Effects and Improvement of Carbon Reduction by Greenspace Establishment in Riparian Zones

This study quantified storage and annual uptake of carbon for riparian greenspaces established in watersheds of four major rivers in South Korea and explored desirable strategies to improve carbon reduction effects of riparian greenspaces. Greenspace structure and planting technique in the 40 study sites sampled were represented by single-layered planting of small trees in low density, with stem diameter at breast height of $6.9{\pm}0.2cm$ and planting density of $10.4{\pm}0.8trees/100m^2$ on average. Storage and annual uptake of carbon per unit area by planted trees averaged $8.2{\pm}0.5t/ha$ and $1.7{\pm}0.1t/ha/yr$, respectively, increasing as planting density got higher. Mean organic matter and carbon storage in soils were $1.4{\pm}0.1%$ and $26.4{\pm}1.5t/ha$, respectively. Planted trees and soils per ha stored the amount of carbon emitted from gasoline consumption of about 61 kL, and the trees per ha annually offset carbon emissions from gasoline use of about 3 kL. These carbon reduction effects are associated with tree growth over five years to fewer than 10 years after planting, and predicted to become much greater as the planted trees grow. This study simulated changes in annual carbon uptake by tree growth over future 30 years for typical planting models selected as different from the planting technique in the study sites. The simulation revealed that cumulative annual carbon uptake for a multilayered and grouped ecological planting model with both larger tree size and higher planting density was approximately 1.9 times greater 10 years after planting and 1.5 times greater 30 years after than that in the study sites. Strategies to improve carbon reduction effects of riparian greenspaces suggest multilayered and grouped planting mixed with relatively large trees, middle/high density planting of native species mixed with fast-growing trees, and securing the soil environment favorable for normal growth of planting tree species. The research findings are expected to be useful as practical guidelines to improve the role of a carbon uptake source, in addition to water quality conservation and wildlife inhabitation, in implementing riparian greenspace projects under the beginning stage.

수변구역 조성녹지의 탄소저감 효과 및 증진방안

본 연구는 국내 4대강 유역에 조성된 수변녹지를 대상으로 탄소의 저장 및 연간 흡수를 계량화하고, 수변녹지의 탄소저감 효과를 증진하기 위한 조성방안을 모색하였다. 표본 선정한 40개소 연구 대상지의 녹지구조 및 식재기법은 흉고직경이 평균 $6.9{\pm}0.2cm$이고 식재밀도가 $10.4{\pm}0.8$주/$100m^2$로서, 소형 수목의 저밀 단층식재로 대표된다. 식재수목에 의한 단위면적당 탄소의 저장량과 연간 흡수량은 각각 평균 $8.2{\pm}0.5t/ha$, $1.7{\pm}0.1t/ha$/년이고, 식재밀도가 높을수록 증가하는 경향을 보였다. 토양의 유기물함량과 단위면적당 탄소저장량은 각각 $1.4{\pm}0.1%$, $26.4{\pm}1.5t/ha$이었다. 대상지의 수목과 토양은 1ha당 약 61kL의 휘발유 소비에 상당하는 탄소량을 저장하고, 수목은 해마다 1ha당 3kL의 휘발유 소비에 기인한 탄소배출량을 상쇄하는 효과를 나타냈다. 이 탄소저감은 식재 후 5년 이상~10년 미만 생장한 효과로서 식재수목의 생장과 더불어 훨씬 더 증가할 것으로 예측된다. 연구 대상지와 상이한 식재기법의 조성모델들을 선정하여 향후 30년 동안 수목생장에 따른 연간 탄소흡수량의 변화를 비교 시뮬레이션하였다. 그 결과, 경과년도별 누적 탄소흡수량은 식재규격이 더 크고 식재밀도가 더 높은 다층 군식의 생태식재모델에서 저밀 단층식재인 대상지보다 10년 및 30년 경과시 각각 약 1.9배, 1.5배 더 많았다. 수변녹지의 탄소저감 효과를 증진하기 위해서는 규격이 상대적으로 큰 수목을 혼식하는 다층 군식, 속성수를 포함하여 연간 생장률이 양호한 자생수종의 중 고밀 식재, 식재수종의 정상적 생장에 적합한 토양조건 구비 등이 요구된다. 본 연구결과는 조성 초기단계인 수변녹지 사업에서 수질보전 및 생물서식에 부가하여 탄소흡수원의 역할을 제고하기 위한 실용적 지침이 될 것으로 기대한다.