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식량 생산을 늘리면서 환경 보호가 가능할까. 미국국립과학원회보(PNAS)는 지난달에 특별 이슈로 「환경을 보호하는 농업 혁신」(vol11o no 21, 이하 내용 인용)을 다뤘다. 공저자인 사예라와 카스만은 “농업 혁신은 식량, 섬유, 바이오 연료 생산을 가능하게할 것”이라며 “이러한 생산은 시골의 가난을 경감시키고, 음식과 건강을 향상시키며, 환경적 자산이 비축될 수는 방향으로 흘러야 한다”라고 강조했다.
언젠가 인구 90억 명 시대가 도래 하면 지구에서는 식량, 섬유, 바이오연료의 수요를 충족시켜야 한다. 이를 위해선 땅, 물, 화석 연료, 비료를 생산하는 미네랄의 최소 증가량이 필요하다. 문제는 첫째, 농업은 생산량을 제한하는 생물물리학적이고 환경적인 한계에 직면하게 될 것이기 때문에 충분한 식량을 만들어 내지 못할 것이다. 둘째, 식량 증진을 위해 농업을 강화하고 확장하려는 필요성은 삼림, 습지, 해양 생태계, 그리고 이와 연관된 생물 다양성을 파괴할 것이다. 셋째, 이러한 문제들을 해결할 수 있는 농업 혁신의 채택과 보급을 가로 막는 제도적 방해물들이 있다.
질소비료는 환경에 부정적 영향
예를 들면, 질소 비료의 사용에 의존해 생산량을 늘리는 건 아마도 현대 작물 생산방법의 치명적 약점일 것이다. 질소 비료는 현대 농업에 필수다. 아프리카는 질소 비료 확보가 어려워 생산량을 늘리는데 주요한 장애요소로 작용한다. 그러나 질소 비료 오용은 아산화질소의 배출을 통해서 물의 질과 기후에 부정적인 영향을 끼친다. 아산화질소는 온실 가스로서 이산화탄소보다 300배나 더 많이 지구 온난화에 막강한 영향을 끼친다. 활성 질소는 식용 작물에 비료를 줄 때 사용된다. 그런데 활성 질소를 생산해내는 산업은 모든 천연 자원에서 만들어지는 활성 질소의 총량을 이제 훨씬 넘어섰다. 즉, 인위적으로 만들어내는 양이 대기 중에서 만들어지는 양보다 늘어났다는 뜻이다.
농업 혁신은 90억 명 이상을 먹여 살려야 하는 측면과 이로 인해 발생하는 지구상의 환경 문제를 다루는 데 필수적이다. 특히 가난과 식량 불안정성은 함께 연루된다.
열대지방의 가난한 시골 사람들 대부분은 불모지와 그런 기후에서 농사를 짓는다. 기후 사정이 낫다고 해도 다량의 탄소를 함유하며 다양한 생물이 사는 천연 생태계에서 농사가 이뤄진다. 개발도상국에선 20억 명이 영양 결핍에 걸리고 가난해질 수 있다. 이 때문에 단기적 식량 안정성이야말로 불가피하게 장기적인 환경의 지속가능성보다 훨씬 우선한다.
90억 명을 먹여 살리고, 시골의 가난한 사람들을 빈곤에서 탈출시키는 것은 지구의 환경보존을 유지하기 위한 전제조건이다. 불가피하게 대다수의 가난한 농민들은 한 번도 경작되지 않은 대지를 잠식하고 개간하며 농사를 짓는다. 그들이 혁신적인 시스템을 채택할 수 없기 때문이다. 혁신적인 시스템은 농업 증진을 가능케 하며 또한 농업 장비 산업, 영농투입재, 식량 가공 처리 용량의 발전을 가능하게 한다.
식량 안정성 VS 장기적 환경 지속가능성
많은 농업 혁신 연구들은 기존의 농지에서 어떻게 생산량을 늘릴 수 있는지에 초점을 맞춰왔다. 농지 활용과 농사에 필요한 투입물에서의 향상된 효율성은 환경보존에 이미 기여하고 있다. 현 농지의 식량 생산용량을 계량화하는 것은‘농작물 산출 갭’측정에 초점을 맞춰왔다. 농작물 산출 갭은 다시 말해, 현 농지가 산출하는 양과 풍작과 토양 관리를 통해 달성될 수 있는 산출 가능한 양의 차이를 말한다. 농작물 산출 갭 분석은 더 많은 생산량을 위한 최대 산출 가능량이 특정 지역에서 어느 정도인지 파악할 수 있게 해준다. 좀 더 명확하고, 특정 지역과 연관되어 농작물 산출 갭을 측정하려는 게‘전세계 농작물 산출 갭아틀라스(www.yieldgap.org)’의 목표다.
공저자들은‘혁신개발을 위한 통합된 농업 연구(Integrated Agricultural Research for Development, IAR4D)’를 소개한다. 시스템 과학적인 접근법인 IAR4D는 ‘지속가능성으로서의 과학’과 비슷한 원칙을 담고 있다. IAR4D는 과학을 활용해 복합적이고 다기능적인 농업혁신의 목표를 다루려고 하며, 그 과정에 농부들과 그들의 지역사회 구성원들을 참여시키려 한다. 농업 연구가들은 이러한 시도가 필요하다고 판단하나, 다른 한편으로 영향력을 갖기에는 아직 실증적 증거가 약하다고 판단한다.
예로써, 남서 인도 지역의 커피 재배에서 생물다양성과 受粉에 대한 실증 연구가 있다. 농장에서의 생물다양성 가치가 과장되게 보일 수 있다. 그럼에도 작물관리 개선으로 달성될 수 있는 생산성에 긍정적 효과를 덧붙인다는 점에서 유의미하다. 또한 관개 농업 관련, 몇몇 개도국과 중간 소득 국가들이 산업형 농업에서 달성한 생태학적 효율성은 비료와 용수효율 측면에서 유의미하다. 이러한 측면은 좀 더 알려지고, 좀 더 넓은 열대 지방에 적용돼야 한다. 그 기술은 소규모 자작농들에게 부합하도록 변형시켜 사용해야 한다.
한국농촌연구원에 따르면, 2011년 기준 한국 곡물자급률은 22.6%다. 특히 밀은 수입의존률이 매우 높다. 우리 역시 식량 안보에 적극 나서야 할 시점에서, 식량 생산을 위해 불가피하게 요구되는 환경의 대가 역시 고민하지 않을 수 없다. 환경의 차원은 한 번 오염되면 돌이킬 수 없는 경우가 많기 때문이다.
김재호 학술객원기자 kimyital@empas.com
