사이언스 투데이

[날씨학개론] 생물의 어머니 '토양'…염분 문제 심각


■ 반기성 / 케이웨더 예보센터장

[앵커]
토양은 물, 공기와 함께 생물들이 살아가는 데 꼭 필요한 요소입니다. 그런데 환경 오염으로 갈수록 토양의 염분화가 심각해지는 등 다양한 문제가 발생하고 있다고 하는데요.

이번 주 일요일은 유엔이 지정한 '세계 토양의 날'인데요. 오늘 날씨학개론에서 토양에 대한 이야기 나눠보겠습니다. 케이웨더 반기성 센터장 나오셨습니다. 어서 오십시오.

토양, 흙을 모르는 사람은 없죠. 하지만 사전적인 정의와 흙이 어떻게 생겨났는지는 생각해 본 적이 없는 것 같은데요. 센터장님께서 먼저 간단히 설명해주신다면요?

[인터뷰]
토양은 식물이 자랄 수 있는 흙을 말합니다. 풍화 작용에 의해 암석이 오랜 시간 잘게 부서지고 성분이 변하면서 흙이 됩니다. 토양은 모든 피조물의 어머니라고도 불리는데, 물이 생명의 근원이라면 흙은 모든 생물의 어머니라는 뜻입니다.

건강한 토양은 유엔의 지속가능 개발 목표를 달성하기 위한 전제 조건이며 유엔식량농업기구의 4대 베터(더 나은 생산, 더 나은 영양, 더 나은 환경, 그리고 아무도 남기지 않고 더 나은 삶)의 기초이기도 합니다.

[앵커]
흙 속에는 미생물을 비롯한 다양한 식물이 살기 때문에 토양을 지키는 게 무엇보다 중요한 것 같은데요. 지구의 토양 상태는 어떻습니까? 건강한가요?

[인터뷰]
토양의 질은 인간의 잘못된 관리, 과도한 비료 사용, 삼림 벌채, 해수면 상승, 관개를 위해 사용되는 지하수로의 해수 침입 등 다양한 이유로 인해 빠르게 악화되고 있습니다. 또한, 기후변화는 더욱 심한 토양의 건조화를 예상하는데요. 많은 모델들은 세계의 건조 지역이 21세기 말까지 무려 23%까지 확장될 수 있다고 예측합니다.

그런데 이 중에서 염분의 영향을 받는 토양의 경우 덜 비옥하고 덜 생산적이기에 그 지역에 거주하는 사람들의 경우 기아와 빈곤에 시달릴 수 있습니다. 그래서 유엔 식량농업기구는 토양의 날 주제를 '염분화, 토양 생산성 제고'로 내세웠는데요. 유엔 식량농업기구와 국제토양파트너십(GSP), 정부간 토양기술패널(ITPS)등 여러 기관들이 공동으로 10월 20일에 국제적인 심포지엄을 주최했습니다. 심포지엄의 목적은 다양한 도구를 통해 토양 염분의 인식을 높이고 문제를 해결하는 것인데요. 염해 토양을 관리하고 매립하는 우수사례가 발표되고 사진 공모전도 같이 진행되었습니다.

[앵커]
말씀하신 토양의 염분화라는 게 정확히 어떤 현상을 말하는 건가요?

[인터뷰]
토양이 염분의 영향을 받는 것을 토양 염화라고 부릅니다. 소금에 감염된 토양은 식염수와 나트륨을 포함한 염분이 많은 토양인 소딕(sodic)으로 구성되며, 모든 대륙과 거의 모든 기후 조건에서 발생합니다. 그러나 주로 건조하거나 반 건조 지역에서 많이 발생하는데요. 이 지역의 식량 안보 및 지속 가능성에 매우 중요한 문제로 대두되고 있지요.

