기후변화와 농업 생산

기후변화와 환경문제를 다룬 조금 흥미로운 책 "지구를 위한다는 착각"을 읽고 있는데 몇가지 데이터들에 대한 확인이 필요해서 자료를 찾아봤다.

1. 삼림면적 감소와 농업생산

삼림면적은 지속적으로 감소하고 있지만 마찬가지로 농업재배면적도 감소하고 있다. 반면 생산량은 농축산 모두 증가했다. 미국과 유럽의 이산화탄소 배출은 최근 감소하고 있지만 중국과 인도의 폭발적인 증가로 전지구로 볼 때 감소량은 미미하다. 

구체적으로 전세계 이산화탄소 배출량은 1960년 9,387,668,000 1970년 14,898,716,000 1980년 19,501,563,000 1990년 22,757,480,000 2000년 25,453,623,000 2010년 33,364,347,000 2020년 35,264,086,000이다.

옥수수 생산량만 따져보면 1961년 205,027,250톤 67kg/인 1.94t/ha 1970년 264,831,070톤 72kg/인 2.35t/ha 2021년 153kg/인 5.88t/ha로 나타났다. 적어도 옥수수를 생산하지 위한 농지 면적이 증가한 것은 맞지만 단위면적당 생산량이 늘어나면서 같은 양의 옥수수를 생산하기 위해 더 적은 면적의 농지가 사용되었다. 동시에 인당 옥수수 소비량도 증가했다. 물론 전세계 인구 평균을 구한 것으로 모든 옥수수가 식용으로 사용되었다고 볼 수는 없고, 생산된 옥수수가 전세계 인구에 골고루 공급되었다고도 볼수는 없다.

농지면적이 감소했음에도 불구하고 삼림이 줄어든 것은 도시와 인간 거주지의 확장에서 찾을 수 있다. 산업화와 도시화로 2015년 현재 전세계 인구의 85%는 도시에 거주하고 아시아는 89%의 인구가 도시에 거주한다. 44억5천만명이 도시에 거주하고 34억 3천만명이 농촌에 거주한다. 농지의 확장과 마찬가지로 도시의 확장도 매연, 하수, 냉난방으로 인한 환경오염의 큰 원인이 되면서 삼림파괴의 주범이기도 하다. 또 한편으로는 도시와 농촌이 분리되면서 식량의 농촌에서 도시로의 이동이 운송과정에서 심각한 온실가스 배출을 하기도 한다. 근교농업이나 도심농업이 중요한 이유기도 하다.

 

2. 이산화탄소 농도와 광합성 (인용, 참고 https://www.ibric.org/bric/trend/bio-report.do?mode=view&articleNo=8692374#!/list)

이산화탄소의 농도가 높아지면 C3 식물의 RuBisCO의 이산화탄소 포획 능력이 늘어나서 광합성효율이 증가한다. 루비스코는 이산화탄소 농도가 낮아지만 산소를 포획해 광호흡을 하는데 호흡을 하게 되면 동화산물을 사용하게 되어 광합성효율이 저하하게 된다. 일교차가 클 때 광합성효율이 높은 것도 같은 이치다. RuBisCO activase는 36℃ 이상에서는 RuBisCO의 활동을 억제하여 광합성을 방해한다. 

 가뭄 역시 작물에 큰 영향을 주는데 식물이 자라는 과정에서 초반에는 이산화탄소 전도율이 낮아지면서 물 사용 효율이 높아지다가 캐노피가 형성되는 후반에는 물 사용 효율이 떨어진다는 것이다. 어떤 시기에 가뭄이 일어나는지에 따라 결과가 달라질 수 있는 것이다. 현대 농업은 다양한 방식으로 관개를 할 수 있으면 특히 점적이나 피벗과 같은 방식은 더 적은 양의 물을 적절하게 작물에게 공급할 수 있다. 또 육종을 통해 개발된 내한성 작물들 역시 가뭄을 이기는데 도움이 된다.

많은 경작지에서 홍수의 피해는 크지 않다. 인간의 거주지와 마찬가지로 홍수 지대를 피했거나 적절한 작물을 재배한다. 예를 들어 열대지역의 벼 재배지여에서는 물이 차도 계속 자라는 부도를 재배하거나, 아예 침수지에서 재배 가능한 작물을 재배한다. 또는 퇴수농법을 사용하여 홍수나 범람이 오히려 작물재배에 도움이 되도록 농업기술이 발전되었다.

3. 결론

무분별한 개발이 삼림을 파괴한건 맞다. 또 농업기술이 발달되면서 더 적은 면적의 농지를 사용하면서 일부 삼림이 복구되기는 했으나 상업적인 조림지 역시 크게 증가해서 단일종이 넓게 식재되면서 종다양성에는 악영향을 미쳤다. 또 삼림이 복구 되어도 원시림으로 복구되지는 못하기 때문에 다양한 동식물들이 멸종 위기에 처했고, 원주민의 생활에도 영향을 미쳤다. 그것보다 더 확실한 것은 서구 사회는 지금의 개도국에 앞서 삼림을 파괴하고 산업화에서 무수히 많은 환경오염을 일으키고 이제 복구해 나가면서, 개도국의 산업발전을 막아서고 있다. 지구촌 대부분의 기아가 개도국에 있다는 것을 감안하면 단순히 개발을 막기 보다는 기술혁신을 통한 식량자급과 환경보호의 기틀을 마련해야 할 것이다.

옥수수 생산량, 면적 그리고 이산화탄소 배출량의 변화

 

참고자료 2023년 9월 5일 검색

https://ourworldindata.org/agricultural-production  

https://data.worldbank.org/indicator/AG.LND.FRST.ZS?end=2020&start=1990&view=chart 

https://data.worldbank.org/indicator/AG.LND.AGRI.K2?end=2020&start=1990&view=chart 

https://ourworldindata.org/grapher/annual-co2-emissions-per-country

Agricultural production statistics 2000–2021  https://www.fao.org/3/cc3751en/cc3751en.pdf  

https://ourworldindata.org/urbanization