미시간 대학교(University of Michigan, U-M) 소재 센터 연구원들은 국경이나 관할권에 걸쳐 있는 지역 사회의 기후변화 회복력을 강화하기 위해 연구를 수행한다.

미국국립과학재단(National Science Foundation)은 ‘월경(越境) 수역에 미치는 기후변화 영향 이해를 위한 글로벌 센터’(Global Center for Understanding Climate Change Impacts  on Transboundary Waters)를 설립하기 위해 U-M에 500만 달러를 수여했다. 

이 프로젝트의 파트너로는 코넬 대학교(Cornell University), 메노미니 네이션 대학교(College of Menominee Nation), 레드 레이크 네이션(Red Lake Nation) 및 위스콘신 대학교(University of Wisconsin)가 협력했다.

캐나다 정부는 맥마스터 대학교(McMaster University), 토론토 메트로폴리탄 대학교(Toronto Metropolitan University), 그랜드 리버의 식스 네이션스(Six Nations of the Grand River), 브록 대학교(Brock University) 및 윌프리드 로리에 대학교(Wilfrid Laurier University)와 협력해 이 프로젝트에 추가 자금을 지원해 향후 5년간 총 센터 자금이 775만 달러(미국 달러)에 이를 것으로 예상된다.  

새로운 센터는 초기에는 원주민 및 기후취약지역에 초점을 맞추고, 오대호(Great Lakes) 지역의 기후변화 적응을 연구할 예정이다. 이후 북미의 다른 다국적 유역과 그 너머로 연구를 확장할 계획이다.

드류 그랜워드(Drew Gronewold) 수문학자이자 센터의 행정적 본거지인 U-M의 환경 및 지속 가능성(School for Environment and Sustainability)학과 부교수는 “새로운 센터는 기후변화가 월경 수자원에 미치는 영향을 이해하고, 이를 완화시키기 위해, 재능 있는 과학자 및 실무자가 협력하는 기회를 제공한다”라고 말했다.

그는 “북아메리카는 지구상에서 빠르게 온난화가 진행되는 지역 중 하나이며, 미국과 캐나다 국경을 가로지르는 유역에 거주하는 원주민 공동체는 기후변화 영향에 매우 취약하다”라며 “우리는 오대호 전역에서 기후변화 적응방안을 개발하고, 안내하기 위해 지역 원주민과 협력할 것이다”라고 말했다.

U-M 소재 센터는 국립과학재단이 발표한 7개의 Track 1 글로벌 센터 중 하나다. 각 Track1 센터는 호주, 캐나다, 영국과 연구 파트너십을 맺고, 향후 4~5년 동안 연방기관(federal agency)으로부터 최대 500백만 달러의 지원을 받는다. 

미국위생협회(National Sanitation Foundation, NSF)는 2년 동안 최대 25만 달러의 종자 자금을 제공할 Track 2 글로벌 센터14개도 발표했다.

세투라만 판차나단(Sethuraman Panchanathan) NSF 이사는 “글로벌 센터는 전 세계의 인재와 연합회 회복력 있는 지역 사회를 만들기 위해 필요한 솔루션을 찾을 것이다”라고 말했다. 

기후변화는 홍수와 가뭄을 심화시키고, 수질을 악화시키고, 해안선 침식하며, 주택과 기타 기반 시설을 손상시킴으로써 북미 전역과 전 세계의 수자원을 위협한다.

새로운 센터는 기후변화에 수반되는 위험에 대비해 지역 사회와 생태계를 준비시킴으로써 이러한 심화되는 물 위기를 이해하고 완화하는 데 중점을 둔다.

지역 사회는 적응하는 법을 배워야 하지만 적응에 필요한 도구나 지식이 존재하지 않거나, 관할권 경계에 걸쳐 파편화돼 있어 정보에 접근하거나 이용하기 어렵다.

