농생태학 -23장 지속가능성의 지표

농생태학: 지속가능한 먹을거리 체계의 생태학

23장 지속가능성의 지표

지속가능한 농업생태계란 무엇인가? 1장에서 우리는 지속가능한 농업생태계는 그것이 의존하는 자원의 기반을 유지하고, 농장 체계의 외부에서 가져오는 인위적 투입재를 최소한으로 의지하며, 내부의 조절 메커니즘을 통해 병해충을 관리하고, 경작과 수확으로 야기되는 교란으로부터 회복할 수 있는 것이라 이야기하면서 이 질문에 답했다. 

매우 소중하지만, 이는 광범위하고 형식적인 지속가능한 농업생태계에 대한 정의일 뿐이다. 실제로 존재하고 있는 농업생태계를 가리켜서 그것이 지속가능한지 아닌지 파악하고, 특정 생물지역 및 사회문화의 맥락에서 지속가능한 체계를 구축하는 이유를 결정하거나 어떻게 구축할지 정확하게 명시하는 건 다른 문제이다. 그렇게 하기 위하여 지식과 전문지식을 생성하는 것은 오늘날 농생태학의 과학이 직면하고 있는 주요 과제의 하나이며, 이번 장이 골몰하는 주제이다. 

궁극적으로, 지속가능성은 세월의 시험이다. 계속 생산적이면서 그 자원 기반 -지역이든 다른 곳이든- 을 악화시키지 않고 오랜 기간 지역의 생계를 지원하는 농업생태계는 지속가능하다고 할 수 있다. 하지만 단지 "오랜 기간"을 이룰 뿐 자원의 악화가 발생했다면 그것을 어떻게 결정할 것인가? 체계의 모든 구성요소가 건강하고 실행할 수 있다는 건 무엇을 말하는가? 지속가능성의 사회적, 생태적 구성요소가 얼마나 잘 통합되어 있는가? 그 지속가능성의 증명이 미래에도 언제까지나 남아 있다면 지속가능한 체계를 어떻게 설계할 수 있는가?  

이러한 과제들에도 불구하고, 우리는 지속가능성이 수반하는 것을 결정해야 한다. 즉, 그 과제는 지속가능성의 변수 -농업생태계의 기능에 핵심적인 역할을 담당하는 농업생태계의 특정한 특성- 를 확인하고, 어떤 수준이나 조건에서, 그리고 얼마나 오래 이들 변수가 지속가능한 기능이 발생하도록 유지되어야 하는지 결정하는 것이다. 이런 과정을 통하여 우리는 지속가능성의 지표라 부르는 것을 식별할 수 있다. 이는 지속가능성을 나타내는 데 필요한 농업생태계의 특정한 조건들이다. 그러한 지식으로 특정 농업생태계가 장기적으로 지속될 수 있는지의 여부를 예측하고, 지속가능하다고 입증될 가능성이 가장 높은 농업생태계를 설계할 수 있을 것이다. 또한 이러한 지식은 먼저 우리가 대부분의 농업생태계를 지속가능하게 하는 외부의 힘 -전체 먹을거리 체계를 변화시키는 핵심 요소- 을 변화시키는 일에 도움이 될 것이다.  

기존 지속가능한 체계에서 배우기

지속가능성의 요소들을 확인하는 과정은 두 종류의 기존 체계인 자연 생태계와 전통적 농업생태계와 함께 시작한다. 둘 다 오랜 기간에 걸쳐 생산성을 유지하는 측면에서 세월의 시험을 견디고, 각각 다른 종류의 지식 기반을 제공한다. 자연 생태계는 지속가능성의 생태적 기초를 이해하기 위한 중요한 참고점 또는 기준점을 제공한다. 전통적인 농업생태계는 실제 지속가능한 농법만이 아니라, 사회 체계 -문화, 정치, 경제- 가 지속가능성의 방정식에 어떻게 부합하는지에 대한 통찰의 풍부한 사례를 제공한다. 이들 체계에서 얻은 지식을 바탕으로, 농생태학의연구는 지속가능하지 않은 산업적 농업생태계를 지속가능한 농업생태계로 전환하는 데 적용시킬 수 있는 원리, 실천, 설계를 고안할 수 있다. 

참고점이 되는 자연 생태계

2장에서 논의했듯이, 자연 생태계와 산업적 농업생태계는 매우 다르다. 후자는 일반적으로 더 생산적이지만 전자보다 훨씬 덜 다양하다. 자연계와 달리 산업적 농업생태계는 자립과는 거리가 멀다. 그것의 생산성은 외부의 인간이 생산한 자원에서 얻은 대량의 에너지와 물질의 추가 투입재로만 유지될 수 있다. 그렇게 하지 않으면 그것은 빠르게 생산성이 훨씬 떨어지는 수준으로 저하된다. 모든 측면에서 이들 두 유형의 체계는 스펙트럼의 반대편에 있다. 

지속가능성의 핵심은 둘 사이의 타협점을 찾는 것이다. 즉, 자연 생태계의 구조와 기능을 모델로 하지만 인간이 이용하기 위한 수확을 산출하는 체계이다. 그러한 체계는 인간의 목적을 위해 인간에 의해 고도로 조작되기에 자립적이지는 않지만, 그 생산성을 유지하기 위해 자연 과정에 의존한다. 자연계와 닮아서 그 체계는 산업적 문화 에너지의 많은 보조금 없이 주변 환경에 악영향을 미치지 않으면서 장기간에 걸쳐 인간이 그 바이오매스를 전용할 수 있도록 유지된다. 

표23.1은 이러한 세 가지 유형의 체계를 몇 가지 생태학적 기준으로 비교한 것이다. 표의 용어가 가리키듯이, 지속가능한 농업생태계는 자연 생태계의 높은 다양성, 탄력성, 자율성을 모델로 한다. 산업적 체계와 비교하면, 자연에서 해마다 발생하는 변동을 반영해 어느 정도 더 낮고 가변적인 수확량을 가질 수 있다. 그러나 이러한 더 낮은 수확량은 보통 외부 투입재에 대한 의존을 줄이고 환경에 미치는 악영향을 감소시키는 이점으로 상쇄된다. 

	자연 생태계	지속가능한 농업생태계a	산업적 농업생태계a
생산(수확량)	낮음	낮음부터 높음까지	높음
생산성(과정)	중간	중간/높음	낮음/중간
다양성	높음	중간	낮음
탄력성	높음	중간	낮음
산출 안정성	중간	낮음부터 높음까지	높음
유연성	높음	중간	낮음
생태적 과정의 인위적 대체	낮음	중간	높음
외부의 인위적 투입재에 대한 의존	낮음	중간	높음
자율성	높음	높음	낮음
상호의존성	높음	높음	낮음
지속가능성	높음	높음	낮음

표23.1 자연 생태계, 지속가능한 농업생태계, 산업적 농업생태계의 특성

출처: Altieri, M.A., Agroecology: The Science of Sustainable Agriculture, 2nd edn., Westview Press, Boulder, CO, 1995b; Gliessman, S.R. (ed.), Agroecosystem Sustainability: Developing Practical Strategies, Advances in Agroecology, CRC Press, Boca Raton, FL, 2001; Odum, E.P. and Barrett, G.W., Fundamentals of Ecology, 5th edn., Thomson Brooks/Cole, Belmont, CA, 2005; Rosemeyer, M., What do we know about the conversion process? Yields, economics, ecological processes, and social issues, in: Gliessman, S.R. and Rosemeyer, M.E. (eds.), The Conversion to Sustainable Agriculture: Principles, Processes, and Practices, Advances in Agroecology Series, CRC Press/Taylor & Francis Group, Boca Raton, FL, 2010, pp. 15–48. 에서 변형

a 이들 체계에 주어진 특성은 농장 규모와 단기 및 중기의 틀에 가장 잘 적용할 수 있다.

