탄소 농법이 기후변화를 완화하는 방법

토양은 대기와 모든 식물을 합친 것보다 더 많은 탄소를 보유하고 있다. 그런데 누가 더 많은 농민이 탄소를 염두에 두고 농사를 짓게 할지 설득할 것인가?

우리는 경고하지 않았다고 할 수 없다. 몇 년 동안 과학자들은 인류 문명이 지구의 연평균 기온을 섭씨2도 이상 올라가지 않도록 해야 한다고 주장했다. 기후변화에 대한 정부간 패널에 의하면, 우리가 그 임계점을 지나면 지구에서의 삶은 훨씬 재미가 없을 것이다. 가뭄, 홍수, 강력한 태풍, 식량 부족, 광범위한 멸종을 생각해 보라. 

현재 숲이 불타고 델라웨어Delaware 크기의 빙산이 남극 대륙에서 떨어져 나가고 있으며, 과학자들은 더 무서운 소식을 전한다: 이번 세기 말까지 2도가 오를 것이다. 탄소 배출을 크게 줄일 수 있더라도 너무 늦었다고 큰 경고가 있었다. 우리가 초과된 온실가스를 대기에서 빨아들일 수 있는 방법을 찾으면 아직 최악의 재앙을 피할 수는 있다. 

이를 수행할 가장 좋은 방법은 무엇인가? 여전히 논쟁의 여기는 있다. 예를 들어, 빌 게이츠가 후원하는 스타트업은 대기에 배출되는 이산화탄소를 지하에 매장하거나 연료로 사용할 수 있는 탄소 팰릿으로 만드는 공장 같은 시설을 실험하고 있다. 그러나 오랜 시간 존경을 받은 저차원 기술의 해결책이 더 실용적일 수 있다. 그건 "탄소 농법"이라 불리는데, 문자 그대로 농장을 이용해 식량을 재배할 뿐만 아니라 토양에 탄소를 안전하게 격리시킨다.  

어떤 면에서, 농민들은 생각치도 못한 기후의 영웅이 된다. 농업은 그 산업이 산림 벌채를 가속화하고, 화석연료로 운영되는 농기계에 크게 의존하며, 수십 억에 이르는 가축이 배출하는 메탄가스 때문에  기후변화의 주범이다. 그러나 농장은 적절히 관리되면 강력한 탄소 흡수원이 될 수 있다.

생물 시간을 다시 떠올려보자. 식물은 광합성을 통해 대기 중의 이산화탄소를 흡수하고 그 대신 산소를 배출한다. 작물이 자라면서 탄소는 땅 위와 속에서 식물의 조직을 만드는 데 사용된다. 줄기와 잎부터 씨앗과 뿌리, 그리고 뿌리털과 뿌리의 삼출물까지 말이다. 더 많은 나무를 심어서 더 많은 탄소를 격리시키는 일은 기후변화에 대응하기 위한 전략으로 널리 알려져 있다. 그런데 땅속에서 일어나는 일이 중요하다. 토양에서 축적되고 서서히 분해되는 식물의 물질은 오랜 시간 동안 토양에 탄소를 저장하는 방법인 토양의 유기물 형성에 기여한다.  

탄소 격리

이를 고려하면, 탄소 농법은 오래된 발상에 대한 새로운 관점이라 할 수 있다. 텃밭 농부부터 대규모 관행농의 무경운 농민까지 지속가능한 농업을 지지하는 사람들은 수십 년 동안 토양 유기물의 중요성을 강조해 왔다. 유기물 함량이 높은 토양은 좋은 토양이 되곤 한다. 가뭄에 더 강하고, 침식이 일어나지 않으며, 유기한 토양생물을 보유하고, 일반적으로 적은 합성 투입재로 작물을 건강하게 재배하는 데 좋다. 그런데 토양 유기물은 약 58%가 탄소 이기도 하기에, 토양에 유기물을 만들고 보호하는 일은 완전히 새로운 차원에서 중요성을 인정받게 되었다. 