특히 이 문제는 여러 국경에 걸쳐있는 수자원 시스템에서 특히 복잡하다. 예를 들어, 오대호 지역은 미국 8개 주와 캐나다 2개 주로 둘러싸여 있으며 미시간, 미네소타, 위스콘신주에서만 30개 이상의 연방 정부가 인정한 부족이 있고, 온타리오의 133개의 캐나다 원주민이 있는 등 많은 원주민과 공동체의 본거지이다.

게일 크란츠버그(Gail Krantzberg) 새로운 센터의 캐나다 수석 연구원이자 맥마스터 대학교 교수는 “기후 변화로 홍수, 가뭄, 수질 악화, 해안선 침식, 주택과 사회 기반 시설의 손상 등문제가 수자원에 위협을 가하고 있기 때문에 우리는 이에 적응해야 한다”라고 말했다.

이 프로젝트는 캐나다의 자연과학 및 공학연구 위원회(Natural Sciences and Engineering Research Council, NSERC)와 사회과학 및 인문학연구 위원회(SSHRC)로부터 자금을 지원받는다.

크란츠버그는 “악화되는 기후위기에 적응하기 위한 도구와 지식은 최전선에 있는 실무자들의  의견을 바탕으로 통합되거나 생성돼야 한다”라며 “NSERC의 자금이 이를 가능하게 할 것이다”라고 덧붙였다.

캐롤린 존슨(Carolyn Johns) 캐나다 SSHRC 수석 조사관이자 토론토 메트로폴리탄 대학교 의 수자원 정책 ‘브루스 펠로우십(Bruce Fellowships)’ 의장은 “거버넌스 및 경영 변화를 위한 지역 사회 역량 구축에 초점을 맞춘 연구는 오대호 지역과 북미 및 전 세계의 기타 접경 유역의 적응형 거버넌스에 매우 중요한 역할을 한다”라고 말했다. 

새로운 글로벌 센터의 연구는 다음 세 가지 영역을 목표로 한다.

첫째, 기후변화 영향의 예상 빈도와 강도에 대한 신뢰할 수 있는 예측을 개발한다. 이 작업에는 홍수, 침식 및 낮은 수위 위험에 대한 예측과 함께 기후변화의 다양한 메커니즘하에서 미래에 일어날 수 있는 수위 시나리오에 대한 개발을 포함한다.

둘째, 기후변화가 생태계와 다양한 지역 사회에 미치는 영향에 대한 이해를 높인다.

셋째, 재난 회복력을 높이는 거버넌스 및 관리 시스템을 위한 역량을 구축한다. 

특히 원주민 공동체가 △기후변화영향 완화를 위한 적응조치 실행 △기후변화 및 그 영향에 대한 이해 △파트너십 개발 또는 강화 등 기후변화의 영향에 탄력적으로 대처할 수 있는 자체 역량을 구축하는 것을 목표로 한다.

센터의 학제 간 연구팀은 기후변화, 생태계 모니터링 및 모델링, 월경 수(水)과학 및 거버넌스 분야에 대한 전문 지식을 보유하고 있다. U-M에는 카일 와이트(Kyle Whyte)와 존 앨런(Jon Allan) SEAS의 공동 수석 연구원과 리처드 노턴(Richard Norton) 타우브만 건축도시 계획대학(Taubman College of Architecture and Urban Planning)의 공동 수석 연구원이 소속돼 있다. 또한 U-M 소재 오대호협력연구소(Cooperative Institute for Great Lakes Research)는 협력 파트너를 맺었다.

아울러 총 20여 명의 연구원과 센터 소속 대학 및 전문대학의 수십 명의 학생들이 참여할 것으로 예상된다. 원주민 문제, 기후변화, 수자원 관리 및 거버넌스에 대해 세계적으로 인정받는 전문가로 구성된 외부 자문 위원회는 센터의 연구 궤적과 참여 활동에 대해 정보를 제공할 것이다.