이 비교를 통해 우리는 다음 같은 일반적 원리를 도출할 수 있다. 그 생물지리구에서 자연 생태계에 대한 농업생태계의 구조적, 기능적 유사성이 더 클수록, 농업생태계가 지속가능할 가능성이 더 커진다. 만약 이 원리가 사실이라면, 다양한 자연 생태계 과정, 구조, 비율에 대한 관찰할 수 있고 측정할 수 있는 값은 특정 지역에 있는 농업생태계의 설계와 관리를 위한 생태적 잠재성을 설명하거나 묘사하는 한계치 또는 기준점을 제공할 수 있다. 지속가능하려면 이러한 기준값에 농업생태계가 얼마나 근접해야 하는지 결정하는 것이 연구의 과제이다(Gliessman 2001). 

지속가능한 기능의 사례가 되는 전통적 농업생태계

오늘날 세계의 많은 농촌에서 전통적 농법과 지식은 계속하여 주요한 먹을거리 생산의 대부분을 위한 기반을 형성하고 있다. 전통적이고 토착의 생산 체계를 산업적 체계와 구별하는 것은 전자가 주로 인력과 지역의 자원 이외의 투입재를 이용할 수 없거나, 현재의 산업적 농업에서 흔히 볼 수 있는 에너지와 기술 집약적인 인위적 투입재를 줄이고, 제거하거나 대체하는 대안들이 개발된 시절이나 장소에서 개발되었단 점이다. 전통적 체계에서 구현된 지식은 과거 세대에게 얻은 경험을 반영하는데, 지속적인 적응과 변화의 과정을 거치면서 관여하는 사람들의 생태적, 문화적 환경으로 현재에도 계속하여 발전하고 있다(Wilken 1988; González Jácome and Del Amo Rodriguez 1999; González Jácome 2011)(그림23.1). 

그림23.1 멕시코 중부 고지대의 옥수수에 기반한 매우 생산적인 전통적 농업생태계의 사례. 나무와 작물을 통합시키곤 하는 이 체계는 수백 년 동안 번창해 왔다.

많은 전통적 농사 체계는 지역의 요구를 충족시키는 한편, 지방이나 국가 수준의 먹을거리 수요에도 기여할 수 있다. 생산은 오직 수확량과 이익을 최대화하기보다는 체계의 장기적 지속가능성에 더욱 초점을 맞추는 방식으로이루어진다. 전통적 농업생태계는 오랫동안 이용되어 왔고, 그동안 많은 변화와 적응을 거쳐 왔다. 그것이 여전히 이용되고 있다는 사실은 현대의 기계화된 체계가 매우 부러워할 수 있는 사회적, 생태적 안정성에 대한 강력한 증거이다(Klee 1980).

전통적 농업생태계에 대한 연구는 생태적으로 건전한 관리법의 개발에 크게 기여할 수 있다. 사실, 생태학적 측면에서 지속가능성에 대한 우리의 이해는 주로 그러한 연구에서 생성된 지식에서 비롯된다(Koohafkan and Altieri 2010).  

전통적 농업생태계를 지속가능하게 만드는 특성은 무엇인가? 전 세계에 있는 이들 농업생태계의 다양성에도 불구하고, 우리는 가장 전통적인 체계가 공통으로 가지고 있는 것을 조사함으로써 이 질문에 답하기 시작할 수 있다. 전통적 농업생태계는 다음과 같다. 

•외부의 구매하는 투입재에 의존하지 않는다.

•지역에서 이용할 수 있고 재생할 수 있는 자원을 광범위하게 활용한다.

•양분의 순환을 강조한다.

•농장 안팎의 환경 모두에 이롭거나 최소한의 부정적 영향을 미친다.

•환경의 대규모 변경이나 통제에 의존하기보다는 지역의 조건에 적응하거나 용인한다. 

•작부체계, 농장 및 지역 안의 모든 미소환경 변동을 활용할 수 있다.

•전체 체계의 장기적 생산력과 그곳의 자원을 최적으로 활용하는 인간의 능력을 희생시키지 않고 수확량을 최대화한다.

•공간적, 시간적 다양성과 지속성을 유지한다. 

•생물다양성과 문화다양성을 보존한다.

•지역의 작물 품종에 의존하고, 야생의 식물과 동물을 포함시키곤 한다.

•지역의 요구를 먼저 충족시키고자 생산을 이용한다. 

•외부의 경제적 요인에 대해 비교적 독립적이다.

•지역 주민들의 지식과 문화를 기반으로 한다.

전통적 농법은 농업이 이미 "현대화된" 세계의 지역에 직접 이식할 수 없고, 산업적 농업을 전통적 농업의 틀에 정확히 들어맞도록 전환시킬 수도 없다. 그럼에도 불구하고, 전통적 농법과 농업생태계는 현대의 지속가능한 농업생태계를 설계하는 방법에 중요한 교훈을 준다. 지속가능한 체계가 이러한 윤곽을 지닌 특성들을 모두 가질 필요는 없지만, 이들 특성의 모든 기능을 보유하도록 설계되어야 한다. 

우리가 현대의 지속가능한 체계를 설계하기 위한 모델로 전통적 농업생태계를 활용한다면, 농지의 개별 작물이나동물에서부터 먹을거리 생산 지역이나 그 이상에 이르기까지 그 구조의 모든 수준에서 전통적 농업생태계를 이해해야 한다. 이 책 전체에 제시된 전통적 농법과 방식의 사례는 생태학적 지속가능성이 어떻게 달성되는지를 이해하는 과정에 대한 중요한 출발점을 제공한다. 

또한 전통적 농업생태계는 지속가능성에서 사회 체계가 담당하는 역할에 관하여 중요한 교훈도 제공할 수 있다. 농업생태계가 지속가능하려면, 그 인간 참여자가 박혀 있는 문화와 경제 체계가 지속가능한 농법을 지원하고 장려해야 하며, 그것을 손상시키는 압력을 조성해서는 안 된다. 이런 연결의 중요성은 이전의 지속가능한 전통적 체계가 지속가능하지 않거나 환경에 파괴적이게 되는 변화를 겪을 때 드러난다. 모든 경우에, 근본 원인은 어떤 종류의 사회적, 문화적, 또는 경제적 압력이다. 예를 들어, 전통적 농민들이 비싼 임대료나 기타 경제적 압력에 반응하여 휴한기를 단축하거나 방목하는 동물의 무리를 늘리는 변화로 인해 토양침식이나 토양비옥도를 감소시키는 일이 흔히 발생한다. 우린 6부에서 사회 체계와 지속가능성 사이의 연결에 더 많은 관심을 기울일 것이다.

전통적 농업생태계를 매우 복잡하게 적용된 생태적 지식의 사례로 인식하는 일이 필요하다. 그렇지 않으면 이른바 농업의 근대화 과정이 그것이 구현한 오랜 세월의 시험을 거친, 미래의 더 지속가능한 농업생태계로 전환하기위한 출발점으로 이용될 지식을 계속하여 파괴할 것이다.

농업의 지속가능성을 규정하고 측정하기

   

우리가 장기간에 걸친 우리 먹을거리 생산 체계의 생산성을 유지하는 일에 관하여 관심이 있다면, 높은 수준의 투입재나 외부의 보조금 때문에 일시적으로 생산적인 체계와 무기한으로 생산적일 수 있는 체계를 구별할 수 있어야 한다. 이는 체계가 어디로 향하는지 예측할 수 있는 것을 포함한다(앞으로 생산성이 어떻게 변할 것인지). 우리는 현재 농업생태계의 과정과 조건에 대한 분석을 통하여 이를 할 수 있다. 

