기후변화에 따른 임하댐 유역의 GIS 기반 토양침식 추정

Abstract

The object of the present study is to estimate the potential effects of climate change and land use on soil erosion in the mid-east Korea. Simulated precipitation by CCCma climate model during 2030-2050 is used to model predicted soil erosion, and results are compared to observation. Simulation results allow relative comparison of the impact of climate change on soil erosion between current and predicted future condition. Expected land use changes driven by socio-economic change and plant growth driven by the increase of temperature and are taken into accounts in a comprehensive way. Mean precipitation increases by 17.7% (24.5%) for A2 (B2) during 2030-2050 compared to the observation period (1966-1998). In general predicted soil erosion for the B2 scenario is larger than that for the A2 scenario. Predicted soil erosion increases by 48%~90% under climate change except the scenario 1 and 2. Predicted soil erosion under the influence of temperature-induced fast plant growth, higher evapotranspiration rate, and fertilization effect (scenario 5 and 6) is approximately 25% less than that in the scenario 3 and 4. On the basis of the results it is said that precipitation and the corresponding soil erosion is likely to increase in the future and care needs to be taken in the study area.

본 연구의 목적은 기후변화와 토지이용에 의한 미래 토양침식을 추정하는 것이다. 기후모형인 CCCma (Canadian Centre for Climate Modelling and Analysis)에 의해 예측된 강우자료 중 2030년에서 2050년까지의 자료를 이용하여 토양침식 모의를 수행한 후 관측값과 비교하였다. 즉, 현재의 토양침식 관측값과 예측된 미래의 조건에 따른 토양침식 결과에 대한 상대비교를 통해 기후변화가 토양침식에 미치는 영향을 분석하였다. 사회-경제 변화에 의해 예상되는 토지이용 변화와 기온 및 의 증가에 따른 식물성장에 대하여 포괄적으로 고려하였다. A2 시나리오와 B2 시나리오에 의해 예측된 2030년에서 2050년 기간의 모의된 강우평균을 1966년에서 1998년 사이의 관측 강우평균과 비교한 결과 각각 17.7%와 24.5% 증가하는 것으로 나타났다. B2 시나리오에 의한 토양침식량이 A2 시나리오에 의한 값보다 크게 예측되는 것을 확인할 수 있었으며, 총 6개 시나리오(일부 농촌 지역의 도시화 2개 시나리오, 전 농촌 지역의 도시화 2개 시나리오, 식물성장을 가정한 시나리오 2개) 중 일부 농촌 지역이 순차적 도시화가 이루어지는 시나리오를 제외한 나머지의 경우 토양침식이 48%에서 90%까지 증가하는 것을 알 수 있었다. 온도에 의한 식물성장속도의 가속, 높은 증발산을, 그리고 거름효과가 미치는 영향 등을 가정한 시나리오가 토양침식결과는 이를 가정하지 않은 시나리오보다 약 25% 정도 작게 예측되는 것을 확인할 수 있었다. 연구결과 본 대상유역의 미래에는 강우량과 토양침식량이 증가할 것으로 사료되므로, 이에 대한 관심을 가져야 할 것이다.