세계의 기후변화라는 관점에서 볼 때, 토양은 대기와 모든 식물을 합친 것보다 더 많은 탄소를 보유하고 있어, 지구의 탄소 순화에서 바다 다음으로 두 번째로 큰 주요 구획이다. 토양은 관리하기에 따라 반드시 기후 중립적이지만은 않다. 과도한 방목이나 지나친 경운 같은 관행을 통해 대기로 추가의 탄소를 배출하거나, 혼농임업과 보존농업 같은 방법을 통해 대기의 탄소를 흡수할 수도 있다. 그러나 제대로 운영하면 농장은 기후변화에 대응하는 강력한 도구가 될 수도 있다. 

농경지 토양은 20-30년 동안 연간 3-8기가톤(10억 메트릭톤)의 탄소를 흡수할 수 있다고 "기술적 잠재력"을 추정하는데, 이는 배출량 감축으로 달성할 수 있는 것과 기후를 안정시키는 데 필요한 것 사이의 격차를 좁히기에 충분하다. 토양의 유기물을 증가시키는 것이 농사에 좋은 방법처럼 보이기만 한다면, 다시 말해 토양에 탄소를 구축하는 일이 이제 지구의 생존을 위한 열쇠처럼 보인다.   

그러나 과학적, 정치적, 경제적 이유 등으로 그를 달성하기란 복잡하다. 탄소 농법은 광범위한 개요에서는 단순한 발상 가운데 하나이지만, 상세히 들어가면 매우 복잡하다. Soil Solutions나 Kiss the Ground 같은 대중적 홍보가 전체의 논의를 잘 표현해 주고 있지만, 탄소 농법의 성공은 전 세계의 크고 작은 수억 개의 농장 차원에서 이루어진다. 농민들이 올바른 종류의 실천법을 시행하도록 장려하는, 그리고 그러한 실천법이 무엇인지 정확한 정보를 제공하는 일은 농장의 유형, 토양의 유형, 지역의 기후 조건 및 기타 여러 요인에 따라 구체적 윤곽이 달라지는 다각적 과제이며, 모든 것이 완벽하게 이해되는 것은 아니다. 

그럼에도 불구하고 문제의 촉박함과 잠재적 해결책의 중요성은 어떻게 하면 그 일을 실행시킬지에 관여하도록 농민은 말할 것도 없고, 과학자와 국회의원부터 기업의 임원과 투자자에 이르기까지 다양한 개개인을 집결시키고 있다. 

농업은 환경에서 탄소를 격리시키는 나무를 베어내는 산림 벌채를 가속화하고 있다.

탄소 농법에 대한 새로운 발상은 인간과 가축을 위한 식량과 섬유를 계속 생산하는 동시에, 토양의 탄소를 증가시키는 다양한 실천법을 포용한다. 그것은 기후변화 완화 농업(대기에서 탄소를 흡수하는 방법)과 적응 전략(농민들이 가뭄 같은 기후변화와 관련된 문제에 적응하는 걸 돕기 위한 방법)으로 기능할 수 있기 때문에, 기후에 똑똑한(climate-smart) 농업이라고도 불린다. 탄소 농법은 탄소를 격리시키는 방법으로 권장하는 게 많다. 여러 숲 조성 프로젝트와 달리, 탄소 농법은 농업 생산에서 토지를 제거하지 않는다. 대신 토양의 질을 향상시켜 실질적으로 수확량을 증가시킬 수 있다. 그리고 깊은 땅속의 탄소를 퍼올리는 첨단기술의 제안들과 달리, 탄소 농법은 유익하다고 알려진 곳으로 탄소를 되돌려 놓는 비교적 저렴하고 검증된 방법에 의거한다. 

탄소 농법에 대한 관심은 오래전부터 있었지만, 그 개념은 2015년 11월 파리에서 개최된 COP21 회의 이후 뚜렷하게 드러났다. 국제 기후변화 협상에 대한 가까운 관측통은 최근까지 농업은 토론에서 아예 제외되어 있었다고 지적한다. 일부는 과학의 지체 때문이고, 또 일부는 식량 공급을 관리하는 방법에 대해 강요를 받은 국가들이 있기 때문이다. 파리 협상에서 채택된 자발적 접근법 -각국이 유해한 온실가스를 줄이기 위한 자체적 제안을 제공하도록 함- 으로의 전환은 농업의 해결책을 앞당길 수 있게 했다. 또한 프랑스의 개최자들은 전 세계의 농경지 토양에 연간 0.4% 정도 탄소를 증가시키는 것이 지구의 기후변화를 막는 데 크게 기여할 것이라 제안하는  1000당 4(Four per Thousand)라는 캠페인을 시작해, 2015년 대화를 시작하는 데 도움을 주었다.