핵심적인 질문은 체계의 생태학적 변수가 시간의 경과에 따라 어떻게 변화하는지를 포함한다. 체계 생산성의 생태적 토대가 유지되거나 향상되는가, 아니면 어떤 식으로든 저하되는가? 언젠가 비생산적이 될 농업생태계는 우리에게 미래의 조건에 대하여 여러 가지 힌트를 준다. 용인할 수 있는 수확량을 계속해서 주고 있음에도 불구하고, 그것의 근본 토대가 파괴되고 있다. 그것의 겉흙은 해마다 차츰 침식될지도 모른다. 염분이 축적될 수도 있다. 그 토양 생물군의 다양성이 감소될 수 있다. 비료와 농약이란 투입재가 이런 악화의 징후를 가릴 수 있지만, 그럼에도 불구하고 농민이나 농생태학 연구자들은 탐지할 수 있다. 이와 대조적으로, 지속가능한 농업생태계는 근본적인 저하의 신호를 보이지 않을 것이다. 그 겉흙의 깊이는 일정하게 유지되거나 증가할 것이다. 그 토양 생물상의 다양성은 지속적으로 높게 유지될 것이다. 

농민, 농가 집단, 농가 지역사회 생계의 유지에 대한 질문도 마찬가지로 중요하다. 농가 집단이 교육과 자기계발,식량안보를 위해 품위 있고 건강한 생활을 누릴 수 있도록 사회 보건과 복지의 요소가 유지되고 있는가? 한 지역에서 경제적 수익이 꾸준히 유지되더라도 개개의 농민들은 농장을 떠나야 할 수도 있고, 아이들은 농장에서 일하려고 학교를 그만 수 있거나  지역의 고용 기회가 줄어들 수도 있다. 시장의 요구사항을 충족시키려고 작물의 숫자를 줄이거나, 저임금과 혜택으로 허가증이 없는 노동자를 고용하는 일은 이들 신호를 가릴 수 있고, 그걸 탐지하려면 통합된 분석이 필요하다. 지속가능한 농업생태계는 먹을거리 체계의 사회적 직물의 모든 조각들에서 건강과 행복을 보여줄 것이다. 

실제로, 그 토대를 저하시키는 체계와 그렇지 않은 체계를 구별하는 일은 보이는 것처럼 간단하지는 않다. 상호작용하는 모든 생태적, 사회적 변수의 다수들이 지속가능성을 결정한다(각각을 독립적으로 고려하거나 소수에만 의존하는 건 오도할 수 있다). 또한 일부 변수가 다른 변수보다 더 중요하며, 한 영역에서의 이득이 다른 영역에서의 손실을 보상할 수 있다. 농생태학의 연구를 위한 과제는 변수가 상호작용하는 방법을 배우고 그들의 상대적중요성을 결정하는 일이다(Gliessman 1990, 1995, 2001; Giampietro 2004).

게다가 농업생태계의 지속가능성이나 지속불가능성에 대한 분석은 다양한 방법으로 적용될 수 있다. 연구자나 농민들은 다음 중 하나를 단독으로, 또는 조합하여 수행하고자 바랄 수 있다. 

•해당 농장의 농법 변화를 촉진하기 위하여 개별 농장이 지속불가능하다는 증거를 제공한다.   

•농업 정책의 변화 또는 농업에 관한 사회적 가치를 주장하기 위하여 산업적/관행적 농법이나 체계가 지속불가능하다는 증거를 제공한다. 

•체계가 얼마나 오랫동안 생산적일 수 있는지를 예측한다. 

•농업생태계의 완전한 재설계가 아니라 생산성 붕괴를 피하는 구체적 방법을 처방한다.  

•완전한 농업생태계의 재설계를 통하여 지속가능한 길로 전환하는 방법을 처방한다.

•체계의 전반에 걸쳐 지원하고 공정한 사회적 관계를 발전시킨다. 

•악화된 농업생태계를 복원하거나 재생하는 방법을 제안한다.  

이러한 지속가능성 분석의 적용은 중복되지만, 각각 서로 다른 초점을 나타내며 여러 종류의 연구 접근법을 필요로 한다. 

토양 건강의 평가

8장과 9장에서 우리는 농민들이 토양 요인을 관리할 수 있는 여러 방법을 논의했다. 농민의 기술과 경험에 따라 이러한 관리는 생산과 그를 촉진하는 품질을 모두 유지하는 데 필요한 토양 조건의 개선, 저하, 또는 유지로 이어질 수 있다. 

토양의 조건에 대한 전반적 상황 -저하되지 않고 작물의 성장을 지원하는 토양의 적합성- 은 토양 건강이라 부른다. 이 용어는 자주 토양의 질과 교대로 쓰이는데, 두 용어는 약간 다르게 정의되긴 한다. 토양학자들이 토양의 질을 결정하기 위하여 개발한 방식은 보통 상당히 기술적이고 비용이 많이 들며 실험실을 기반으로 한다. 그들이우리에게 농사를 위한 특정 토양의 잠재력이나 다양한 농사와 농법의 토양에 대한 영향 등을 많이 알려주지만, 농민들이 정기적으로 이용하기에는 비현실적이다. 농민들은 토양의 겉모습, 느낌, 냄새 등이 어떤지에 관련된 단어를 사용해, 토양의 건강을 주관적이고 질적으로 묘사하길 좋아한다. 이런 방법으로 그들은 경작의 용이성, 보수력, 유기물 함량, 잡초 성장의 가능성 같은 특성을 평가할 수 있다. 토양학자는 이러한 주관적 판단을 토양 질의 양적 분석과 연관지을 수 있었고, 토양의 건강을 평가하기 위해 이를 기반으로 평가표를 개발했다(Magdoff and van Es 2009).

표23.2는 농장에서 쉽게 시험할 수 있는 상당히 포괄적인 토양 건강의 지표들을 제공한다. 대부분은 질적이고, 마지막 두 가지만 딱딱한 철사와 삽 이외의 시험 장비가 필요하다. 

지표	최고의 시험 시기	건강한 조건
지렁이의 존재	봄이나 가을, 토양이 촉촉할 때	28리터에 10마리 이상, 땅을 간 덩어리에 많은 지렁이똥과 굴
유기물의 빛깔	토양이 촉촉할 때	겉흙이 속훍보다 훨씬 더 어두움
식물 잔여물의 존재	언제나	토양 표면 대부분에서 보이는 잔여물
식물 뿌리의 상태	늦봄이나 급성장할 때	사방으로 뿌리가 뻗고, 흰색이며, 속흙으로 뻗어 있음
지표 밑의 압축 정도	경운 이전 또는 수확 이후	딱딱한 철사가 쟁기 2배 깊이로 쉽게 들어감
토양 경운의 용이성 또는 견고성	토양이 촉촉할 때	토양이 쉽게 부수어지고, 걸을 때 스폰지처럼느껴짐
침식의 흔적	폭우가 내린 뒤	움푹 패이거나 골이 나지 않음, 농지 위로 흐르는 빗물이 뚜렷함
보수력	농사철에 비가 내린 뒤	토양이 가뭄 스트레스의 징후 없이 1주일 이상 수분을 잘 유지함
수분 침투의 정도	비가 내린 뒤	물이 고이거나 유출수가 없음, 토양 표면이 지나치게 젖은 상태로 있지 않음
pH	매년 같은 시기	중성에 가깝고 작물에 적당함
보비력	매년 같은 시기	질소, 인, 칼륨이 증가하는 추세이지만 매우 높은 정도로 가지는 않음

표23.2 토양 건강의 지표 

출처: Magdoff, F. and J. van Es. Sustainable Agriculture Network, Building Soils for Better Crops. 2nd ed.,Washington D.C. 2000. 에서 고침

생산성 지수

지속가능성 분석의 한 가지 중요한 측면은 농업생태계의 가장 기본적 과정인 바이오매스의 생산을 분석하기 위해더욱 전체론적인 근거를 이용하는 것이다. 산업적 농업은 수확량의 측면에서 이 과정에 관련된다. 생산량이 가능한한 높기만 하면 수확 산출량, 또는 생산량이 어떻게 생성되는지는 중요하지 않다. 그러나 지속가능한 농업생태계의 경우, 지속가능한 생산이 목표이기 때문에 생산의 측정만으로는 충분하지 않다. 생산을 가능하게 하는 과정에 주의를 기울여야 한다. 이는 생산성 -수확을 생산하기 위해 농민이 적극적으로 선택하고 유지하는 과정과 구조의 모음- 에 초점을 맞춘다는 것을 의미한다.  