연구 프로그램을 통해 센터는 오대호 지역의 수자원의 미래에 대한 다양한 가설을 시험한다. 가설은 다음과 같다. 

강수량 증가와 한파로 인한 계절적 증발량의 간헐적 감소는 향후 수십 년 동안 상승하는 기온과 증발산량으로 인해 손실되는 물을 상쇄할 것이며, 이는 만성적인 물손실이 아닌 물공급 변동성이 악화되는 미래를 가져올 것이다.

변동성이 증가하면 폭풍 해일, 홍수 및 침수 등으로 내륙 및 해안 지역의 위험이 높아진다.

또한 기온 상승과 강수 패턴 및 증발산량의 변화는 산림 및 농업 생태계에 심각한 영향을 미치며, 결과적으로 지역 물공급과 수질을 변화시킨다.

그랜워드는 “새로운 센터에서 개발한 지식이 국제적 관련성을 가지며 전 세계적으로 전파될 것이다”라고 말했다.

한편, 오대호 분지는 약 1만 마일에 달하는 길고 연속적인 담수 해안선을 포함하며 인접한 미국과 캐나다 사이의 가장 큰 국경 간 유역이다. 이곳에는 3천400만 명이 거주하고 있다.

[원문보기]

U-M-based center awarded $5M grant to study climate change impacts on water resources across borders

University of Michigan researchers will lead a new effort to strengthen the climate change resilience of vulnerable communities that span international boundaries and jurisdictions.

The U.S. National Science Foundation has awarded $5 million to U-M to establish the Global Center for Understanding Climate Change Impacts on Transboundary Waters. Partners in the project include Cornell University, the College of Menominee Nation, the Red Lake Nation and the University of Wisconsin.

The Canadian government is expected to provide additional funding for the project in partnership with McMaster University, Toronto Metropolitan University, the Six Nations of the Grand River, Brock University and Wilfrid Laurier University, bringing total center funding to $7.75 million (U.S. dollars) over the next five years.

The new center will initially focus on climate change adaptation in the Great Lakes region—with an emphasis on Indigenous and climate-vulnerable communities—and will later expand its work to other North American multinational watersheds and beyond.

“The new center represents a unique, important and exciting opportunity to bring together a diverse and talented group of scientists and practitioners focused on understanding and mitigating impacts of climate change on transboundary water resources,” said hydrologist Drew Gronewold, associate professor at U-M’s School for Environment and Sustainability, which will be the center’s administrative home.

Gronewold will lead the center as its principal investigator.

“Northern North America is one of the fastest-warming regions on the planet, and Indigenous communities along the transboundary watersheds between the U.S. and Canada are extremely vulnerable to the impacts of climate change,” he said. “We will focus on working with Indigenous peoples, who are critical to developing and guiding implementation of climate change adaptation measures across the Great Lakes region.”

The U-M-led center is one of seven Track 1 Global Centers announced by the National Science Foundation. Each Track 1 center involves research partnerships with Australia, Canada or the United Kingdom and will be supported by up to $5 million from the federal agency over the next four or five years. Foreign researchers will be supported by their respective country’s funding agency with comparable amounts.

Fourteen Track 2 Global Centers, which will provide up to $250,000 in seed funding over a two-year period, were also announced by NSF.

“NSF builds capacity and advances its priorities through these centers of research excellence by uniting diverse teams from around the world,” said NSF Director Sethuraman Panchanathan. “Global Centers will sync talent across the globe to generate the discoveries and solutions needed to empower resilient communities everywhere.”

Climate change is threatening water resources across North America and around the world by intensifying floods and droughts, worsening water quality, exacerbating shoreline erosion and damaging homes and other infrastructure.

The new U-M-led center will focus on understanding and mitigating this intensifying water crisis by addressing regional needs for management guidance and preparing communities and ecosystems for the hazards that accompany climate change.

Communities must learn to adapt, but the tools and knowledge needed for adaptation are often either nonexistent, fragmented across jurisdictional boundaries or simply too difficult to access or use.

