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평소 텃밭농사에서도 늘 강조하는 것이, 작물에게 함부로 물을 주지 말라는 점이다. 그것은 물을 주는 데 의존하다보면 스스로 가뭄에 견디며 자신의 뿌리를 펼치는 능력이 쇠퇴할 수 있고, 잘못 물을 주는 것이 오히려 더 해로울 수 있다는 점 때문이다. 수시로 물을 주기보다는 작물의 고유한 능력을 최대한 발휘할 수 있도록 하고 농부는 흙을 건강히 살리는 일이 더 근본적이라고 강조해왔다.

그런데 이 기사를 보면 과학적으로도 그것이 영 터무니 없는 일은 아니었나보다. 식물도 가뭄을 기억해 자신의 생존전략을 바꾼다는 사실이 과학적으로 입증된 것이 아닌가. 물론 이건 극히 일부의 사례에 지나지 않을지도 모른다. 하지만 그 가능성이 열린 단초로 받아들일 수 있을 듯하다. 

그런데 마지막에 이러한 특성을 유전자조작에 활용할 수 있을 것 같다는 문구는 영 찝찝하네...

(서울=연합뉴스) 가뭄을 경험한 적이 있는 식물들은 이를 기억해 다시 가뭄이 닥치면 이에 따른 스트레스를 해결할 줄 알게 되는 것으로 밝혀졌다고 사이언스 데일리가 16일 보도했다.

이는 많은 정원사가 경험으로 알고 있는 사실이지만 과학적 연구로 확인되기는 처음이다. 정원사들은 식물을 옮겨심기 전 며칠동안 물을 주지 않고 가뭄에 견디는 `훈련'을 시켜 새로운 환경에 잘 적응하도록 하는 방법을 사용하기도 한다.

미국 링컨 소재 네브래스카 주립대(UNL) 연구진은 식물연구에 가장 널리 사용되는 애기장대 실험을 통해 가뭄을 겪은 집단은 그렇지 않은 집단에 비해 가뭄에 신속히 회복 반응을 보인다는 사실을 확인했다고 네이처지 최신호에 발표했다.

즉 탈수 스트레스 훈련을 받은 식물들은 다시 가뭄이 닥쳐도 빨리 회복하지만 훈련을 받지 않은 식물은 빨리 시들고 잎의 수분이 그렇지 않은 식물에 비해 빨리 빠져나가는 것으로 밝혀졌다.

연구진은 "식물들이 탈수 스트레스를 기억하면 다시 가뭄이 오거나 이식(移植)될 때 생존율이 높아진다"고 말했다.

가뭄 훈련을 받은 식물은 특정 하위그룹 유전자의 전사(轉寫: DNA를 원본으로 사용해 RNA를 만드는 과정)활동을 증가시키는 방법으로 다시 찾아온 가뭄에 대응하는 것으로 밝혀졌다.

다시 물이 공급되는 회복기에는 이런 유전자 전사 활동이 정상 수준으로 돌아오지만 식물은 탈수 스트레스에 대한 자신의 전사반응을 기억해 유전자의 스트레스 대응을 증가시킨다는 것이다.

그러나 애기장대는 닷새 동안 물을 공급받고 나면 스트레스를 모두 잊는 것으로 밝혀졌다.

효모 이상 수준의 생명체에서 이런 전사 기억의 사례가 발견되기는 이번이 처음이다.

연구진은 이 연구를 가뭄을 잘 견디는 작물의 교배나 유전자 조작 등에 이용할 수 있을 것으로 보고 있다.

youngnim@yna.co.kr

도이치 방크 투자상담사였다가 예일대학교에서 환경경제학자가 된 Pavan Sukhdev 씨는 "꿀벌의 수분은 돈으로 환산하면 1900억 달러의 가치를 가지고 있다"고 합니다. 

벌은 정말 소중한 존재입니다.

기후변화와 기상이변은 인류사의 물줄기를 바꾼 주요 원인이었다. 당장 경제적으로 충격을 받는 것은 물론이고 삶을 지탱하는 환경이 근본적으로 변하기 때문이다. 현생 인류의 등장,고대문명의 멸망,왕조의 정권 교체,체제 변혁 등 굵직굵직한 역사적 사건의 배후에는 자연환경 변화가 도사리고 있었다. 