생태학의 관점에서 생산성은 빛 에너지를 포획해 그걸 바이오매스로 전환하는 걸 수반하는 생태계의 과정이다. 궁극적으로 지속가능한 생산의 과정을 지원하는 것은 이 바이오매스이다. 그러므로 지속가능한 농업생태계에서 목표는 무슨 수를 써서라도 최대 수확량을 위해 노력하기보다는 환경의 저하를 일으키지 않고 가능하면 가장 높은 수확량을 보장하도록 생산성의 과정을 최적화하는 것이다.  

생산성을 수량화하는 한 가지 방법은 체계의 나머지 부분에 존재하는 재배되고 있는 바이오매스의 전체 양과 비교하여 수확된 산물에 투자된 바이오매스의 양을 측정하는 것이다. 이는 다음과 같은 공식으로 표현되는 생산성 지수(PI)를 사용해 이루어진다. 

생산성 지수(PI) = 체계에 축적된 전체 바이오매스 / 순1차생산성(NPP)

생산성 지수는 농업생태계가 수확할 수 있는 수확량을 지속가능하게 생산할 잠재력을 측정하는 방법을 제공한다.그것은 지속가능한 농업생태계의 설계와 평가 모두에 귀중한 도구가 될 수 있다. 생산성 지수의 값은 우리가 농업생태계에 대한 바이오매스의 수익과 수확할 수 있는 수확량을 제공하는 그 체계의 능력 사이에 긍정적 상관관계가 있다고 가정하면 지속가능성의 지표로 사용될 수 있다. 

생산성 지수의 값은 가장 잘 뽑아내는 한해살이 작부체계의 경우 최저 1부터 일부 자연 생태계, 특히 천이의 초기 단계인 생태계는 약 50 이상까지 다양할 것이다. 체계의 생산성 지수가 더 높을수록, 특정 수확 산출량을 유지할 수 있는 그 능력이 더 커진다. 집약적인 한해살이 작부체계의 경우, 지속가능성에 대한 한계치는 2이다. 이 수준에서 농사철마다 체계로 반환되는 바이오매스의 양은 수확으로 제거되는 것과 동일하여, 농사철 동안 생산된바이오매스의 절반은 수확되고 절반은 체계로 돌아간다는 걸 말하고 있는 것과 같다. 

순1차생산성(NPP)은 체계의 유형들 사이에서 크게 달라지지 않는다(0-30톤/헥타르/1년의 범위). 체계별로 실제로 달라지는 것은 재배되고 있는 바이오매스이다(0-800톤/헥타르의 범위). 1차순생산성의 더 많은 비율이 바이오매스 또는 재배되고 있는 작물로 축적되도록 허용될 때, 생산성 지수가 증가해서 지속가능한 채계의 기능을 위협하지 않으며 바이오매스를 수확할 수 있는 능력도 높인다. 체계의 재배되고 있는 바이오매스를 증가시키는 한 가지 방법은 시간과 공간적으로 어떠한 교대 패턴에 따라 한해살이와 여러해살이를 결합시키는 것이다(그림23.2).

그림23.2 연못과 논, 채소 두둑이 함께 있는 전통적인 중국의 텃밭 농업생태계. 모든 형태의 유기물을 꾸준히 농업생태계로 반환하여 높은 생산성 지수를 유지한다. 

생산성 지수를 가장 유용한 방식으로 적용하려면, 우리는 여러 질문에 대한 답을 찾아야 한다. 시간의 경과에 따라 더 높은 비율을 어떻게 유지할 수 있는가? 생산성의 과정과 연관하여 수확된 바이오매스의 양에 대한 바이오매스의 반환율은 얼마인가? 농업생태계에서 재배되고 있는 작물이나 바이오매스와 수확으로 바이오매스를 제거할 수 있는 능력 사이의 관계는 어떠한가?

지속가능한 기능의 생태적 조건

이 책에서 설명하는 생태학의 뼈대는 우리에게 지속가능성을 향하거나 벗어나는 움직임을 평가하기 위하여 시간에 걸쳐 연구하고 관찰할 수 있는 생태학적 변수의 모음을 제공한다. 이들 변수에는 종의 다양성, 토양의 유기물 함량, 겉흙의 깊이 같은 것들이 포함된다. 각각의 변수에 대해, 농생태학의 이론은 체계의 지속가능한 기능에 필요한 일반적인 유형의 조건이나 품질 -높은 다양성, 높은 유기물 함량, 두터운 겉흙 같은- 을 제안한다. 그러나 함께 지속가능성의 조건을 나타내는 이들 변수의 특정 비율, 수준, 값, 상태 등은 농장의 유형과 사용된 자원, 지역의 기후, 기타 장소별 변수 등의 차이 때문에 각각의 농업생태계마다 달라질 것이다. 그러므로 각 체계는 지속가능성의 체계별 지표의 모음을 생성하기 위하여 개별적으로 연구되어야 한다. 

표23.3에 열거된 변수들은 생태학적 관점에서 농업생태계의 지속가능한 기능에 필요한 것에 초점을 맞추는 연구를 위한 틀을 제공한다. 지속가능한 체계의 각 변수가 하는 역할에 대한 설명은 여기에서 제공하지 않는다. 독자들은 3장부터 17장까지 각 요인의 중요성과 측정할 수 있는 방법에 대해 상세히 논의되어 있으니 참조하라. 

1. 토양 자원의 특성     장기에 걸친   a. 토양의 깊이, 특히 겉흙과 유기물층의 깊이   b. 겉흙에서 유기물 함량의 백분율과 그 품질   c. 토양의 용적밀도와 기타 쟁기층에서 압축의 측정   d. 수분 침투 및 침투율   e. 염분 및 무기물 수준   f. 양이온 치환용량과 pH   g. 양분 수준의 비율, 특히 탄질비     단기에 걸친   h. 연간 침식률   i. 양분 흡수의 효율   j. 필수 양분의 가용성과 원천 2. 수문학적 요인     농장 안의 물 이용 효율   a. 관개용수 또는 강수의 침투율   b. 토양의 보수력   c. 침식으로 인한 손실률   d. 특히 뿌리 구역의 침수량   e. 배수 효율   f. 식물의 요구와 관련하여 토양 수분의 분포     지표수 흐름   g. 수로와 근처 습지의 퇴적   h. 농화학물질 수준과 운송   i. 지표 침식률과 패인 골의 형성   j. 비점원 오염의 감소에서 보존 체계의 효과     지하수 품질   k. 토양 단면의 아래로 이동하는 물   l. 양분, 특히 질산염의 침출   m. 농약과 기타 오염물질의 침출 3. 생물적 요인          토양에서   a. 토양의 전체 미생물 바이오매스   b. 바이오매스 회전율   c. 토양 미생물의 다양성   d. 미생물 활동과 관련된 양분 순환율   e. 다른 농업생태계의 풀에 저장된 양분의 양이나 바이오매스    f. 병원성 미생물에 대한 이로운 미생물의 균형   g. 근권의 구조와 기능     토양의 위   h. 해충 개체군의 다양성과 풍부함   i. 농약 저항성의 정도   j. 천적과 이로운 유기체의 다양성과 풍부함     k. 생태적 지위의 다양성과 중첩   l. 방제 전략의 지속성   m. 토착 식물과 동물의 다양성과 풍부함 4. 생태계 수준의 특성   a. 연간 생산 산출량   b. 생산성 과정의 구성요소들   c. 다양성: 구조적, 기능적, 수직적, 수평적, 시간적   d. 변화에 대한 안정성과 저항성   e. 교란에 대한 탄력성과 회복   f. 외부 투입재의 강도와 기원   g. 에너지원과 이용 효율   h. 양분 순환의 효율과 비율   i. 개체군 성장률   j. 군집의 복잡성과 상호작용

표23.3 농업생태계의 지속가능성과 관련된 생태학적 변수

지속가능한 기능의 사회적 조건

농업은 수확량을 높이고 투자에 대한 수익을 증가시키는 한정된 경제적 목표에 지나치게 집중해 왔다. 우리가 지속가능성의 기준을 활용할 때는 시간의 경과에 따른 농업에 종사하는 사람들의 삶의 질도 고려하고, 관찰하며, 모니터링해야 한다. 토양 건강과 같은 사회 건강은 여러 요인 또는 변수를 종합한 모습이다. 이들 변수에는 개인의 신체적 건강과 정서적 안녕, 공정성, 참여, 사회적 기능, 가족과 지역사회를 위한 민주적인 표출 등이 포함된다. 