The problem is especially complicated in transboundary water systems that encompass or intersect multiple sovereign nations. The Great Lakes region, for example, is bounded by eight U.S. states and two Canadian provinces and is home to many Indigenous territories and communities—more than 30 federally recognized tribes in Michigan, Minnesota and Wisconsin alone and 133 First Nations in Ontario.

“As communities continue to see the threat to water resources due to climate change in the form of floods, droughts, worsening water quality, shoreline erosion and damage to homes and infrastructure, we are forced to adapt,” said Gail Krantzberg of McMaster University, the new center’s Canadian principal investigator.

The project is expected to receive funding from Canada’s Natural Sciences and Engineering Research Council (NSERC) and its Social Sciences and Humanities Research Council.

“The tools and knowledge for adapting to worsening extremes must be consolidated or created with direct input from practitioners on the front line,” Krantzberg said. “NSERC’s funding will enable this work.”

“Research focused on building community capacity for governance and management change based on applied methods and traditional knowledge is critical for adaptive governance in the Great Lakes region and other transboundary basins across North America and the globe,” said Canadian SSHRC Principal Investigator Carolyn Johns, chair of the Bruce Fellowships in Water Policy at Toronto Metropolitan University.

“Social science, Indigenous knowledge and policy research is critical for the Global Center to better understand and prepare communities for governance action and change,” Johns said.

Research at the new global center will focus on three areas:

Developing reliable projections of the expected frequency and intensity of climate change impacts. This work will include the development of a state-of-the-art ensemble of future plausible water-level scenarios under different mechanisms of climate change, along with associated estimates of flood, erosion and low water-level risk.

Improving our understanding of climate change impacts on ecosystems and diverse communities.

Building capacity for governance and management systems that increase disaster resilience. Much of this work will be aimed at ensuring that Indigenous communities build their own capacity to be resilient to the impacts of climate change by implementing adaptive measures for mitigation, by improving decision-making and the understanding of climate change and its effects, and by developing or strengthening partnerships.

The center’s interdisciplinary research team has expertise in the fields of climate change, ecosystem monitoring and modeling, and transboundary water science and governance. At U-M, affiliated researchers include co-principal investigator Kyle Whyte and Jon Allan of SEAS and co-principal investigator Richard Norton of the Taubman College of Architecture and Urban Planning. The U-M-based Cooperative Institute for Great Lakes Research is a collaborative partner.

Altogether, roughly 20 researchers and dozens of students from the center’s universities and colleges are expected to be involved. An external advisory board composed of globally recognized experts on Indigenous affairs, climate change, and water resources management and governance will inform the center’s research trajectory and engagement activities.

Through its research program, the center will test various hypotheses about the future of water resources in the Great Lakes region, including:

Increases in precipitation and intermittent declines in seasonal evaporation induced by cold outbreaks will offset water lost through increasing temperatures and evapotranspiration rates over the coming decades, leading to a future characterized not by chronic water loss but instead by exacerbated water supply variability.

Increased variability will raise the threat of inland and coastal hazards such as storm surge, flooding and inundation.

Warming temperatures and changes in precipitation patterns and evapotranspiration will have significant impacts on forest and agricultural ecosystems that will, in turn, alter regional water supplies and water quality.

Gronewold said the knowledge developed by the new center will have international relevance and will be disseminated globally.

The U-M Office of the Vice President for Research’s Bold Challenges Initiative supported Gronewold’s NSF grant proposal with strategic research development expertise and financial guidance.

The Great Lakes Basin encompasses the longest continuous freshwater coastline—about 10,000 miles—and is the largest transboundary watershed between the contiguous U.S. and Canada. It is home to 34 million people.

[출처 = University of Michigan(https://news.umich.edu/u-m-based-center-awarded-5m-grant-to-study-climate-change-impacts-on-water-resources-across-borders/ 2023년 9월 18일)]

[번역 = 박원희 기자]