소금에 감염된 토양은 농업 생산성, 수질, 토양 생물 다양성 및 토양 침식의 현저한 감소를 포함하여 다양한 결과를 초래하는 토양 기능에 심각한 영향을 주는데요. 소금에 감염된 토양은 오염 물질에 대한 완충제 및 필터 역할을 하는 능력이 감소하며, 수문학적, 영양분 및 생물학적 주기와 같은 글로벌 생태 시스템의 기능 저하는 생태계 서비스의 제공을 손상시킵니다. 소금에 감염된 토양은 작물이 물을 섭취할 수 있는 능력과 미량 영양소의 가용성을 모두 줄이며, 식물에 독성이 있고 토양 구조를 저하시킬 수 있는 이온을 농축하게 됩니다.

[앵커]
토양에 소금기가 많아지는 염분화 현상은 어떤 이유 때문에 발생하는 건가요?

[인터뷰]
농경지에서 토양이 높은 염분을 지니게 되는 것은 관개 농업의 관행 이래 생긴 것인데요. 관개 농업으로 반건조하고 건조한 땅까지 농업이 확장되면서 지난 40년 동안 식량 생산이 크게 증가하기는 했습니다. 그러나 이런 관개 농업은 대규모 물 부족과 함께 토양 염분 문제도 만들어냈는데요. 대부분의 작물은 소금에 매우 민감하며, 생산량에 영향을 주고 있고, 또 작물의 스트레스, 질병 및 오염 물질의 심각도를 증가시키다 보니 작물에 치명적이게 됩니다. 또 토양에 염분이 많아질 경우 토양 다공성 및 물 보존 특성에 나쁜 영향을 주게 됩니다.

[앵커]
얼마 전에 유엔 식량농업기구에서 염해 토양 문제를 의논하는 자리를 마련했다고 하셨잖아요. 이번 자리에서는 어떤 이야기들이 오갔나요?

[인터뷰]
식량농업기구는 지난 10월 20일부터 사흘간 '염해 토양에 관한 세계 심포지엄'을 개최했는데요. 5,000명 이상의 전문가가 등록된 심포지엄에서 참가자들은 다양한 염분 토양에 관한 대응에 대해 논의했습니다. 이번 심포지엄에서 논의된 내용은 토양의 염분화(수용성 염의 증가) 및 높은 나트륨 함량의 증가는 건조하고 반건조한 지역에 가장 심각한 글로벌 위협 중 하나라는 인식이 있었고 해안 지역의 농경지와 관개의 경우 더욱 토양의 염분화에 대응하지 못하는 경우 심각한 피해가 있을 것임에 대한 동의도 있었습니다.

따라서 토양의 염분화 문제를 해결하기 위해 인식을 높이는 것부터 지속 가능한 토양 관리 관행 채택, 기술 혁신 촉진, 정치적 인식 강화에 이르기까지 다양한 도구가 필요함에 대한 토의도 진행되었습니다.

그리고 이 심포지엄에서 유엔 식량농업기구는 염분화 중단과 생산성 향상을 위한 핵심 도구인 '염분 영향을 받는 토양 세계 지도'를 발표했는데요. 이 지도는 전 세계에 8억3천300만 헥타르 이상의 소금 영향을 받은 토양이 있는데 이 면적은 전 지구면적의 8.7%임을 보여줍니다.

대부분은 아프리카, 아시아, 라틴 아메리카의 자연 건조 또는 반건조 지역에서 염분의 영향을 받는 토양이 나타나는데요. 또한, 이 지도는 모든 대륙의 관개 토양의 20~50%가 너무 염도가 높다는 것을 보여주는데, 이는 전 세계 15억 명 이상의 사람들이 토양 악화로 인해 식량을 재배하는 데 있어 매우 어려움을 겪고 있다는 것을 의미합니다.

토양 지도는 118개국과 수백 명의 데이터 전문가가 참여한 공동프로젝트에 의해 만들어졌는데요. 지도는 염분에 영향을 받는 토양을 지속적으로 관리하기 위한 지역을 전문가가 파악할 수 있게 했고요. 또한, 기후변화 적응과 관개 사업을 계획할 때 정책 입안자들에게 정보를 제공할 수 있도록 만들어졌습니다.

[앵커]
염분화된 토양이 기후 변화에도 악영향을 미친다는 연구 결과도 발표됐죠?