각 변수에 대해, 우리는 사회 건강을 반영하는 일반적 조건에 도달하기 위해 농생태학의 개념과 농촌사회학에 기반한 사회 이론을 통합시킬 수 있다. 개인의 경우, 우리는 교육 정도, 약물과 알코올 남용의 발생 정도, 전반적 신체의 건강 같은 요인들을 측정할 수 있다. 가족과 지역사회의 경우, 우리는 지역의 농장 숫자의 변화, 농장당 평균 소득, 농장 관련 사업의 숫자, 농민 단체의 참여 수준 등과 같은 특성들을 평가할 수 있다. 생태학적 변수의경우처럼, 사회적 변수는 지속가능성의 조건을 함께 나타내는 특정 비율, 수준, 값, 관계를 가지고 있다. 그러나 문화와 역사, 관계 및 신앙 체계의 큰 차이로 인하여 이들 지표는 좀 더 주관적이고 특정 위치에 있다. 지속가능성의 평가자는 평가 대상인 사람이나 지역사회에 자신의 가치를 부여할 수 없기 때문에, 측정을 위한 참여 방식의 접근법이 중요하다(Bacon 2005).

농업생태계와 지방의 먹을거리 체계의 지속가능성과 관련된 몇몇 중요한 사회적, 경제적 변수가 표23.4에 열거되어 있다. 이는 완전한 목록은 아니다. 지속가능성을 위한 사회적 틀은 6부에서 더 상세히 논의되며, 독자는 더 깊고 자세한 정보를 위해 읽을거리를 참조하길 바란다.

1. 생태경제학(농장 수익성)     a. 단위당 생산 비용과 수익   b. 유형자산의 투자율과 보전율   c. 부채와 이자율   d. 시간의 경과에 따른 경제적 수익의 변동   e. 보조금이 지급된 투입재 또는 가격지지제에 대한 의존도   f. 생태학에 기반한 농법과 투자에 대한 상대적인 순수익   g. 농장 외부의 외부효과와 농법으로 인한 비용   h. 소득 안정성과 농법의 다양성   i. 지역 경제에 대한 재투자 수준 2. 사회와 문화적 환경   a. 농민, 농업노동자, 소비자에 대한 수익의 공정성   b. 자율성과 외부 세력에 대한 의존성   c. 자립의 정도와 지역 자원의 이용   d. 사회정의, 특히 다문화와 세대간   e. 생산 과정의 관여에 대한 공정성   f. 농사 문화의 재생력   g. 연령, 인종, 성별 권한 강화의 범위   h. 사회 조직의 안정성과 사회연결망 활동   i. 농업 가치의 공유 정도   j. 지역 의사결정 과정의 효과

표23.4 농업생태계의 지속가능성과 관련된 사회경제적 변수 

 

지속가능성에 대한 연구

농업생태계의 지속가능성에 대한 연구는 1990년대 이후 눈에 띄게 증가했다(Gliessman 2001; Turner et al. 2003; Zhen and Routray 2003; Astier et al. 2008; Firth et al. 2008; Bohlen and Swain 2009; Ellsworth and Feenstra 2010). 지속가능성을 구축할 수 있는 원리는 잘 수립되어 있고(이 글에 상세히 논의되었음), 이 분야의 최근 연구들은 지속가능한 체계의 설계와 지속가능성으로 세계 농업의 전환에 이들 원리를 적용하는 데 필요한 더 상세한 지식을 많이 생성했다. 

농업 연구의 자원과 노력이 오랫동안 다른 관심사에 집중되어 왔기 때문에 아직 훨씬 더 많은 연구가 필요하다. 연구는 생산을 최대화하고, 체계의 구성요소를 연구하고, 단기적 경제 수익에 기초한 결과를 평가하고, 즉각적인생산 문제를 포함하는 질문에 답하며, 독립된 산업으로서 농업의 즉각적인 필요와 수요에 부응하는 데 중점을 두었다(Pretty 2002; Roberts 2008). 그 결과가 환경의 질, 자원 보존, 먹을거리 안전, 농촌 생활의 질, 농업 자체의 지속가능성에 관한 우려에 응답하는 데 매우 어려움을 겪고 있는 다수확 산업형 농업의 개발이었다. 

그러나 요즘 농업의 강조점이 단기에 걸쳐 수확과 이윤을 최대화하는 데에서 장기적으로 생산성을 유지하는 능력으로 전환되기 시작했다. 이런 전환을 반영하여 지속가능성에 초점을 맞춘 대학의 수업, 비영리단체, 개발 프로젝트의 숫자가 상당히 늘어났다. 또한 유기농부터 친환경과 공정무역, 먹을거리 정의 인증까지 전 세계에서 다양한 인증 프로그램이 눈에 띄게 나타났다. 지표 개념을 완전히 이해할 필요와 그것을 적용하는 방법이 최우선 과제가 되었다. 

농생태학의 틀을 사용하기

신생의 농업생태학적 접근법은 장기적 관점에서 연구가 관리와 관련된 통합된 체계 수준의 틀을 적용할 수 있도록 한다(Gliessman 2001; Rickerl and Francis 2004; Bohlen and House 2009). 농생태학의 연구는 농업생태계의 환경적 배경만이 아니라 장기 생산성의 유지에 수반된 복잡한 과정도 연구한다. 그 연구는 토양, 물, 유전자원, 대기의 질을 포함하여자원의 이용과 보존의 측면에서 지속가능성의 생태학적 기반을 확립한다. 그런 다음 개별 종 수준의 상호작용에서 시작해 전체 체계의 역학이 드러남에 따라 생태계 수준의 최고점에 이르는 농업생태계의 여러 유기체들 사이의 상호작용을 조사한다. 

농생태학이 바탕으로 하는 생태학의 개념과 원리는 지속가능한 농업 체계의 설계와 관리를 위한 전체론적 관점을확립한다. 생태학 방법의 적용은 (1)특정 농법, 투입재, 또는 관리 결정이 지속가능한지, (2)장기간에 걸쳐 선택된 관리 전략의 기능을 위한 생태학적 기초가 무엇인지 결정하는 데 필수적이다. 

농생태학의 전체론적 관점은 생산 체계에서 매우 제한된 문제나 단일한 변수에 초점을 맞추는 연구 대신, 이들 문제나 변수들이 더 큰 단위의 부분으로 연구된다는 것을 뜻한다. 특정 문제에는 연구의 전문화가 필요하다는 점에는 의문의 여지가 없다. 하지만 농생태학의 연구에 필요한 모든 협소한 초점은 더 큰 체계의 맥락에서 맞추어져 있다. 특정한 관리 전략(예, 지역의 생물다양성 감소)의 결과로 생산 단위의 외부에 느껴지는 충격은 농생태학 분석의 일부가 될 수 있다. 이러한 연구 맥락의 확장은 사회 영역에까지 넓어진다 -농생태학 연구의 마지막 단게는 사회경제적 체계의 맥락에서 생태적 지속가능성을 이해하는 것이다.

