지구의 강은 단순히 물이 흐르는 통로가 아니다. 강은 주변 범람원과 끊임없이 물을 주고받으며 생태계를 유지하고 지형을 형성하며, 물과 영양분, 탄소를 이동시키는 거대한 순환 시스템의 일부이다. 그러나 기후변화와 인간의 개발 활동이 가속화되면서 이러한 자연의 연결망에도 변화가 나타나고 있다. 최근 국제 연구진은 지난 40년간의 위성 관측 자료를 분석해 전 세계 하천과 범람원 사이의 연결성이 전반적으로 증가하고 있음을 밝혀냈다. 이는 지구 물순환과 생태계 변화, 나아가 미래 수자원 관리 정책에도 중요한 시사점을 제공하는 연구로 평가받고 있다.

국제 학술지 《Nature Geoscience》는 2026년 5월호 표지 논문으로 「Global net increase in surface water connectivity in river–floodplain systems(하천-범람원 시스템의 지표수 연결성의 전 지구적 순증가)」를 선정했다. 이 연구는 중국 우한대학교(Wuhan University)의 롄펑(Lian Feng) 교수 연구팀과 추치 루오(Qiuqi Luo) 박사가 주도했다.

연구진은 1984년부터 2019년까지 약 40년에 걸쳐 축적된 미국 지질조사국(USGS)의 랜드샛(Landsat) 위성 자료를 활용해 전 세계 하천과 범람원 간의 지표수 연결성을 분석했다. 조사 대상은 약 160만㎞에 달하는 하천 구간으로, 전 세계 주요 하천의 약 73%를 포함하는 방대한 규모이다.

연구의 핵심 개념인 ‘지표수 연결성(surface water connectivity)’은 하천 수로와 주변 범람원 사이에서 물이 얼마나 자주, 얼마나 넓게 교환되는지를 의미한다. 이러한 연결성은 지구 물순환의 핵심 요소일 뿐 아니라 영양염류 이동, 탄소 순환, 퇴적물 이동, 습지 유지, 생물다양성 보전 등 다양한 환경 과정에 직접적인 영향을 미친다. 하천과 범람원이 활발하게 연결될수록 생태계의 생산성과 복원력은 높아지고, 반대로 연결성이 약해지면 생물 서식지와 물질 순환 기능이 저하될 수 있다.

분석 결과, 지난 40년 동안 전 세계 하천-범람원 연결성은 순증가한 것으로 나타났다. 연구진에 따르면 세계 평균 연결성은 약 3% 증가했으며, 연결성이 지속적으로 향상된 하천 구간은 감소한 구간보다 약 1.5배 더 긴 것으로 분석됐다. 이는 지구적 규모에서 강과 범람원의 상호작용이 점차 확대되고 있음을 의미한다.

특히 연결성 증가는 동아시아와 북반구 고위도 지역에서 두드러지게 나타났다. 반면 건조 및 반건조 지역에서는 연결성이 감소하는 경향이 관찰됐다. 연구진은 이러한 차이가 강수량 변화와 증발산량 변화 등 기후 요인의 영향을 크게 받은 결과라고 설명했다.

논문은 기후변화를 하천 연결성 변화의 가장 중요한 원인 가운데 하나로 지목한다. 강수량 증가와 홍수 발생 빈도 증가는 범람원으로 물이 확산되는 기회를 늘리며, 결과적으로 하천과 범람원 사이의 연결성을 강화한다. 반대로 가뭄이 심화되는 지역에서는 연결성이 감소하는 현상이 나타난다. 최근 수십 년간 진행된 지구온난화는 강수 패턴 자체를 변화시키고 있으며, 이에 따라 세계 여러 지역의 하천 시스템도 새로운 환경 조건에 적응하는 과정에 들어섰다는 것이다.

특히 북반구 고위도 지역에서는 빙하 융해와 강수 증가가 연결성 확대를 이끌었으며, 동아시아에서는 계절성 홍수 증가와 토지 이용 변화가 중요한 영향을 미친 것으로 분석됐다.

인간 활동 역시 하천 연결성을 변화시키는 주요 변수로 확인됐다. 댐 건설, 제방 설치, 하천 직강화 사업, 농업용 수로 개발 등은 자연적인 범람 과정을 변화시키며 하천과 범람원의 관계를 재구성한다. 일부 지역에서는 대규모 수자원 개발이 연결성을 감소시키는 반면, 다른 지역에서는 새로운 수계 형성과 인공 수로의 확장으로 연결성이 오히려 증가하는 사례도 관찰됐다. 연구진은 기후변화와 인간 활동이 복합적으로 작용하면서 세계 하천 시스템의 구조를 재편하고 있다고 평가했다.

이번 연구는 연결성 변화가 퇴적물 이동에도 직접적인 영향을 미친다는 사실을 보여줬다는 점에서 더욱 주목받고 있다. 연구진은 연결성이 크게 증가하거나 감소한 지역에서 부유퇴적물 농도와 퇴적물 이동량 역시 함께 변화한다는 사실을 확인했다. 이는 하천의 물리적 구조뿐 아니라 탄소 저장, 영양염류 순환, 습지 형성, 하구 생태계 생산성에도 영향을 줄 수 있음을 의미한다.

특히 하천이 바다로 운반하는 퇴적물은 삼각주 형성과 해안선 유지, 해양 생태계 생산성에 중요한 역할을 한다. 따라서 하천 연결성의 변화는 단순한 수문학적 현상을 넘어 지구 환경 변화와 생태계 건강 상태를 보여주는 핵심 지표로 볼 수 있다.

이번 연구는 위성 관측 자료를 활용해 전 지구 규모에서 하천과 범람원의 연결성을 장기간 추적한 대표적 사례로 평가된다. 연구진은 앞으로 기후변화가 심화될수록 이러한 연결성 변화 역시 더욱 가속화될 가능성이 있다고 전망했다.

강은 단순한 물길이 아니라 생태계와 인간 사회를 연결하는 거대한 네트워크다. 이번 연구는 기후변화와 인간 활동이 지구의 강을 어떻게 변화시키고 있는지를 과학적으로 보여준다. 하천과 범람원 사이의 보이지 않는 연결성을 이해하는 일은 앞으로의 수자원 관리와 생태계 보전, 그리고 기후위기 대응 전략 수립에 중요한 과제가 될 것으로 보인다.