[인터뷰]
토지의 염분 문제 외에 가장 최근에 토양이 탄소를 내뿜어 지구 가열화를 촉진시킨다는 연구도 발표되었습니다. 영국 엑시터대와 스웨덴 스톡홀름대 공동연구팀이 올해 11월 22일 과학저널 '네이처 커뮤티케이션스'에 실은 논문에서 지구 가열화가 세계 토양에서 탄소를 배출하는 원인이라고 밝혔습니다. 이들은 세계 9천여 곳의 토양을 조사해 평균 기온이 상승할수록 토양의 탄소 저장량이 줄어든다고 주장했는데요.

화면에 나오는 왼쪽 그림 A가 바로 토양의 온도를 나타낸 것이고요, 오른쪽 그림 B는 온도 상승에 따라 토양의 탄소 저장량이 줄어드는 것을 표시하고 있습니다. 연구팀은 토양의 온도가 10℃ 오를 때마다 탄소 저장량은 평균 25% 이상 감소하는 것으로 조사했습니다.

특히 점토가 작은 사토계 토양은 점토질인 토양에 비해 3배 많은 탄소를 배출한다고 하는데요. 이것은 고위도 지역의 사토계 토양에 저장된 탄소는 기후변화에 매우 취약하다는 것으로 특히 북극권 등 고위도 지역의 기온 급상승이 더 많은 탄소배출 문제가 될 수 있다는 거지요.

이에 인 하틀리 엑시터대 교수는 "땅에는 대기와 지구 상 모든 나무를 합친 것보다 많은 탄소가 저장되어 있어서 적은 비율이라고 하더라도 땅에서 탄소가 배출되면 기후에 더 많은 영향을 줄 수밖에 없다.”라고 경고하고 있는데요. 지난 시간에 말씀드린 것 같이 바다 온도가 올라가면 바다에 저장된 탄소가 더 많이 배출되듯이 토양도 기온이 상승하면 저장하는 탄소를 더 많이 배출한다는 것으로 지구 가열화는 기후변화의 악순환을 부른다는 것이지요.

[앵커]
땅에서 탄소가 많이 나올수록 지구온난화가 앞당겨진다고 말씀하셨는데, 그렇다면 좋은 토양을 만들기 위해서는 어떤 노력을 해야 할까요?

[인터뷰]
가장 먼저 소금에 감염된 토양 문제와 농업과 환경에 미치는 영향에 대한 인식을 많은 국가와 농업인들이 알아야 하고요. 소금에 감염된 토양을 관리하고 수정하기 위한 기술 혁신을 촉진해야 하며, 토양 분해를 전체적으로 가장 잘 관리하는 방법을 결정하기 위해 소금에 감염된 토양의 상태에 대한 더 나은 지식을 수집해야 합니다.

또 과학적 증거에 근거하여 이 분야의 정책을 개발하고 이를 실행하여 지속 가능한 토양 관리를 정책적으로 관리해야 하는데 토양 염분 지역의 토양을 복원하는 것이 중요하고 소금에 감염된 토양의 지속 가능한 관리를 촉진해야만 합니다.

환경의 저하를 되돌리고 지속적인 생산성을 보장하기 위해서는 천연자원의 보다 합리적이고 지속 가능한 물 및 토지의 사용은 필수적이라는 건데요. 재배에 적합한 종 및 품종의 선택, 토양에서 소금축적을 완화하기 위한 혼합 시스템의 사용과 같은 농업 관행의 변화도 필요하며 지나친 관개농업 문제도 해결되어야 합니다.

그런데 문제는 현재의 인구증가에 대비하기 위해서는 물 부족 지역만 아니라 염분 토양 지역에서도 식량 생산량이 늘어나게 해야만 합니다. 따라서 가뭄이나 염분 등의 스트레스에 대응하는 작물품종의 개발도 시급합니다.

[앵커]
궁극적으로 토양을 정상화하려는 노력이 필요하지만, 동시에 염분화된 토양에 적응하기 위한 노력도 필요하다는 말씀이군요. 여기까지 듣겠습니다. 날씨학개론 케이웨더 반기성 센터장과 함께했습니다. 고맙습니다.


YTN 사이언스 김기봉 (kgb@ytn.co.kr)
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