최근 몇 년 전부터 기후 변화(climate change) 관련 연구가 활발히 수행되고 있습니다.
각종 학술대회와 논문집에서 기후 변화를 주제로 한 발표나 논문을 쉽게 접할 수 있는데요,
한 편으로는 기후 변화의 핵심이 되는 지구 온난화가 한국에서도 나타나는가에 대한 의문이 제기되기도 합니다.
저도 국립공원 지역의 지난 13년 간 NDVI를 통해 식생변화를 분석하는 논문을 작성하고 있는데요,
이와 관련해서 캐나다 생태지구 내에 NDVI 변화와 기후와의 관계를 분석한 논문이 있어서 소개드리고자 합니다.
원문 정보는 아래와 같습니다.
He, Y., Guo, X., Dixon, P., Wilmshurst, J.F., 2012. NDVI variation and its relation to climate in Canadian ecozones. The Canadian Geographer 56(4): 492-507.
국가마다 자국의 국립공원을 관리하는 정부기관들이 존재합니다.
한국은 제가 근무하고 있는 국립공원관리공단(Korea National Park Service)이,
미국은 국립공원청(U.S. National Park Service)이, 캐나다는 캐나다 공원청(Parks Canada)이 관리기관입니다.
1997년부터 캐나다 공원청은 북부 위성 모니터링 프로그램(Northern Satellite Monitoring Program)을 운영해 왔습니다.
이 프로그램의 목적은 크게 두 가지인데요,
1) 캐나다 생태계(Canadian ecosystems)의 대규모 식생변화(large-scale vegetation variation)를 추적하고,
2) 기후 변화에 대응하여 토지 관리자(land manager)가 적합한 관리 업무(management practices)를 개발하도록 돕는 것입니다.
이 프로그램을 통해, 1985년부터 2007년까지 10일 주기로 합성된 AVHRR(Advanced Very High Resolution Radiometer) NDVI 자료가 사용되었습니다.
통계 분석과 웨이블릿(wavelet) 분석을 이용해서 캐나다 생태계에서 식생과 기후 자료 간의 계절별, 그리고 연중 관계가 연구되었습니다.
통계 분석 결과는, 대부분의 생태지구에서 기온(temperature)이 식생의 계절 변화의 70%를 설명할 수 있는 주요한 요인임을 보여주었습니다.
NDVI와 강수량(precipitation) 사이의 관계는 기온보다는 약했으나, 역시 주요한 관계임을 보여주었습니다.
연 최대 NDVI(maximum annual NDVI)는 공간적으로 이질적(heterogeneous)이나, 연구기간 동안 캐나다 생태지구 내에서 증가 추세임을 보여주었습니다.
아래 그림은 1985년부터 2007년까지 월별 NDVI, 기온, 그리고 강수량 간의 상관성을 분석한 결과인데요,
캐나다 생태지구 별로 통계치를 보여주며 a는 월별 NDVI와 기온과의 상관을, b는 월별 NDVI와 강수량과의 상관을 보여줍니다.
그리고 c와 d는 생태지구 중 Northern Arctic과 Boreal Shield의 산포도(scatter plots)들을 보여주는데,
Nothern Arctic 지역은 상관계수 자승(R²)이 0.33으로 낮은 반면, Boreal Shield 지역은 0.88로 기온이 NDVI 변화의 88%를 설명할 수 있음을 보여줍니다.
강수량의 경우에는 Northern Arctic과 Boreal Shield이 모두 낮은 R² (0.28, 0.20)을 나타냄을 확인할 수 있습니다.
