전세계 곳곳에서 가뭄이 증가하면서 탄소저장능력이 뛰어난 토양미생물 생태계도 혼란에 빠지고 있다.
토양미생물이 기후변화에 적응하는 과정에서 탄소를 격리하는 미생물이 감소해 토양건강과 지구온난화에 큰 악영향을 미칠 수 있다는 보고가 12일 '미생물학 동향'(Trends in Microbiology) 학술지에 실렸다.
토양의 탄소저장량은 식물과 대기를 합친 것보다도 더 크다. 이 기능의 원동력은 흙속에 사는 미생물에 있다. 그러나 기후변화로 가뭄의 빈도와 심각성이 증가하면서 섬세한 토양생태계가 파괴될 수 있다는 것이다.
토양에 사는 미생물은 크게 두 부류로 나뉜다. 분해되는 식물의 탄소를 토양에 저장하는 부류와 탄소를 도로 대기에 방출하는 부류다.
미생물의 기후적응 과정에서 탄소방출 미생물이 탄소격리 미생물보다 더 많이 살아남으면 토양 내 탄소가 고갈돼 식물생산성과 온실가스 수치에 부정적인 영향을 미칠 것이라는 우려다.
토양에 저장된 탄소는 양분이 돼 식물 생장을 촉진하고 토양 침식도 막아준다. 이 토양탄소가 사라지면 폭우 시 토양 침식이나 산사태 등의 위험이 증가한다.
기후완화 관점에서는 식물과 토양의 탄소보유량이 대기 중 탄소 수치보다 더 큰 것이 바람직하다. 광합성을 통한 식물의 대기 중 탄소 흡수량이 늘고, 이 식물이 토양에서 분해되면 식물의 탄소가 고스란히 토양에 저장되는 선순환이 일기 때문이다.
따라서 보고서 저자인 스티븐 앨리슨(Steven Allison) 미국 캘리포니아어바인대학 미생물생태학자는 가뭄이나 온난화 등 기후요인에 따른 탄소 유입량·유출량의 균형 변화를 이해하는 것이 중요하다고 강조했다.
그는 미생물의 가뭄 대응력이 식물보다도 강하다고 보았다. 미생물이 가뭄에 적응하는 과정에서 탄소를 저장하기보다 방출하는 방향으로 진화할 수 있으며 이 과정이 식물의 적응 속도보다 훨씬 빠를 수 있다는 것이다.
앨리슨 박사는 미생물의 가뭄 반응에 대한 이해를 높여 토양미생물을 관리 및 조정할 수 있어야 한다고 주장했다. 가장 식물에 유익하고 탄소포집 가능성이 높은 미생물이 무엇인지 파악하면 균형을 유리하게 조정할 수 있다는 의견이다.
그는 또한 연구를 통해 사막, 북극 툰드라 등 보다 다양한 생태계에서 가뭄이 토양탄소 변화에 어떤 영향을 미치는지 이해를 높일 필요가 있다고 덧붙였다.
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