지속가능성의 정량화

농생태학의 연구가 농업을 더 지속가능하게 만드는 데 기여하려면, 지속가능성을 측정하고 정량화하기 위한 틀을 수립해야 한다(Liverman et al. 1988; Gliessman 2001; Ellsworth and Feenstra 2010). 우리는 지속가능성으로부터 얼마나 많이 떨어져 있는지, 그것의 어떤 측면이 지속가능하지 않은지, 정확히 어떻게 지속가능성이 손상되고 있는지, 지속가능한 기능으로 이동하기 위해 어떻게 변화될 수 있는지를 결정하기 위하여 특정 체계를 평가할 수 있어야 한다. 그리고 일단 체계가 지속가능해지게 하려는 의도로 설계되면, 우리는 지속가능한 기능이 달성되었는지를 결정하기 위해 모니터할 수 있어야 한다. 

이런 과제를 수행하는 방법론적 도구는 생태학에서 빌릴 수 있다. 생태학은 양분 순환, 에너지 흐름, 개체군 역학, 종의 상호작용, 서식지 변경 같은 생태계 특성의 정량화를 위해 잘 개발된 방법론들을 가지고 있다. 이들 도구를 사용해 농업생태계의 특성 -과 그것들이 인간에 의해 영향을 받는 방법- 은 개별 종의 수준처럼 특정한 수준부터 지구의 환경 수준처럼 일반적인 수준까지 연구될 수 있다. 

또한 우리는 경제적 자원, 사회연결망, 정치 또는 경제적 지위, 권한강화에 대한 접근 같은 사회적 특성들의 평가를 위한 방법론들을 개발한 농촌사회학자와 환경사회학자에게서 방법론적 도구를 빌릴 수도 있다. 이들 도구를 사용해 더 넓은 농업생태게의 특성들 -과 그것들이 정치적, 경제적 구조와 관게에 의해 영향을 받는 방법- 은 가정 같은 특정 수준부터 세계 시장과 자유무역협정 같은 일반적인 수준까지 연구될 수 있다. 

한 가지 접근법은 특정한 생태적 또는 사회적 변수, 아니면 지속가능한 기능이 발생하기 위해 있어야 하는 변수의 모음을 어떤 수준으로 정량화하기 위해 농업생태계 또는 먹을거리 체계의 쟁점을 분석하는 것이다. 많은 연구자들이 이 분야에서 연구하고 있으며, 그 결과 가운데 일부는 표23.5에 나와 있다. 그 결과가 개별적으로 나와 있더라도, 그러한 결과는 전체 체계와 단지 일부분인 상호작용하는 요인들이 복합된 맥락에서 이용되고 해석되어야한다는 점을 기억하는 게 중요하다. 

변수	지속가능성을 위한 최소 수준	농업생태계	출처
토양 유기물 함량	2.9%	캘리포니아의 딸기	Gliessman et al. (1996)
풋마름병의 포자	토양 100g당 포자 1개 미만	캘리포니아의 딸기와 채소	Koike and Subbarao (2000)
각 다량영양소의 투입/수확 손실율	시간 경과에 따른 순수익	코스타리카의 작물 섞어짓기	Jansen et al. (1995)
살생물제 이용 지수a	15 미만 수준으로 유지	코스타리카의 작물 섞어짓기	Jansen et al. (1995)
생태계의 생물물리학적 자본b	총1차생산량-순1차생산량 < 1	가변적	Giampietro (2004)
식물 종의 다양성	샤논 지수 > 5.0	여러해살이 목초	Risser (1995)
전체 에너지 투입 대 재생가능한 에너지 투입의 비율	1에 가까워야 함	이탈리아 중부의 혼합된 작물, 마초, 동물	Tellarini and Caporali (2000)
전체 외부의 투입 대 순 에너지 산출의 비율c	최대한 1 이상 유지	이탈리아 중부의 혼합된 작물, 마초, 동물	Tellarini and Caporali (2000)
여성의 농사 활동 참여	역할과 활동을 완전히 인정	에티오피아 북서부의 소규모 전통적 농장	Tsegaye (1997)
전체 투입재 비용 대 모든 지역의 투입재 비용의 비율d	가능한 한 1에 가까움	방글라데시의 작물 섞어짓기	Rasul and Thapa (2003)
도시 지역사회의 식량불안 수준	식량불안 백분율이 시간이 지날수록 증가하지 않음	캘리포니아 샌디에고 도시 지역의소비자	Ellsworth and Feenstra (2010)

표23.5 특정 농업생태계 또는 먹을거리 체계의 지속가능한 기능에 대하여 선택적으로 정량화할 수 있는 변수들과 그 근사값

a 이용률, 독성, 살포된 면적을 포함한 여러 요인에 기초한 지수, 50을 초과하는 값은 과도한 살생물제 이용의 지표로 간주된다. 

b 생태계에서 물질의 순환을 유지하기 위한 적절한 태양 에너지의 포획으로 정의된다. 

c 생산성의 지표

d 투입재 자급의 지표

또 다른 종류의 접근법은 전체 체계에서 시작하는 것이다. 예를 들어 일부 연구자들은 농업생태계가 장기적인 관점에서 지속가능해지는 확률을 결정하기 위한 방법을 개발하고 있다(Hansen and Jones 1996; Vilain 2003). 특정 경관의 수용력을 측정하기 위한 체계 틀을 이용하여, 그들은 지속가능성의 변수들 범위의 변화율을 통합하는 방법론을 적용하고 특정 목표를 향한, 또는 특정 목표에서 얼마나 멀리 떨어지는 변화가 얼마나 빠르게 일어나는지 결정한다. 그러한 분석은 모델에 통합시킬 변수들을 선택하는 어려움으로 인해 제한되지만, 체계가 무기한으로 지속될 수 있는지 아닌지를 예측할 수 있도록 하는 도구가 될 가능성이 있다. 

다수의 농장이나 농사 체계를 비교 분석하는 건 지속가능성을 평가하는 또 다른 수단이다. 몇 년에 걸쳐 농사 체계, 특히 산업적 농법과 대안적 농법이 포함된 농사 체계들을 대조하는 병행 연구에서 끌어낸 광범위한 생태적, 경제적 요인들을 비교하면, 시간에 따른 요인의 차별성을 보여줄 것이다(e.g., Gliessman et al. 1996). 작물의 성과와 함께 요인 수준의 상관관계를 보여주는 건 지속가능성의 지표를 제공할 수 있다. 

인터뷰와 설문지 같은 조사 수단도 지속가능성의 변수들 모음이 농장의 성과와 농민의 농법 사이의 관계에 대한 더 큰 그림을 얻기 위해 사용되어, 다수의 농장과 농민에게 적용될 수 있다. 예를 들어 프리티 등Pretty et al.(2003)은 아프리카, 아시아, 라틴아메리카에 있는 52개 개발도상국의 2890헥타르에 달하는 토지에서 900만 명의 농민들이 참여한 208개 이상의 농생태학에 기반한 프로젝트와 이니셔티브에 대한 조사를 수행했다. 홍보된 농생태학에 기반한 농법을 활용함으로써, 수확량이 헥타르당 48-93% 정도 증가했다. 그 조사는 몇 년에 걸쳐 이러한 수확량 증가를 다음 네 가지 메커니즘 가운데 하나와 연관시킬 수 있었다. (1) 농장 체계에서 단일한 구성요소의 강화, (2) 농장 체계에 새로운 생산적인 요소의 추가, (3) 작부 강도를 높이기 위하여 물과 토지의 이용을 개선, (4)농사 체계로 새로운 농생태학의 요소와 새로운 지역에 적합한 작물 품종과 동물 품종을 도입. 그 조사는 농민들이 지속가능성에 대한 자신의 이야기와 실험을 이야기할 수 있게 하고, 우리에게 현장에서 시험된 지표들을 제공했다. 

