본 연구는 전라북도 지역을 대상으로 종분포모형(Species Distribution Models, SDM)을 사용하여 황새의 주요 서식지 특성을 분석하고자 하며, 기후변화에 따른 잠재적 서식지 변화 예측을 통해 향후 새만금유역 전반의 생태 보전 계획 수립과 철새 서식지 보전 및 복원계획을 위한 주요 의사결정 자료로 활용하고자 한다.
2019년부터 새만금, 만경강 그리고 동진강 유역으로 다수의 황새가 겨울철을 보내기 위해 찾아오고 있으며, 매년 서식공간이 하천의 하류에서 상류에 이르기까지 다양하게 분포하고 있다. 이에, 전라북도를 찾는 황새들의 서식지 특성을 파악하기 위해 기후변수, 토지피복 및 지형 요인 등을 복합적으로 이용하여 서식지를 분석하고자 한다. 또한, SSP(Shared Socioeconomic Pathways) 기후변화 시나리오에 따른 전라북도 내 적합 서식지의 변화양상 또한 분석해보고자 한다.
목적을 달성하기 위한 구체적인 방법론으로 첫째, 익산 만경강 조류모니터링을 통해 조사된 전라북도 지역 내의 황새 출현지점을 이용하였다. 둘째, 환경변수는 국내 기후를 잘 반영하기 위해, 농촌진흥청에서 국축된 1km 해상도의 SSP 시나리오 기반의 생태기후지수 데이터를 사용하였다. 셋째, 단일모형인 MaxEnt 모형과 다중모형인 Ensemble 모형을 함께 분석하여 두 모형 간의 서식지 분포의 차이점을 파악해 보았다.
본 과정을 거쳐 토지피복 분류에 따른 황새의 출현지점 특성을 도출하였으며, 서식지 예측에 대한 변수들의 기여도를 파악하였다. MaxEnt의 경우 Jackknife 검증을 통해 변수 간 중요도를 확인하였으며 모형의 정확도 검증을 위해 ROC(Receiver-Operating Characteristic)의 하부 면적인 AUC(Area Under the Curve) 값을 계산하였다. 앙상블 모형의 경우 AUC 값 이외에 Kappa 및 TSS(True skill statistics) 지수를 추가로 사용하여 모형의 정확도를 평가하였다.
황새들이 출현한 지점을 살펴보면 주로 하천, 논 그리고 내륙습지에서 나타난 것을 알 수 있었다. 기여도 및 변수는 DEM 변수가 가장 높은 영향을 미쳤으며, Slope, bio02 순으로 높게 나타났으며, Jackknife 검증에서는 DEM, Slope, bio01 순으로 나타나 황새 서식에 고도, 경사 그리고 기온이 큰 영향을 준다는 것을 확인하였다. AUC 값은 0.986으로 계산되어 신뢰할 수 있는 모형으로 판단되었다.
기준년대 및 근미래 기후변화에 따른 모형 분석 결과, 모형 간 큰 유의미한 차이는 나타나지 않았으며 비슷한 양상을 보였다. 시기로 비교하였을 때. 기준년대(1981~2010)의 경우 만경강을 제외한 동진강과 금강의 지역에서는 높은 적합지를 가진 서식지는 보이지 않았으며, 만경강의 경우에도 기존에 황새가 출현하던 지점인 하천합류부 및 하중도 모래톱 지역으로 분석되었다. 근미래(2011~2040)의 황새 서식 적합지는 하천의 유역을 포함하여 주변 농경지로 확대되는 것으로 나타났다. 단일모형과 다중모형을 비교하였을 때, 큰 차이는 나타나지 않았다.
만경강에 위치한 황새 서식지를 자연환경 보호지역으로 지정하기 위해, 생태 · 경관보전지역, 야생생물특별보호구역 및 습지보호지역의 특성을 각 관계법령을 기준으로 살펴보았으며, 만경강의 제반 특성을 반영할 때 야생생물 특별보호구역으로의 지정을 제안하였다.
본 연구에 있어 한계점으로는 단일모형에 비해 다중모형의 예측범위가 과대 추정되는 경향이 있는 것이다. 이는 여러 모형이 중첩된 결과로, 종분포모형을 공공정책이나 보전계획 등에 활용하기 위해서는 불확실성의 원인과 결과에 대한 현장전문가와 모형전문가들 간의 협력 연구와 합의가 필요한 것으로 판단된다. 또한, 황새 출현 지점에 있어 익산 만경강 조류 모니터링에만 의존하고 있다는 점이다. 따라서, 추후 연구에서는 다양한 황새 출현 지점 이용 및 결과에 대한 현장전문가 및 모형전문가의 협력을 통해 모형이 가진 한계점을 보완한 연구가 필요할 것으로 판단된다.