IPCC AR6기반 우리나라 주변 해역 미래 수산자원 변동 예측(Ⅱ)

과업 안내
  가. 과업 개요
   ◦ 과업명 : IPCC AR6 기반 우리나라 주변해역 미래 수산자원 변동 예측(Ⅱ)
   ◦ 과업기간 : 계약일로부터 12월 15일까지
      *본 과업은 소프트웨어 개발을 포함하지 않음
   ◦ 예산액 : 140,000,000원 
       (예산과목 : 3632-300-260-01, 과제명 : )
   ◦ 주요 과업내용
    - CMIP6를 활용한 지역해 기후모형 구축 및 성능 개선
    - 하위생태계 장기변동 예측을 위한 생물-물리 접합모형구축 및 성능 개선
    - 미래 수산자원 변동 예측 연구

  나. 추진배경 및 필요성
   ◦ IPCC는 지난 2019년 발간된 해양과빙권특별보고서(Special Report on Ocean and Cryosphere in a Changing climate, SROCC)에서 전 세계의 해양은 현 수준대비 2100년까지 RCP 2.6의 경우 2~4배, RCP 8.5의 경우 5~7배 더욱 온난화 될 것으로 전망되며, 또한 상층부 200m의 연평균 성층은 RCP 2.6과 8.5 시나리오에서 각각 현 수준대비 1~9% 및 12~30% 증가할 것으로 예측함.
   ◦ 또한, 동 보고서에서 해양의 산소는 현 수준대비 2100년까지 RCP 2.6 시나리오에서 약 1.6~2.0%, RCP 8.5 시나리오에서 약 3.2~4.7% 감소할 것으로 전망하였고, 순기초생산력(Net Primary Production, NPP)은 RCP 8.5 시나리오 상에서 약 4~11% 감소할 것으로 예측하였으며, 이에 따라 수산자원의 최대 잠재 어획량은 RCP 2.6과 8.5 시나리오에서 각각 2.8~9.1% 및 16.2~25.5% 까지 감소할 것으로 전망함.
   ◦ 우리나라 주변해역은 지난 50년간 전세계 표층수온 상승율에 비해 약 2~3배 높은 추세를 보이고 있으며, 표층염분은 0.29psu가 감소한 것으로 관측되었음. 또한 관측자료의 한계는 있으나, 최근(2000년 이후) 동해의 경우, 용존산소 감소와 일차생산력의 감소 경향이 보고된 바 있음. 
   ◦ UN(United Nations)과 FAO는 기후변화가 수산자원의 생물상과 생태계 변동을 야기함으로써 수산물 수급불안정성이 세계적으로 확대될 것으로 예상함. 
   ◦ 따라서 향후 기후변화 대응 및 적응 역량 강화를 위해서는 최신 IPCC AR6 기후변화 시나리오(SSP)와 예측모형(CMIP6)을 활용하여, 우리나라 주변해역의 미래 수산자원 변동(분포, 성장, 회유, 가입, 잠재어획량 등)을 보다 상세하고 정확하게 예측할 필요 있음.

  다. 과업 수행 방안
   1) 추진목표
   ◦ 제6차기후모형상호비교사업(CMIP6*)에 참여한 전지구 모형을 활용하여 우리나라 주변해역의 미래 해양환경 변동 특성을 전망하고, 기후변화가 미래 수산자원의 어업‧생물학적 특성 변화에 미치는 영향을 예측
   2) 추진전략
   ◦ CMIP6를 활용한 지역해 기후모형 구축 및 성능 개선
   ◦ 하위생태계 장기변동 예측을 위한 생물-물리 접합모형 구축 및 성능 개선
   ◦ 미래 수산자원 변동 예측 연구 
   3) 세부과업내용
   ◦ CMIP6를 활용한 지역해 기후모형 구축 및 성능 개선
    - CMIP6 앙상블모형*을 활용한 지역해 해양기후모형** 구축
    - 지역해 해양기후모형의 과거재현(2010-2020년) 결과 및 미래 예측*** 결과 제시
         * 품위평가를 통한 3개 이상의 모형 앙상블(엽록소농도 제공모형 우선 고려)
      ** 해양기후모형의 수평해상도는 1/8° 이상
       *** SSP 시나리오별 10년 단위 평균 변화 제시(예: 2030, 2040, 2050년대) 
        ※ SSP 시나리오: SSP1-2.6, SSP5-8.5

   ◦ 하위생태계 장기변동 예측을 위한 생물-물리 접합모형* 구축 및 성능 개선
    - 기초생산 및 동물플랑크톤 장기변동 예측을 위한 생물-물리 접합모형 구축
    - 하위생태계 예측모형 개선(담수유입 및 조석 영향 고려) 및 성능 향상  
    - 과거재현(2010-2020년) 결과 및 미래 예측** 결과 제시
      * 지역해 기후모형과 저차영양단계(하위생태계) 모형(NPZD 등) 활용
      ** SSP 시나리오별 10년 단위 평균 변화 제시(예: 2030, 2040, 2050년대) 
        ※ SSP 시나리오: SSP1-2.6, SSP5-8.5

   ◦ 미래 수산자원 변동 예측 연구
    - 지역해 기후모형과 생물-물리 접합모형 결과를 활용한 미래 수산자원 변동* 예측 기법 연구
    - 주요어종을 대상으로 한 미래 수산자원 변동 예측* 기법 적용 결과 제시
      * 대상항목: 분포, 성장, 회유, 가입, 잠재어획량 중 2개 선택   
      ** SSP 시나리오별 10년 단위 평균 변화 제시(예: 2030, 2040, 2050년대) 
        ※ SSP 시나리오: SSP1-2.6, SSP5-8.5

  라. 기대효과
   ◦ 정부간기후변화협의체(IPCC*) 제 6차 평가보고서('22년 발간 예정)의 공통사회 경제경로(Shared Socioeconomic Pathways, SSP) 시나리오에 따른 미래 수산자원변동 상세 시나리오를 개발하고, 수산분야 기후변화 적응 대책 수립에 활용 
      * Intergovernmental Panels on Changing Climate