우리가 많은 양의 탄소를 흙으로 돌려보내고 싶다면, 미생물이 흙속에 있는 탄소를 소비할 때 나오는 배설물인 이산화탄소가 대기 중으로 빠져 나가지 않도록 흙에 저장하는 방식으로 농업의 혁명을 일으켜야 한다.

 

지금처럼 흙을 갈아엎고 흙에 저장된 탄소를 대기 중으로 배출시키는 농업을 바꾸지 못하면 절대로 토양의 탄소 비율을 높게 축적 시킬 수 없을 것이다.

 

 

역사적으로 보면, 토양 내 탄소비율 은 6%~10%의 수준이었고 장소에 따라 20%까지 측정되 기도 한다. 그러나 그런 정도를 가지고 기후위기의 원인인 잉여탄소를 처리할 수 없다. 어떻게든 흙속의 탄소 비율을 지금보다 높게 유지하지 않으면 안 되는 것인데, 과연 그 방법은 무엇일까?  

 

흙속의 탄소비율을 유지하게 만드는 것은 부엽토(腐葉土)다. 수십 년, 심지어 수세기 동안 흙 속에 안정적으로 머물러 있는 부엽토는 탄소를 함유한 복합분자로 구성되어 있어서 흙의 탄소 비율을 높인다. 그런데 부엽토가 흙속 미생물 등 흙의 생태계에 의해 쉽게 분해되기 때문에  과학자들 사이에서 부엽토의 탄소저장 기능에 대한 의견이 분분하다.

 

그러나 부엽토가 저항성이 강한 흙속 탄소의 한 형태라는 점에 이견이 없는 듯하다.    

이에 대해 또 다른 과학자들은 흙속에 탄소를 저장하는 것은 흙 알갱이, 즉 입단이라고 한다. 입단은 스스로 분해하는 물질을 미생물을 통해 만들고, 흙의 산소 상태를 유지하여 탄소분자가 효소(酵素)의 공격을 받지 않도록 보호한다.

 

이 때문에 그만큼 탄소를 흙에 저장할 수 있는 것이라고 한다. 또한, 흙속의 미네랄도 효소의 공격으로부터 자신을 방어하기 위해 탄소 분자를 흡착하니까 탄소를 흙에 저장하는 기능을 한다고 주장한다. 이처럼 흙의 탄소 저장에 대한 과학자들의 견해는 지금도 계속 진화를 하고 있는데, 분명한 사실은 흙속에 저장된 탄소가 흙속에 들어 온 유기물(有機物)의 잔여물이 아니라, 흙의 보이지 않는 미생물 생태계가 만들어내는 창조물이라는 것이다.  

실제로 부엽토는 약 60%의 탄소와 6%~8%의 질소로 구 성되어있다. 아울러 인, 황, 철과 알루미늄 등 흙속 미네랄 과 화학적으로 뭉쳐진 유기 및 무기복합물이다. 그런데 부엽토의 구성 물질은 탄소와 질소, 그리고 탄소와 황의 특 정한 비율을 기반으로 한다는 설도 있고, 어떤 연구에 의하면 부엽토는 단지 질소가 활발하게 고정되는 것이고 인과 황을 용해하는 토양입단으로 이루어진 흙속에 있는 미생물 집합체 「마이크로 사이트」상태에서만 형성될 수 있다고 주장하기도 한다.  
 
흙에 탄소를 돌려보내고 안정화시키는 방법 연구 진행 중

토양학자들은 부엽토를 구성하는 요소와 미생물 생태를 연구하면 할수록 흙속 생태계 즉 미생물의 도움을 받아야 흙속 탄소 비율을 높일 수 있는데다, 이들이 없으면 탄소 저장을 할 수 없다는 사실을 밝혀내고 있다. 말을 바꾸자면, 흙속에 유기물을 넣어주면 흙속 미생물의 먹이가 풍성해져 미생물 군집이 더 많이 창출되고, 그 덕분에 농 작물이 잘 자랄 수 있을지 모르지만 탄소를 장기적으로 축적하려면 유기물을 넣어 주는 외에도 더 많은 조치가 필요하다고 입을 모은다.  

 

 

식물이 자라지 않는 텅 빈 흙은 쇠가 산화(酸化)하여 녹이스는 것처럼 흙속 탄소를 산화시켜 불모지로 만든다. 탄소의 산화 작용을 막는 것이 식물이다. 특히 녹색 식물은 공기와 흙 사이의 방어막을 형성하며 미생물에 의한 탄소 배출 과정을 느리게 만든다.

 

바람과 물에 의한 침식도 토양 탄소의 주요한 적인데 이에 대항하기 가장 좋은 방법은 식 물을 키우는 것이다. 이처럼 식물은 토양 탄소를 보호할 뿐 아니라 광합성의 위력을 통해 흙속의 탄소량을 증가시킨다. 간단히 설명하자면, 흙이 농작물 사이에 맨 땅으로 나와 있거나 땅을 갈거나, 농작물을 수확하고 땅을 묵히기 위해 그대로 노출된 상태로 둔 흙은 탄소 저장량을 감소시킬 뿐이다. 

콩과 식물이나 피복 작물을 농작물 수확 후 흙에 파종 해 그런 작물이 흙을 덮어 겨울을 나는 것처럼 흙의 덮개를 식물로 만드는 관습은 매우 중요하다. 이를 통해 토양의 탄소 저장을  증가시키고 탄소의 산화를 막을 수 있으니까. 이런 식물은 겨우내 토양 생물들에게 먹이를 공급하 는 것이며 결과적으로 흙을 떼 알과 같은 입단(粒團) 구조로 만들어 준다. (다음 기사로)