. Puttock은 “비버 습지 하나로 우리의 모든 가뭄 문제가 해결되지는 않는다”고 경고하면서도, 다른 자연 기반 복원 노력과 함께 비버 개체수가 늘어나면 경관 전체가 가뭄에 덜 취약해진다고 말합니다.

영국에서는 National Trust의 Holnicote 부지를 촬영한 항공 영상에서, 하천이 원래의 구불구불한 물길로 되돌려지고 습지가 복원된 재야생화 토지가 올여름 다섯 차례의 폭염 동안에도 계속 녹색을 유지한 반면, 주변 시골 지역은 메마르고 갈색으로 변한 모습이 확인되었습니다. 프로젝트 매니저 Ben Eardley는 이러한 접근 방식을 두고 가뭄 때는 물을 저장하고 폭풍우 때는 물의 흐름을 늦추는 “경관 속의 천연 스펀지”를 만드는 것이라고 설명했습니다. National Trust의 토지·자연 담당 이사 Harry Bowell은 같은 여름 또 다른 National Trust 부지인 Dunwich에서 저지대 히스 지대를 파괴한 산불을 언급하며, 기후변화로 홍수, 가뭄, 폭염, 산불의 빈도가 늘어나는 만큼 자연 기반 해법에 대한 투자를 늘려야 한다고 촉구했습니다.

NASA에 발표된 Fairfax의 연구는 규모에 관한 관련된 논점을 제시합니다. 비버 한 가족만으로도 몇 킬로미터에 이르는 riparian 지역을 낮은 비용으로 점유하고 보호할 수 있으며, 이를 수백 또는 수천 가족 규모로 확대하면 한 지역의 여러 수로에 걸쳐 화재에 강한 습지 조각들을 만들어낼 수 있다는 것입니다. 시에라네바다 모델링 연구는 이러한 발상을 토대로, 생물다양성 보전과 자연 기반 기후 해법을 별개의 목표가 아니라 밀접하게 연결된 것으로 다룹니다.

시에라네바다 연구는 자신들의 물 저장 및 화재 저항성 추정치를 보수적이라고 설명하지만, 이는 여전히 이미 지어진 댐을 측정한 값이 아니라 잠재 능력에 대한 모델 기반 예측치입니다. 모든 비버가 댐을 짓는 것은 아닙니다. 일부는 댐을 짓기 어려운 큰 강이나 호수에서 하천 둑에 굴을 파기도 하며, 연구진은 그 효과가 가장 직접적으로 측정 가능하다는 이유로 댐 건설 활동에 초점을 맞췄다고 밝혔습니다. 연구진은 또한 비버를 재도입하면 간헐적으로 흐르던 하천이 연중 계속 흐르는 하천으로 바뀔 수 있으며, 이는 하천을 지하수 및 범람원과 다시 연결시키는 데 일반적으로 유익하지만, 한 해의 일정 기간 자연적으로 마르는 하천에 적응한 사막 어류 같은 토착종에는 영향을 줄 수 있다고 지적합니다.

Puttock은 어떤 단일 개입도 그 자체로 한계가 있다는 점을 분명히 밝히며, 비버 습지 하나로는 지역 차원의 가뭄이 해결되지 않으며, 그 혜택은 비버 개체수와 다른 습지 복원 노력이 함께 확대될 때에만 나타난다고 말합니다. Holnicote에 관한 The Guardian의 보도 역시 재야생화를 여러 자연 기반 접근법 중 하나로 다루면서, 재야생화가 산불의 원인이라고 비난하는 일부 논평가들의 주장과 이를 대조시킬 뿐, 그 더 넓은 논쟁을 해결하지는 않습니다. 다섯 개 출처 전반에 걸쳐, 비버와 습지 기반의 화재 및 가뭄 저항성에 대한 주장은 하나의 통제된 실험이 이 모든 지역을 한꺼번에 다룬 결과가 아니라, 모델링과 위성 식생 데이터, 그리고 개별적인 복원 사례 연구들에 근거하고 있습니다.