세계 농경지 증가에 관한 전망

세계 농경지 증가에 관한 전망

 

점차 증가하고 있는 지구인구가 필요로 하는 식량을 증가시키기 위한 첫번째 수단의 하나는 경작면적을 늘리는 것이다. 3가지 가능한 방법이 연구되고 있다.

한 가지는 사막의 토양에 관개시설을 함으로써 농토로 바꾸는 일이다. 미국, 이스라엘, 이집트 등지에 있는 넓은 지역의 불모의 토양이 옥토로 바뀌고 있다. 그러나 완전히 순수한 많은 양의 물을 공급해 주더라도 관개시설이 만병통치약은 될 수 없다. 가장 훌륭한 관개시설을 하더라도 물에는 염류가 용해되어 있다. 농작물이 필요로 하는 물을 아무리 충분하게 공급하더라도 염류는 절대로 땅 속으로 깊이 들어가지 않는다. 그러한 지역의 특징인 높은 증발속도는 토양의 위층에서의 염류축적을 더욱 가속화시킨다. 만약 이러한 상태를 완화시켜주지 않으면 상태는 더욱 악화되어 사탕무우와 같은 내염성 작물 외에 다른 것은 자랄 수 없게 된다.

염류를 땅 속으로 깊이 씻어 낼 수 있을 정도로 충분한 물을 사용하면 이러한 상황은 개선될 수 있다. 불행하게도 많은 사막의 토양은 깊이가 얕으며 또한 물이 비교적 잘 통과되지 않는 불투수층이 밑에 놓여 있다. 증발이 안 된 관개수는 땅 속에 점점 축적되어 지하수면을 천천히 높여줌으로써 표면까지 다다르게 한다(관개수가 주어진 곳에서 이런 현상이 일어나지 않는 경우는 물이 계곡으로 흘러간 경우이다). 경작지가 염분농도가 높은 물로 채워지게 된 경우 곧 이러한 물을 빼버리는 조치가 취해지지 않는다면 작물생산성은 급격하게 감소한다.

이집트의 나일강 상류에 있는 이스완댐은 댐의 물을 이용하여 새로운 농경지를 만들겠다는 목적으로 건설되었다. 지금까지도 그 사업은 계획 입안자의 희망을 충족시키지 못하고 있다. 그 지역은 비정상적으로 증발속도가 높기 때문에(일년에 250cm, 즉 100인치 이상임) 관개시설을 이용하여 농토를 만드는 것은 앞에서 언급한 이유로 인하여 위험한 모험이 되고 말았다. 댐이 건설되기 전에는 나일강이 해마다 범람하였기 때문에 침적토가 생겨 하류 주변의 토양에까지 새로운 영양물질이 도달함으로써 토양의 비옥도가 유지되었었다. 이제는 강의 범람이 일어나지 않음으로써 이 지역의 지속적이던 생산성은 -6천년 동안 농경지로 이용되었던―결국 비료에 의존하게 되었다.

경작면적을 늘리기 위해서 농경지로 이용되는 다음 장소로는 언덕과 산이 있는 지역들이다. 가파른 땅의 대부분은 산림지역으로 이용되거나 가축의 방목지로 쓰인다. 그러한 땅을 재래작물을 재배하는 경작지로 전환시켜 세계 식량생산량을 늘리려는 시도는 아무리 잘한다고 하더라도 위험한 일이다. 경작지의 토양은 바람이나 물에 의한 침식이 아주 쉽게 일어나는데 가파른 경사 때문에 이러한 침식이 더욱 쉽게 일어난다. 계단식으로 만드는 것이 농업이 시작된 이래로 사용된 해결방법이라곤 하지만 계단식은 대규모의 기계화를 불가능하게 한다. 가파른 땅은 풀이나 나무로 덮여 있도록 해주는 것이 최상의 생산성을 유지하는 방법이다.

경작할 수 있는 새로운 땅을 찾고자 하는 사람들이 가장 동경하는 지역은 아프리카와 남아메리카에 있는 광활한 열대우림지역이다. 어떤 면에서 본다면 이 지역은 가장 생산적인 곳이다. 그러나 토양 그 자체는 그렇지 못하다. 강우량이 많기 때문에 만약 영양물질들이 숲의 식물들에게 흡수되어 이용되지 않는다면 표토로부터 빠른 속도로 빠져나가게 될 것이다. 식물이나 동물들의 잔해가 땅에 떨어지게 되면 그곳의 높은 온도와 수분 때문에 빨리 분해되어 버릴 것이다. 그래서 무기물질들은 대부분 숲에 있는 식물에 존재하며 땅 속에는 거의 들어 있지 않다. 밀림지역을 덮고 있는 숲을 제거하고 경작을 시작한다면 토양은 빠른 속도로 생산성을 잃어버리게 될 것이다.