그런데 누가 더 많은 농민들이 탄소를 염두에 두고 농사짓도록 설득할 것인가? 최근 사례는 이렇다. 올해 마이크로 소프트는 알칸사스와 캘리포니아, 미시시피 주의 벼농사 농민 7명에게서 처음으로 생긴 탄소배출권을 구입하기로 합의했다. 몇 년 동안 Terra Global Capital, American Carbon Registry, 미국 농무부 Natural Resources Conservation Service (NRCS), 캘리포니아 벼 위원회, White River Irrigation District, Environmental Defense Fund 등을 포함해 여러 협력체의 참여를 통해 이루어졌다.

탄소배출권을 창출하기 위해, 농민들은 논에서 관개용수 관리와 관련된 일련의 실천을 시행하기로 합의했다. 일반적으로 관리되는 논은 이산화탄소보다 몇 배나 강한 온실가스인 메탄가스를 배출한다. 그들의 논에 단기간만 물을 대고 기타 조정을 함으로써, 재배자는 메탄가스의 배출량을 줄이는 동시에 관개용 펌프를 가동하는 연료의 소비를 줄이는 등 여러 절약법을 실현할 수 있다.  

이 프로젝트의 바탕에 있는 연구와 코디네이션은  NRCS와 주요 전력업체인 Entergy Corporation의 후원을 받았다. 중요한 첫 단계는 탄소배출에 대한 기준을 설정하는 비영리법인 American Carbon Registry와 북아메리카에서 가장 중요한 탄소시장을 창출한 캘리포니아 cap-and-trade 프로그램을 감독하는 캘리포니아 Air Resource Board가 승인한 감소-배출 벼 재배법을 인정받는 일이었다. 농업은 "무제한적인" 부문이지만, 북미 어느 곳의 농민이나 "검증된 온실가스 배출 감소 또는 제거 향상"(즉, 격리)을 생산하기 위한 승인된 프로토콜을 따르는 한 배출권을 생성하고 판매할 수 있다고 Air Resources Board 는 명기했다.

이 사례는 미국의 톤소 농법이란 새로 일어난 경관을 형성하는 몇 가지 주요한 역학을 보여준다. 첫 번째는 2013년부터 운영하고 있는 캘리포니아 탄소 시장의 중요성이다. 규제 시설(주로 에너지 공급업체 및 대규모 제조업체)은 어디서나 온실가스를 줄이거나 흡수하기 위한 약속인 이른바 탄소배출권으로 자신의 "준수 의무" 가운데 약 8%까지 충당할 수 있다. 2013년부터 2020년은 20억 달러에 상당하는 8%, 2억 메트릭톤 이상의 탄소배출권을 추가하려는 프로그램을 만든 캘리포니아 법률(2020년까지 캘리포니아의 온실가스 배출량을 1990년 수준으로 줄이겠다고 약속한 2006년의 지구온난화 해결 법안) 초기 기간이다. 지금까지 대부분의 탄소배출권은 임업 프로젝트나 오존층 고갈 물질의 포획과 파괴에 대한 프로젝트를 통해 창출되었는데, 가축과 농경지 프로젝트의 수가 점점 증가하기 시작했다. 

Environmental Defense Fund(EDF)는 탄소 시장과 탄소 농법을 더 잘 연결하기 위해 이 잠재성을 확장하고자 노력해 온 소수의 비영리단체 가운데 하나이다. 핵심 요소는 믿을 수 있는 자료의 가용성이다. EDF의 농업 온실가스 시장 책임자인 Robert Parkhurst 씨는 "온실가스 배출량을 줄이기 위한 농법을 계산할 수 있는 방정식이 필요하다. 사용하기 편해야 한다. 과학을 신뢰해야 한다... 고도의 정확성이 필요하다.  x, y를 하면 일어난다고 말할 수 있어야 한다."고 지적한다. 그리고 농민에게 가치를 돌려줄 수 있도록 가격을 정할 필요가 있다.  현재 탄소배출권은 톤당 약 10달러로 평가되는데, 대부분의 경우 농민의 비용만이 아니라 모니터링과 검증 비용도 포함되지 않을 것이다. EDF 같은 단체는 정량화 체계를 개발하여, 궁극적으로 탄소 농법을 위한 탄소 시장이 스스로 기능할 수 있도록 도움을 주는 것이 자신의 역할이라 본다.  

