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2017년 7월 12일 수요일

지구가 따뜻해지면 작물 생산량이 늘어날까?



(Using 29 years of data from Landsat satellites, researchers at NASA have found extensive greening in the vegetation across Alaska and Canada. Rapidly increasing temperatures in the Arctic have led to longer growing seasons and changing soils for the plants. Scientists have observed grassy tundras changing to scrublands, and shrub growing bigger and denser. From 1984–2012, extensive greening has occurred in the tundra of Western Alaska, the northern coast of Canada, and the tundra of Quebec and Labrador.
Credits: NASA's Goddard Space Flight Center/Cindy Starr) 


 지구 평균 기온 상승에 따라 식생 역시 변화가 일어나고 있습니다. 그런데 이런 변화가 반드시 인간에게 불리한 것만은 아니라는 주장도 있습니다. 예를 들어 기온이 온화해짐에 따라 작물 재배에 북방 한계선이 올라가서 캐나다나 러시아처럼 추운 지역이 많은 국가에서는 작물 재배 면적이 늘어나게 된다는 것이죠. 동시에 과거에는 한 번 농사를 짓던 지역에 이모작을 할 수 있거나 혹은 재배할 수 없던 열대 과일을 재배할 수 있게 되는 효과도 있을 것입니다. 


 실제로 나사에서 진행한 연구에서는 1984년에서 2012년 사이 캐나다와 알래스캐에서 30년 동안 식물의 생장이 최대 29.4%증가한 것으로 보고했습니다. 






(동영상) 


 하지만 최근 저널 네이처 지오사이언스 (Nature Geoscience)에 실린 논문에서는 오히려 지구 기후 변화가 곡물 생산량을 떨어뜨렸다는 연구 결과가 발표되었습니다. 그것도 국내 연구진에 의해서 말이죠. 포항공대 (POSTECH) 환경 공학부의 박사과정 김진수 (Jin-Soo Kim, 1저자) 및 국종송 교수 (Jong-Seong Kug. 공동 교신), 중국남방과기대 정수종 교수 (Su-Jong Jeong, 공동 교신)가 발표한 내용에 따르면 기온 상승에도 불구하고 기상 이변이 더 잦아지면서 오히려 곡물 생산이 최대 20%까지 감소할 수 있는 것으로 나타났습니다. 


 연구팀은 지난 30년간 수집된 여러 데이터를 바탕으로 실제 기후 변화가 곡물 생산에 미친 영향을 조사했습니다. 그 결과 이상 이변이 오히려 곡물 생산량을 줄이는 역할을 한다는 것을 알아냈습니다. 예를 들어 기후가 온화해졌음에도 불구하고 봄철에 발생하는 이상 기후 및 가뭄 등으로 작물 생산이 오히려 감소했다는 것입니다. 


 연구팀에 의하면 북극 기상 이변(anomalous warming in the Arctic)이 있는 해에는 평균 1-4%의 감소가 있었으며 지역에 따라서는 최대 20%의 감소가 목격되었습니다. 생산량 감소는 연간 0.31 PgC/yr (10의 15승 g의 탄소에 해당되는 양) 수준으로 당장 식량 위기를 걱정해야 할 정도는 아니라고 해도 장기적으로 곡물 수요 증가와 함께 곡물 가격 안전성을 해칠 수 있는 가능성은 배제할 수 없을 것입니다. 


 사실 기온이 올라서 농사가 잘되는 것이 아니라는 점은 우리도 겪는 일입니다. 지난 100여년 간 한반도의 기온 상승은 지구 평균보다 더 빨랐고 기상 이변도 더 흔해지고 있습니다. 특히 지난 몇 년간은 가뭄으로 인해 농작물 가격이 올라 물가에까지 적지 않은 영향을 줬고 일부 지역에서는 생활용수는 물론 식수난까지 겪고 있습니다. 이번 연구는 이와 같이 기후 변화에 따른 작물 생산 감소를 실제로 입증했다는 점에서 큰 의미가 있습니다. 


 한 가지 더 언급하고 싶은 점은 이 내용을 블로그에 올려볼까 하고 생각하던 중 저자인 김진수 선생님으로부터 메일을 받았다는 것입니다. 현재 기후 관련 연구를 진행하시면서 제 블로그의 독자로 틈틈히 구독해왔는데, 이 연구 결과를 블로그 통해 소개하고 싶다는 것이었습니다. 친철하게도 논문과 더불어 보내주셔서 많은 도움이 되었습니다. 


 참고로 네이처 지오사이언스는 인용지수(IF)가 10점 대 중반으로 상당히 높은 랭킹을 지닌 저널입니다. 보통 이 정도면 그 분야에서는 몇 손가락 안에 드는 저널이라고 할 수 있습니다. 이전에 블로그를 통해서 소개드린 것처럼 저도 10점대 저널에 도전했다가 번번히 고배를 마신적이 있습니다. 그런만큼 만약 이런 저널에 실리면 보도자료를 만들어 언론사에 배포할 정도로 학교에서도 관심을 가지고 연구자 개인에게도 큰 경력이 됩니다. 높은 저널에 실렸다는 그 자체로 과학 커뮤니티에서 그만큼 인정을 받았다는 이야기니까요. 


 따라서 이런 저널에 이렇게 중요한 연구 결과를 발표했다는 점은 매우 축하할 일입니다. 김선생님께 답장 메일로 축하의 말을 전했는데 다시 축하드립니다. 블로그 독자분이 이렇게 좋은 연구를 해서 인정을 받았다고 하니 제가 된 것처럼 기분이 좋고 널리 소개하고 싶습니다. 물론 이제 박사과정이시니 앞길이 더 창창하리라 믿습니다. 좋은 연구 많이 하셔서 학문 발전에도 기여하고 개인적으로도 잘 되시기를 기원합니다. 


 그런데 이런 연구는 단순히 개인의 명예나 경력만의 문제는 아닙니다. 저도 연구를 하면서 그다지 중요한 기여는 못해도 질병 예방 및 보건 정책 수립에 조금이라도 도움이 될 것으로 믿고 연구를 합니다. 이 연구는 앞으로 기후 변화에 대한 국가 정책 수립은 물론 국제 사회의 정책 수립에 근거 자료가 될 수 있어 매우 중요하다고 하겠습니다. 앞으로 후속 연구가 기대되는 이유입니다. 


 종종 보면 독자분 가운데서 연구하시는 분들도 있으신 것 같습니다. 혹시 그 가운데 자신의 연구를 소개하고 싶으신 분은 이렇게 소개해 드릴 수 있을 것 같습니다. 다만 가능하면 너무 특수한 내용이 아니라 비전공자와 일반 대중도 간단하게 이해할 수 있는 연구에 국한해서 진행하겠습니다. SCI 저널에 실린 연구면 더 좋구요. 


 참고 


Jin-Soo Kim et al. Reduced North American terrestrial primary productivity linked to anomalous Arctic warming, Nature Geoscience (2017). DOI: 10.1038/ngeo2986 

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