이러한 토양의 대부분이 부식질(표토가 2인치 정도에 불과하다)이 적고 철과 알루미늄의 농도가 높기 때문에 상황은 더욱 악화된다. 일단 토양이 태양에 노출되면 이러한 홍토(lateritic soil)는 곧 벽돌 같은 물질로 구워지기 때문에 경작할 수 없게 된다. 실제 홍토는 소위 말하는 “재래식 농업"을 위해 사용하려는 모든 시도는 실패로 돌아갔다. 그러나 우리가 샘바가(Tsembaga)에서 교훈을 얻은 바에 의하면 밀의 토양은 생산적일 수 있다. 이러한 토양을 다루는 대부분의 옛날 방법(일부는 원시적이라고 말할 수 있다)이 아직까지도 가장 훌륭하다. 즉 밀림의 한 작은 지역을 개간해서 단지 일, 이년 동안만 경작을 한 후 그 지역은 버리고 또 다른 밀림지역을 개간하는 것이다. 이러한 방법은 토양의 홍토화도 피하고 파괴되기 쉬운 토양의 생산성도 유지시킬 수 있다.

어떤 지역의 농업기술을 다른 지역에 적용시키려는 시도는 성공하기보다는 실패할 가능성이 더 높다. 농업을 성공적으로 이끄는 요인들-무기영양물질, 물, 해충, 생장기, 지역 농부들의 적응도, 그리고 토양은 지역에 따라 다르다. 그 지역에서의 신중한 연구만이 생산성을 향상시킬 수 있으며 이러한 연구들은 대부분 극적인 성공보다는 오히려 점진적인 결실을 맺게 해줄 것이다.

 

 

생명체를 이루는 원자와 분자들의 공급이 제한을 받고 있다. 생물체가 죽고 분해되면서 30억년에 걸쳐 생명이 이어져오고 있으며 물질들은 계속 재사용되고 이산화탄소는 호흡, 부패, 연소에 의해서 방출된다. 이산화탄소는 광합성에 의해서 새로운 유기물질로 전환된다. 이산화탄소는 온실효과를 야기시키는 주요한 물질이므로 대기중 이산화탄소의 농도가 지속적으로 증가함으로써 지구온난화가 초래된다. 메탄과 염화불화탄소(CFC)도 온실기체이다. CFC는 성층권의 오존을 파괴함으로써 지표면에 도달하는 자외선 투과량을 증가시키고 있다.

유리질소(Nz)가 지구 대기의 79%를 이루고 있지만 단지 일부 원핵생물만이 단백질과 다른 질소화합물을 합성하는데 사용될 수 있는 형태의 질소로 유리질를 고정할 수 있다. 이러한 원핵생물의 일부는 콩과식물과 같은 종류의 식물과 공존할 때에만 질소를 고정할 수 있다. 그러한 공생관계를 갖지 못하는 식물은 토양 속에 있는 질산에 의존한다. 고정된 질소의 사용여부가 육상생태계와 오프 수중생태계 모두에서 제한요소로 작용하게 된다. 석유, 특히 석탄의 연소는 많은 양의 이산화황을 대기중으로 방출한다. 이것은 다시 지표면으로 되돌아오게 되는데 이산화황이 방출된 지점에서 산성비의 형태로 보통 낙하하게 된다. 민감성을 나타내는 호수에 내린 산성비는 pH를 낮추고 생태계를 파괴한다. 지구에 있는 물의 1% 이하만이 사용가능한 액체상태이다. 담수생물뿐만 아니라 모든 육상생물의 존재는 물에 의존한다. 육상생태계의 물은 증발되어 바다로 들어간다. 그것은 비가 되어 다시 대기로 돌아온다.

산업시설, 농업시설 및 가정의 폐기물은 깨끗한 물을 오염시킨다. 일부 유기폐기물은 1차처리 더 나아가서 2차하수처리에 의해서 제거된다. 이러한 과정은 생화학적 산소요구량(BOD)를 낮추게 된다. 이러한 과정을 거쳐도 용해된 질산과 인산은 거의 제거되지 못하므로 대부분의 하수처리장의 방출수는 이 물이 유입되는 하천의 부영양화를 일으킨다. 용해된 무기영양물질은 3차처리 즉 고도하수처리에 의해서 제거될 수 있다.

식물의 생장은 토양이 함유하고 있는 물과 다른 무기물질에 의존한다. 따라서 토양은 생산성을 결정하는 주요한 인자가 된다. 토양에 떨어지는 물의 양은 토양의 비옥도에 영향을 미친다. 연중 강우량이 100 cm를 초과하는 지역에서는 토양 무기물질 중 많은 양이 식물뿌리가 닿을 수 있는 깊이 아래의 하층토로 씻겨 내려간다. 연중 강우량이 20cm 이하인 건조한 지역에서는 무기물질이 표토에 축적되어 대부분의 식물들이 살기에는 염도가 너무 높다. 가장 비옥한 토양은 연중 강우량이 50~75 cm인 지역이다. 한 가지 생물종이 인간보다 더 생물권에 영향을 주는 좋은 없다. 좋게든 나쁘게든 인간이 우리의 목적을 위해 생물권에서의 에너지의 흐름과 물질의 순환을 조종하고 있다. 이러한 조종은 곤충을 비롯해서 우리가 먹는 식량과 같은 것을 먹고 사는 다른 생물들에게는 심각한 영향을 주게 된다.