식량과 농업을 위한 생물다양성은 지구의 가장 중요한 자원 가운데 하나이다. 작물, 농장의 동물, 수생 생물, 숲의 나무, 미생물, 무척추동물 -수천 종과 유전적 변종은 세계의 식량과 농업생산이 의존하는 생태계에 생물다양성의 망을 구성한다.   

이러한 생물다양성은 식물을 수분하는 곤충, 치즈를 만드는 데 필요한 미세한 박테리아, 혹독한 환경에서 생활하는 데 필요한 가축의 다양한 품종, 또는 세계의 식량안보를 유지하는 수천 종의 작물이며, 이는 필수적이다. 수천 년 동안 인류는 식량과 농업을 위한 생물다양성을 사용하고, 개발하고, 의존해 왔다. 

생물다양성, 그리고 특히 유전적 다양성은 엄청난 속도로 사라지고 있다. 이러한 자원의 침식으로 인간은 인구 성장과 기후변화와 같은 새로운 사회경제적, 환경적 상황에 적응할 수 있는 능력이 떨어진다. 

내용이 정확히 생태농업과 관련되지는 않지만, 농사의 원리는 같기에 참고할 만하다. 

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최근 기후변화에 따른 벼농사 안전 관리로 고품질 쌀 생산이 필요한 것으로 지적됐다.

우린 종종 급속히 성장하는 인구를 먹이기 위해서는 대규모 산업형 농업이야말로 유일한 방법이라고 추정한다. 대부분 유전자조작된 식량작물이 또한 더 적은 지역에서 세계의 인구를 먹이기 위해 충분히 많은 양을 생산하는 데 필요하다고 주장한다. 

그러나 최근의 과학적 연구는 그러한 추정에 도전하고 있다. 우리의 농업에 대한 세계적 접근법은 중요하다. 식량 가격이 오르면서 10억에 가까운 사람들이 영양부족에 시달리고, 그 이상의 사람들이 자기 가족을 먹여 살리는 데 어려움을 겪기 시작하고 있다. 그런데 대규모 산업형 농업이 그 해답인가?

거대한 산업형 농업은 막대한 양의 화석연료를 농기계와 가공, 수송에 사용하는 에너지 집약적이다. 화석연료를 태워 기후변화에 기여하고, 석유 값이 오르면서 식량 가격이 오르는 원인이 되고 있다. 산림파괴와 깊이갈이는 또한 대기로 이산화탄소를 방출시켜 기후변화에 훨씬 기여하고 있다. 그리고 산업형 농업은 농약과 화학비료 같은 더 많은 화학적 투입재를 필요로 한다. 

그들의 연구에서 —"식량안보와 생물다양성Food security and biodiversity: 양립할 수 있는가?"— 저자들은 자연 서식지가 전환되거나 파괴되고, 농약과 화학비료 사용이 환경에 영향을 주며, 화석연료를 사용해 온실가스가 발생하는 것이 "아마 생물다양성을 위한 가장 큰 과제"를 대표한다며 세계 토지 표면(극대륙 제외)의 40%를 차지하는 농업을 강조한다. 

대규모 농업은 또한 많은 물을 사용하여 토양침식과 악화에 기여하고, 질소비료를 지나치게 사용해 강이나 지하수를 통해 바다로 흘러가 산소가 부족한 "죽음의 구역"을 만든다. 

우리는 대규모 농기업을 위한 이윤을 발생시키는 것보다 더 많은 사람을 먹여 살리는 데에 더 큰 우선순위를 두는 방식으로 식량을 길러야 한다.

Written with contributions from David Suzuki Foundation editorial and communications specialist Ian Hanington. Learn more at www.davidsuzuki.org.

토종 품종과 가축 종은 농업을 강화하고 토착 생물자원으로부터 지역 공동체가 분리되면서 그들의 중요성을 잃어 버렸다 – File Photo

지난 몇 십 년 동안 다수확 작물 품종과 개량된 동물 종으로 토종 작물, 과일, 채소, 가축이 대체되면서는 농업생물다양성은 격감했다.

노먼 볼로그 박사는 키 작은 밀을 육종하여 세계의 식량문제를 해결하는 데 공헌했다고 노벨평화상을 받았다. 이제는 기후변화에 적응한 품종을 만드는 것이 노벨상 수상의 관건이다. 그런데 그게 유전자조작으로 이루어지는 것도 인정하는 건가?