"농업에서의 일들은 반드시 그렇게 빠른 속도로 움직이는 게 아니다"라고 Parkhurst 씨는 지적한다. "산업에서는 1년에 여러 번 생산라인을 바꿀 수 있다. 하지만 농민은 1년에 한 번만 할 수 있다. 우리는 더 많이, 그리고 빨리 할 수 있도록 시장 신호를 제공하고자 노력하고 있다." 

벼농사의 사례는 "탄소 농법"의 아이디어가 토양의 탄소 격리만이 아니라 다른 두 가지 주요 온실가스인 메탄과 이산화질소의 감소와도 관련될 수 있다는 사실을 강조한다. 역설적이게도, 토양의 탄소 격리를 문서화하고 검증하는 게 메탄이나 아산화질소의 배출량을 줄이는 일보다 훨씬 어렵다. 벼농사 프로토콜은 메탄 배출의 감소를 포함한다. 농업에서 메탄의 배출을 줄이고자 잘 정립한 또 다른 접근법은 낙농장에서 저장된 분뇨에서 탈출하는 메탈을 포획하고 이용하기 위해 분뇨 저장시설에 뚜껑을 설치해 에너지 생산에 활용하는 것이다. (뉴욕주는 2015년 Climate Resilient Farming Program을 세워 여러 시설에 자금을 지원하고 있다.)  EDF도 최근 옥수수 농민이 질소비료를 유의해서 사용하도록 해 질소산화물 배출을 감소시킴에 따라 탄소배출권을 창출할 자격을 얻도록 하는 시범 프로젝트를 발표했다. 트랙터에 탑재해 자료 수집 체계에 연결할 수 있는 비료 장치가 있기에, 이 요소 가운데 일부는 이미 존재한다. 

Parkhurst 씨는 토양에 탄소를 저장하는 걸 예측하고 문서화하는 게 더 어렵다고 지적한다. 지금까지 사용된 주요 메커니즘은 농민이나 목축업자가 상당량의 탄소를 저장하는 초원을 영구적으로 보호하는 일에 보상을 주는 협약인 "회피 보존(avoided conversion)"이다. 이 유형의 협약은 최근 대기로 방출되는 것으로 추정되는 약 5만5천 톤의 탄소배출을 확보한다며 Climate Trust Capital과 오레건 동부의 목장 사이에서 발표되었다. 캘리포니아주 마린 카운티의 Marin Carbon 프로젝트는 탄소 저장 용량을 높이려는 목적으로, 캘리포니아 북부의 방목장에 퇴비를 적용시키는 프로토콜을 제안하며 또 다른 접근법을 추구해 왔다. 그러나 현재로선 이러한 실천에 대한 비용이 잠재적 탄소배출권으로 충당되지는 않는다. 방목지의 과학자들은 초원 토양의 탄소 격리 가능성이 강우량과 토양의 유형에 따라 크게 달라질 수 있다고도 경고한다. 

미국에서 새로이 떠오르는 탄소 농법 경관의 세 번째 주요 특징은 NRCS가 수행하는 중요한 역할이다. NRCS는 농민들이 온실가스 배출량을 계산하고 잠재적 개선 효과를 얻을 수 있도록 돕기 위해 설계된 이른바 COMET-Farm이란 무료 온라인 도구를 만드는 외에도, "보존 재정"을 Conservation Innovation Grants 프로그램 안의 우선순위로 지정했다.  American Farmland Trust와 Nature Conservancy는 물론 EDF를 포함하는 수령자들은 환경 이니셔티브와 탄소 농법에 대한 민간의 투자를 촉진하기 위해 다양한 전략을 추구해 왔다. 이런 사업의 일부는 계량 측정법의 개발을 포함하며, 그 일부는 환경 문제에 대한 새로운 접근법을 파악하고자 여러 단체를 모으는 것이다. 

논은 이산화탄소보다 몇 배나 강력한 온실가스인 메탄을 배출한다. 