농사 체계의 지속가능성 분석을 수행하기위한 또 다른 귀중한 토대는 주어진 지방의 농업과 관련된 다수의 다양하고 흔히 분산된 데이터 세트를 활용한다. 예를 들어, 캘리포니아의 변화의 뿌리에 대한 새로운 주류 프로젝트(New Mainstream Project of the Roots of Change)는 현행 캘리포니아의 먹을거리 체계에 대한 막대한 데이터 세트를 모았다. 물 사용, 농장의 숫자, 직거래 생산 가치, 농민장터의 숫자, 농약 사용 등에서 얻은 다양한 정부가 농업과 먹을거리 문제와 관련된 다수의 기관과 조직에서 수집되었다. 몇 가지 요인에 대한 데이터 세트는 다년간의 자료 수집에서 비롯되고, 상당한 정량적 타당성을 지녔다. 그것들은 부정적 경향을 상쇄하거나, 더 지속가능한 활동, 농법이나 정책을 촉진하기 위하여 장래에 필요할 수 있는 변화의 종류를 예측하는 데 이용되었다. 그러나 이들 데이터 세트는 두 가지 방식에서 제한적이었다. 그것들은 우리가 나아가길 바라는 방향이 아니라 현행 먹을거리 체계에 초점이 맞추어져 있었고, 잘 통합되지 않아 지속가능한 먹을거리 체계의 구성요소 부분들이 어떻게 조립될 수 있는지에 대한 완전한 전망을 줄 수 없었다. 

이러한 문제를 극복하고 따로 떨어진 지속가능성의 변수들을 더 잘 통합하기 시작할 수 있는 접근법은 멕시코의 마세라 등이 개발한 천연자원 관리 체계를 평가하는 MESMIS 체계이다(Masera and Lopéz-Ridaura 2000). 지표들이 선택되고, 각 지표에 대한 이상적 값이 결정되며, 두 개 이상의 체계가 분석되어 체계의 각 측면이 그 지표에 대해 설정된 이상적인 값에 얼마나 근접한지 조사한다. 그 결과가 그림23.3에 보이는 것 같은 "아메바" 도형, 또는 레이더 도표이다. 아메바에 의해 덮힌 최적 영역의 백분률이 클수록 그것이 나타내는 농업생태계의 지속가능성 수준이 더 높다고 추정한다. 그렇게 하여 상대적 강점과 약점의 영역이 비교될 수 있다. 이 체계는 지속가능한 기능을 향한 진전의 척도를 제공하여, 각각의 지표가 이론적으로 이상적인 값에 얼마나 가까운지 보여주기 위해 이용될 수 있다. 양적, 질적 측정 모두에 사용될 수 있다. 덧붙여 참여형 행동 연구 설정에 적용될 때, 농장 지역사회는 비교에 대해 가장 큰 관심 또는 가장 흥미가 있는 지표들의 은하계를 선택하는 동료이다. 그 결과는 다수의 축을 만들기 위하여 어떤 요인들을 선택했는지에 따라 매우 다양해지지만, 이러한 방식을 이용하면 평가 받는 체계들을 간단하면서도 포괄적으로 비교할 수 있다. 

그림23.3 캘리포니아 산타크루즈 카운티의 유기농장 두 곳의 지속가능성을 비교하는 아메바 모양의 도형. 생태적, 경제적, 사회적 지표들의 결합이 분석에 이용되었다. 

지암피에트로Giampietro(2004)는 농업생태계의 지속가능성에 대한 지표를 분석하는 선진적이고 복잡한 방법을 개발했다. 그는 이번 장 내내 설명된 방법론을 모두 사용해서, 그가 다중-척도의 통합된 분석이라 부르는 무언가를 만들었다. 이 방법론은 복잡한 체계 이론을 적용하고, 생태적 및 사회적 영역에 해당하는 다양한 구성요소들을 통합하며, 서로 다른 규모에 걸친 시간의 변화를 고려한다. 그 결과는 불확실성, 변화, 위치, 문화적 선호 등의 다중 척도로 계층화된다. 전반적으로 이 방법론은 지속가능성에 영향을 미치고 있는 단일한 요인들을 검토하는 환원주의적 경향을 넘어서야 할 필요에 주목한다. 

소비자가 시장에서 선택하기 위한 더 나은 기반을 제공하려는 인증 프로그램의 숫자가 증가하는 것과 함께, 지속가능성 지표에 대한 조사 연구의 증가는 지속가능성의 구성요소를 표준화하는 매우 어려운 과제를 해결하기 위한시도들을 촉진해 왔다. "지속가능성 전문가"라고 스스로 홍보하는 레오나르도 아카데미Leonardo Academy의 구성원들은 미국의 시장에서 농산물의 단일한 인증 표준을 개발하기 위해 몇 년에 걸친 프로젝트를 주도해 왔다(인터넷 자료 부분 참조). 세계의 수준에서, 지속가능성 평가 위원회(Committee on Sustainability Assessment)라 불리는 유엔 식량농업기구와 관련된 비영리단체는 지속가능성의 세계적 표준을 개발하는 데 종사해 왔다. 지속가능성 평가 위원회는 세계 먹을거리 체계의 생태적, 경제적, 사회적 구성요소를 다루는 수백 가지의 지표를 개발했다. 그들은 유엔의 지속가능한 개발 사업에 대한 정책 결정에 영향을 미치는 데 중점을 둔다(인터넷 자료 부분 참조). 이러한 대규모 노력들이 성공하고 먹을거리 체계의 변화에 긍정적 영향을 미치기 위하여, 변화를 위한 연구와 실천, 사회적 요구를 통합하는 일이 필수적일 것이다.  

더 넓은 맥락으로 이동하기 

관행적인 농업 연구의 약점 가운데 하나는 생산 문제에 초점을 맞추는 협소함이 농업 근대화의 사회적, 경제적 영향을 무시한 방식이다. 농생태학의 연구는 똑같은 실수를 할 수 없다. 농업이 궁극적으로 의존하는 생태적 토대에 더 많은 주의를 기울일 뿐만 아니라, 농생태학의 연구는 그 사회적, 경제적 맥락 안에서 농업을 이해해야 한다. 사회-생태적 체계로 농업생태계를 이해하는 일은 다양한 투입/산출 전략의 장기적 효과, 생산에 대한 인적 요소의 중요성, 지속가능한 농업생태계 관리의 경제적, 생태적 구성요소들 사이의 관계 등과 같은 농업생태계의 특징을 평가할 수 있도록 할 것이다. 이러한 지식을 개발하는 일은 농장과 농장 지역사회 수준을 뛰어넘어 먹을거리 체계 전체로 이동하여 이 체계를 광범위하게 정의된 지속가능성의 목표를 향해 작동하도록 변화시키는 데 필요한 걸음을 내딛게 하는 중요한 부분이 된다. 

사례 연구: 중국 마을 농업생태계의 지속가능성

체계를 악화시키는 과정들을 확인하는 건 쉬울 수 있지만, 지속가능한 생산성을 위해 필요한 과정이 무엇인지결정하는 일은 훨씬 더 어렵다. "지속가능"이란 용어는 무기한으로 생산성을 유지하는 관리된 체계를 이야기하기 때문에, 단기간에 걸쳐 측정될 수 있는 지속가능성의 지표를 찾기란 어렵다. 

이러한 지표를 찾기 위한 한 가지 방법은 생태적 토대를 악화시키지 않으면서 장기간에 걸쳐 인간이 소비하는먹을거리의 생산을 꾸준히 지속하는 체계의 기록을 추적해 그를 연구하는 것이다. 전 세계의 여러 전통적인 농업의 유형이 이 요구사항을 충족시키지만, 수확량이 현대 체계의 수확량보다 훨씬 낮기 때문에 생태학적 지속가능성에 대한 연구와의 관련성은 제한적이다. 양쯔강 삼각주에 위치한 중국의 타이 호수 지방에 있는 마을 농업생태계에서는 그렇지 않다. 집약적인 인간의 관리를 받으며 높은 수확량을 유지했다는 것이 9세기 이상 이 지역에서 문서화되어 왔다. 지속가능성 연구를 위한 이들 체계의 적합성은 1990년대에 연구자 얼 엘리스Erle Ellis를 끌어당겼다.  