‘풍요 속의 빈곤’.

보통 더 높은 지대에서는 우리가 마실 물이 비(rain)로 내리는데, 그런 빗물이 고이는 지역이 생긴다. 그러한 지형은 땅 위를 흐르는 빗물이 진흙을 날라 저수지를 메우고 계곡이 넘칠 것이기에 틀림없이 초목으로 덮여 있다. 그런데 식물은 자신을 수분해 주는 수억 마리의 벌레에 의존하고 벌레는 또한 잎을 게걸스레 먹으며, 또 숲은 낮에는 새에게 밤에는 박쥐에게 의존하여 벌레의 수를 일정하게 유지한다. 그 수가 불균형을 이루는 것을 막고자 거기에는 반드시 식충동물의 수를 유지하는 맹금류가 있다 –그리고 박자를 맞춰 운영된다. 모든 수준에서 인간의 문명은 행성의 무수한 부분을 뒤덮었으나, 우리의 작물을 수분시키고, 청소하고, 우리의 물을 보존하고 순환시키며, 산소 수치를 유지하고, 인간의 편안함과 건강, 안보가 의존하는 모든 것을 가져오는 여전히 알 수 없는 야생의 것들이 남아 있다 –그 전문 용어는 생물다양성이다.–  경제학자와 자연보호주의자들은 자연이 주는 혜택의 가치를 측정하고자 시도해왔다: 만약 우리가 생물다양성이 공짜로 제공하는 것을 사야만 한다면, 얼마의 돈이 들 것인가? 그 답은 몇 조가 되겠지만, 그런 질문은 무의미하다. 건강한 생태계 없이는 지폐를 만드는 목화나 아마 같은 섬유도 없을 테고, 팔기 위한 빵이나 깨끗한 물도 없을 거다.

지난주 유럽연합 집행기관(European commission)은 2020년 생물다양성 전략(2020)을 발표하며, 오크니 섬부터 흑해까지 "녹색 사회기반시설"이란 개념을 소개했다. 대륙 규모의 전략은 참으로 필요하다: 칼새, 제비, 호랑나비는 국가의 경계를 고려하지 않는다. 그것은 숲, 초원, 황야, 습지, 호수, 강, 농지의 생태계에 초점을 맞춘다. 전조는 유망하지는 않다. 모든 유럽 농지의 1/4에서 1990년에서 2007년 사이 새들은 날아가 버렸다; 유럽의 40종 또는 435종 이상의 나비는 현재 멸종의 위기에 처해 있다. 그렇다, 멸종은 진화의 역사에서 정상적인 일이지만, 이러한 규모와 속도는 아니다. 그리고 생태계가 여러 종들 없이 돌아갈 수 있으며, 그런 상태로 인간의 이익을 위해 기능할 것인지 누가 아는가?

2006년 유럽연합은 2010년까지 종의 손실을 막자고 서약했다(vowed). 그러나 2008년 목표가 충분히 달성되지 않았다고 인정했다. 유럽 토지의 약 18%가 보호되었지만, 정부와 환경기관은 단지 보호하는 것만이 아니라 남아 있는 82%의 대부분이 서식하는 곳을 복원하는 일에 전념해야 한다. 필연적으로, 생물다양성 정책의 실패에 대해 브뤼셀을 규탄하지 않은 비평가들이 경기 침체와 산업 붕괴에도 잠자리, 두꺼비, 우산이끼류의 소멸에 대해 비난하게 될 것이다. 두 대답 모두 잘못되었다. 유럽은 제안할 것이지만, 회원국(member states)이 실행해야 한다. 그리고 생물다양성을 보존하는 비용이 많이 들더라도, 아무것도 하지 않은 대가는 진정 끔직할 수 있다.

중국인 농부가 베이징 외곽의 길가에서 마른 옥수수 자루와 떼어낸 옥수수알을 비질하고 있다. 새로운 연구는 세계의 옥수수와 밀 생산량이 지구온난화로 5% 떨어진다는 것을 발견했다.

과학자들은 오랫동안 -결국- 세계의 기후변화로 인한 기온과 강수량의 변화가 세계의 주요 작물에 타격을 줄 것이라 예측해왔다; 벼, 밀, 콩, 옥수수.