그러나 탄소 농법의 지지자들은 탄소 시장이 토양에 탄소 저장을 구축하는 여러 길 가운데 하나 -토양에 탄소를 격리하는 건 지구의 기후변화를 해결하기 위한 필수 전략 가운데 일부일 뿐이다. 현재 탄소 농법의 주요 과제가 토양에 추가된 탄소의 양을 정확히 정량화하는 능력과 관계된다면, 토양의 탄소가 증가함으로 인한 혜택은 명백하다- 일 뿐이고, 경우에 따라서 충분한 인센티브를 제공할 수 있다는 데 동의한다. 

"서로 이득이 되는 큰 기회가 있다"고 COMET-Farm tool과 기타 기후변화 이니셔티브에 참여한 NRCS의 대기과학자 Adam Chambers 씨는 말한다. "토양의 탄소 격리를 개선하면 보수력이 향상되어 가뭄에 대한 저항력이 높아진다. 이것이 바로 캘리포니아의 관심사이다." 탄소 농법에 대한 캘리포니아의 지원은 cap-and trade 프로그램만이 아니라 토양의 탄소 저장과 농업의 온실가스 배출 감소를 줄이기 위해 첫해에 750만 달러가 할당된 새로운 건강한 토양 이니셔티브에서도 나타난다. 다른 주들도 이러한 방향으로 가고 있다. 예를 들어 메릴랜드는 최근  토양의 건강, 탄소 격리 및 2030년까지 온실가스를 4% 감축하기 위한 국가의 약속(2016년 법안에 서명)을 충족시키고자 농업부에서 새로운 건강한 토양 프로그램을 수립하도록 하는 법안을 통과시켰다.

게다가 탄소 농법에 대한 지원은 기업 부문에서도 구체화되고 있다. 월마트는 최근 2030년까지 자사의 유통망에서 온실가스 배출량을 10억 메트릭톤까지 줄인다는 이른바 프로젝트 기가톤을 발표했다. 이러한 감축량 가운데 일부는 농장의 차원으로 돌아갈 것으로 예상된다. Ben&Jerry's는 2015년 회사 전체의 온실가스 감사를 의뢰했다. 그 결과, 아이스크림 파인트당 2파운드의 이산화탄소를 배출하는 것으로 나타났다 -그중 41%는 우유와 크림을 생산하면서. 이 기업은 자신의 탄소 발자국을 개선하기 위한 기금을 마련하고자, 10달러/메트릭톤의 탄소 "세금"을 부과했다. 또한 여러 요소와 함께 온실가스 배출 모니터링을 포함해 생산자들을 위한 품질-인센티브 프로그램을 제공했다. 

이렇게 서로 이질적인 노력들을 결합시킨 건 농업이 엄청난 잠재력을 지니고 있으면서 독특한 과제이기도 한, 기후변화 논의의 새로운 영역을 대표한다는 뜻이다. "한 부문으로서, 농업은 탄소 경제의 다른 부분과 매우 다르다."고 Carbon Cycle Institute의 이사이자 Marin Carbon 프로젝트의 대변인인 Torri Estrade 씨는 말한다. 지금까지 한 가지 차이점은 친환경 에너지나 운송 부문이 누리는 보조금 및 인센티브 지급 수준 등과 같은 걸 제대로 받지 못했다는 것이다. 또 다른 차이점은 서로 다른 접근법이 필요한 생물학적 체계만이 아니라 기술적 체계와 프로세스에 의존한다는 것이다. 

<탄소 농법 해결책(Carbon Farming Solution)>(Chealsea Green, 2016)의 저자이자 Project Drawdown의 연구원인 Eric Toensmeier 씨는 고위급 국제 회의부터 보전 재정에 대한 관심, 바이오플라스틱을 위한 재생원료의 조달까지 자신의 책이 출간된 이후 새로운 분야의 발전에 감명을 받았다고 한다. 트럼프 대통령이 파리 협약에서 미국은 철수하겠다고 발표하며 코끼리를 냉장고에 넣는 일은 이미 긴급한 상황에 놓여 있다. "농민 없이 그곳에 이를 수 없다"고 Toensmeier 씨는 말한다. "5년 전엔 아니었지만, 모든 중요한 사람들이 서로 대화를 시작했다. 매우 흥미롭지만, 이를 바로잡기 위해선 10-15년밖에 남지 않았다."

https://newfoodeconomy.org/how-carbon-farming-could-halt-climate-change/