전통적 관리법이 현재 부분적으로 현대적 방법으로 대체되었기 때문에, 엘리스는 경관의 특징, 기후, 토양, 인간의 관리법을 포함한 다수의 요인들을 조사하여 그 지방의 농업사를 검토했다. 그 지역 농업의 지속가능성을뒷받침하는 생태적 메커니즘을 명료히 하고자, 엘리스는 전체 마을 수준에서 양분의 순환을 연구했다. 이러한연구의 규모는 개별 농민의 농법과 경관의 가변성 사이에 존재하는 변동성을 보완하여서, 더 정확한 결론을 이끌어 낼 수 있게 했다. 또한 농지 수준에서 보이지 않을 수도 있는 전반적인 과정들을 식별할 수 있었다. 

엘리스는 질소가 전통적인 중국의 농업생태계에서 제한 요인이었다는 증거를 제시하면서, 이 양분의 순환과 관리를 자기 연구의 초점으로 삼았다. 그는 무기질 비료의 투입이 부재하는 상황에서 적절한 수준의 토양 질소를 역사적으로 유지하고 있는 체계의 특정 농법과 자연 과정을 찾아냈다. 

엘리스는 질소 비옥도를 유지하는 데 필수적이라고 믿는 전통적인 관리법의 여러 측면을 파악했다(Ellis and Wang 1997). 이들 가운데 가장 중요한 하나는 지역의 수로에서 나오는 퇴적물 같은 천연 투입재의 이용이었다. 생물학적 질소 고정도 중요한 역할을 담당했다. 아마 가장 중요할 세 번째 요인은 유기물의 철저한 순환이었다. 거의 모든 유기 폐기물(인간의 배설물을 포함)은 직접 밭으로 돌려주거나 퇴비화한 다음 돌려주어 마을의 체계에서 순환되었다. 또 다른 중요한 기여자는 순환적인 양분 흐름을 만들기 위하여 동물을 통합하는 것이었다. 농민은 분뇨를 위해 특별히 돼지를 사육하고, 동물 식사의 일부는 잔반과 농업 폐기물이었다.

  

이러한 농법이 계속되었지만, 그들은 무기질 비료의 시비에 의해 크게 대체되었다. 1960년대에 시작된 이러한 변화로 질소가 제한적인 양분 대신 문제가 되는 오염원이 되었다. 무기질 투입재의 사용이 생산성을 더욱 높여 계속 증가하는 인구를 부양했지만, 이러한 관리의 변화는 그 지방의 농업 체계가 지닌 꾸준하던 지속가능성을 미결 문제로 만든다. 

생각거리

1. 지속가능성의 맥락에서, 생태계의 지속성(또는 저항성)과 생태계의 탄력성이란 개념 사이의 차이는 무엇인가?

2. 지속가능성이 주요 목적이라면 현대의 농사 체계에 널리 적용될 수 있는 전통적인 농사 체계의 특성이나 구성요소를 기술하라. 

3. 다양한 종류의 먹을거리에 대한 문화적 선호가 어떻게 지속가능성의 적절한 지표를 선택하는 데 영향을 미칠 수 있는가?

4. 농업생태계가 지속가능성을 향해 이동함에 따라 어떻게 일부 구성요소들은 똑같이 유지되는 반면 다른 것들은변할 수 있는지 기술하라. 

5. 지속가능성의 지표로서 소비자의 역할은 무엇인가?

6. 생태학적 지표가 사회적 지표보다 일반적으로 측정하기 더 쉬운 이유는 무엇인가? 

인터넷 자료

The COSA Sustainability Assessment 

http://www.sustainablecommodities.org/cosa

The COSA is a nonprofit consortium of institutions developing and applying an independent measurement tool for evaluating the environmental, economic, and social indicators of sustainability for agricultural practices worldwide. It is closely aligned with the United Nations International Institute for Sustainable Development and the UN Conference for Trade and Development, and has a primary focus on public- and private-sector decision makers working in sustainable development and agriculture. 

The Leonardo Academy 

http://www.leonardoacademy.org

A nonprofit organization facilitating the development of US sustainability standards, with the plan to link scientific knowledge on indicators with a standardized certification program designed to reduce consumer uncertainty in the face of the plethora of certifications on the market. 

Scientific Committee on Problems of the Environment 

http://www.scopenvironment.org 

An interdisciplinary group of social and natural scientists addressing current environmental programs, including the development and use of social and ecological indicators.

Sustainable Measures 

http://www.sustainablemeasures.com 

A website on indicators of sustainable community: ways to measure how well a community is meeting the needs and expectations of its present and future members. 

Sustainability Science 

http://www.hks.harvard.edu/centers/mrcbg/programs/sustsci 

This is a site created by an interdisciplinary, multiinstitution group engaged in the development and application of the emerging field of sustainability science.

읽을거리

Bohlen, P. J. and G. House (eds.). 2009. Sustainable Agroecosystem Management: Integrating Ecology, Economics, and Society. Advances in Agroecology Series. CRC Press/Taylor & Francis Group: Boca Raton, FL. 

A collection of case studies and approaches to agroecosystem management that emphasizes whole-system productivity, diversification, multifunctionality, and alternatives to purely technological attempts to solve food system problems. 

Filson, G. C. (ed.). 2004. Intensive Agriculture and Sustainability: A Farming Systems Analysis. University of British Columbia Press: Vancouver, British Columbia, Canada. 

A farming systems analysis for the issues associated with sustainable agriculture, including interactions between social, economic, and ecological indicators of sustainability. 

Fish, R., S. Seymour, C. Watkins, and M. Steven. 2008. Sustainable Farmland Management: Transdisciplinary Approaches. CABI Publishers: Oxford, U.K. 

An examination of the relationship between sustainability and farmland management, considering multifunctionality, systems thinking, information exchange, and ethics. 

Flora, C. (ed.). 2001. Interactions between Agroecosystems and Rural Communities. CRC Press: Boca Raton, FL. 

A book addressing the relationship between sustainable agriculture and the human communities that depend on it, with temperate and tropical examples. 

Francis, C. A., C. Butler-Flora, and L. D. King. (eds.). 1990. Sustainable Agriculture in Temperate Zones. John Wiley & Sons: New York. 

An in-depth examination of approaches to sustainability in temperate agricultural systems. 

Giampietro, M. 2004. Multi-Scale Integrated Analysis of Agroecosystems. CRC Press: Boca Raton, FL. 

A challenging look at the need for a holistic approach to the study of agroecosystem sustainability, employing multicriteria analysis and systems theory. 

Gliessman, S. R. (ed.). 2001. Agroecosystem Sustainability: Towards Practical Strategies. Advances in Agroecology Series. CRC Press: Boca Raton, FL. 

An exploration of the ecological foundation of agroecosystem sustainability, with case studies that provide practical ways to increase, improve, and assess the integration of the social and ecological parameters needed in sustainability analysis. 

Ikerd, J. E. 2008. Crisis and Opportunity: Sustainability in American Agriculture. Bison Books/University of Nebraska Press: Lincoln, NE. 

An engaging outline of the consequences of agricultural industrialization, followed by details of the methods that can restore economic viability, ecological soundness, and social responsibility to our agricultural system and thus ensure sustainable agriculture as the foundation of a sustainable food system and a sustainable society. 

Mason, J. 2003. Sustainable Agriculture, 2nd edn. Landlinks Press: Collingwood, Victoria, Australia. 

A volume addressing some of the critical issues facing sustainable agriculture today, from an Australian perspective. 

Pound, B., S. Snapp, S. McDougall, and A. Braun (eds.). 2003. Managing Natural Resources for Sustainable Livelihoods: Uniting Science and Participation. Earthscan: London, U.K. 

A volume demonstrating the need participatory research approaches for natural resource management, which are based on the needs and knowledge of local people. 

Uphoff, N. (ed.). 2001. Agroecological Innovations: Increasing Food Production with Participatory Development. Earthscan: London, U.K. 

A presentation of 12 case studies that demonstrate agroecology’s potential to produce food in a socially and environmentally viable way.