세계의 곡물 가격은 거의 사상 최고를 맴돌고 있는 현재, 새로운 연구는 영향을 이미 느끼기 시작했다는 것을 발견했다. 

"옥수수와 밀이란 두 작물은 실제로 수확량이 감소했다. 기후의 동향 —특히 우리가 지난 30년에 걸쳐 주목한 온난화 동향을 당신이 설명한다면 말이다"라고 콜럼비아대학에서 환경경제학을 가르치는 Wolfram Schlenker는 말했다. 그는 연구의 공동저자이다. 

과학자들은 특별히 온난화 동향이 있는 곳을 관찰하여 이러한 사실을 발견했다. 

벼와 콩의 경우 생산성이 높아져 감소가 상쇄된 일부 장소에서는 전체적인 변화가 없었다. 그러나 그들은 밀과 옥수수의 경우 변화를 보았다. 

이제까지는 온난화로 인한 손실이 개선된 농업을 통해 곡물을 생산하는 것보다 아직은 더 적다.

"우리는 수확량이 떨어졌다고 말하지 못하지만, 이것은 단지 확실하게 만든다"고 Schlenker는 말한다. "우리가 말하는 바는 수확량이 그들이 기후 동향이 없던 것보다 더 낮다는 점이다. 그리고 수확량은 여전히 지난 30년에 걸쳐 오르고 있다."

연구는 Science 잡지에 의해 출간되었다. 그것은 이러한 작물들이 온난화가 없었던 때보다 약 5% 정도 감소했다는 것을 보여준다. 적다고 하지만 세계적으로 고려하면 작물은 1년에 약 1조 달러의 가치이다. 1조 달러의 5%는 500억 달러이고, "내 생각에는 꽤 많다"고 Schlenker는 말한다.

그리고 그 숫자는 아마도 막 시작되고 있다. 국제식량정책연구소의 Gerald Nelson은 행성의 열기가 다가오는 10년에 오르면, 오늘날 5%의 손실은 20%까지 쉽게 높아질 것이라고 한다. 

"확실히 그걸 대수롭지 않게 생각하면 안 된다"고 그는 말한다. "우리는 세계에 문제를 일으키고 있는 원인인 가격이 더 오를 것이라 예상할 수 있다."

그리고 그러한 문제의 대부분은 빈곤한 사람을 타격할 것이다. 

"자신의 돈을 식량과 농산물에 직접적으로 대부분 소비하는 사람이 다칠 것이다"라고 Nelson은 말한다.

여기 미국에서 밀 가격이 2배가 된다는 것은 2달러짜리 빵 덩어리가 될 수 있다는 것이지만, 벼의 가격이 2배가 되면 날마다 곡물로 자신의 밥그릇을 채우는 사람들은 피부로 느낄 것이다. 

미국인은 또한 또 다른 이유에서 이러한 영향으로부터 격리되어 있다. 새로운 연구는 온난화의 영향을 세계에서 고르게 느끼지 않는다는 점을 발견했다. 

"우리가 실제로 발견한 하나의 큰 예외는 미국이다"라고 Schlenker는 말한다. "이곳은 큰 온도 변화가 없는 한곳이다."

그리고 미국의 곡창지대가 따뜻해지지 않았기에 미국 곡물 농민은 행운이다. 아이오와주립대학의 교수 Gene Takle은 중서부의 농민은 대신 장기간의 추세로 그 지역에 내린 추가적인 비로 이로웠다고 한다.

"농민은 기후변화에 매우 잘 적응하고 있다"고 그는 말한다. "그리고 기후의 범위가 너무 극심하지 않을 때 그들은 할 수 있고 조정한다."

중서부의 농민은 곰팡이를 억제하기 위해 더 많은 농약을 치고, 평당 더 많이 재배하고, 습한 밭에 대처하고자 더 큰 기계를 사들임으로써 덧붙여진 습기에 적응해 왔다고 그는 말한다. 그리고 Takle은 최소한 온난화의 일정 정도까지는 농민이 늦든 빠르든 확실히 적응할 수 있다고 한다. 

"그건 정말로 중요한 쟁점이다 —우리가 그것을 넘어설 때 적응할 수 있는 기온의 범위 또는 기후 상태 무엇이냐?"

세계의 많은 다른 농민은 이미 더 높은 기온에 맞서 그러한 한계를 찾기 시작했다.