“기후변화로 10년 안에 옥수수 생산 14% 줄고, 밀 17% 증가”

미국 나사 연구팀 <네이처 푸드> 분석 논문
열대 옥수수 곡창 줄고 중위도 밀 면적 늘어

기후변화로 10년 안에 옥수수 생산량은 24%가 감소하는 반면 밀은 17%가 증가할 것이라는 분석이 나왔다. 픽사베이 제공

기후변화는 2030년에 이미 옥수수와 밀 생산에 영향을 미칠 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

미국 항공우주국(나사)은 2일 “현재처럼 대기중 온실가스가 고농도를 유지하면 10년 안에 밀 생산량은 24% 감소하고, 반면 밀은 17% 증가할 것으로 분석됐다”고 밝혔다.

나사 고다드우주연구소(GISS)와 콜롬비아대 지구연구소 연구팀은 최신 기후 및 농업모델을 사용해 인간 활동 유래의 온도 상승과 강수 패턴 변화, 지표 이산화탄소 농도 상승 등이 생산량의 변화를 가져올 것이라고 분석했다. 이런 변화는 열대지방에서는 옥수수의 성장을 어렵게 하는 반면 밀 재배 면적은 늘릴 것으로 추정됐다. 연구팀 논문은 과학저널 <네이처 푸드> 1일(현지시각)치에 실렸다.(DOI : 10.1038/s43016-021-00400-y)

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논문 제1저자 겸 교신저자인 요나스 예거마이어 고다드우주연구소 연구원은 “2014년 이전 기후농업모델로 분석했을 때는 이런 변화가 예측되지 않았다. 옥수수 수확량 감소는 놀라울 정도로 크고 부정적이다. 특정 작물 생산량이 20% 줄어들면 전 세계에 심각한 영향을 초래할 것”이라고 나사 보도자료에서 밝혔다. 2014년에는 옥수수 수확량이 오히려 1% 증가하는 것으로 분석됐다. 밀의 증가도 9%에 그쳤다.

연구팀은 두가지 모델을 결합해 분석했다. 하나는 ‘접합 대순환 모델6’(CMIP6)이다. 기후학계에서 기후예측을 위해 사용하고 있는 전지구 대기모형 여섯번째 버전이다. 연구팀은 여기에 ‘농업모형비교 및 개선 프로젝트 모델’(AgMIP)을 결합했다. 기후변화로 인한 주요국의 농업부문 영향 분석과 지역간 변화, 적응 조처의 정책 효과 등을 다루기 위해 기후변화 시나리오와 작물 모형 및 농업경제 모형과 연계된 종합적 모델이다. 연구팀은 실험실과 노포에서 연구한 240여종의 작물에 대한 자료를 기초로 기후 및 작물 모델을 작동시켜 미래를 예측했다.

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연구 결과 대두와 쌀의 경우 일부 지역에서 감소할 것이라는 분석이 나왔지만 전 지구적 규모에서는 전반적인 기후변화 영향이 크지 않은 것으로 나타났다. 하지만 옥수수와 밀의 경우에는 기후변화 영향이 뚜렷했으며, 대부분의 모델들의 분석 방향이 같았다고 연구팀은 설명했다.

세계 어디에서도 자라는 옥수수는 특히 적도 인근 국가에서 대량 생산되고 있다. 북미와 중미, 서아프리카, 중앙아시아, 브라질, 중국 등에서는 옥수수 곡창지대의 평균기온이 상승해 식물이 받는 스트레스가 증가함으로써 옥수수 수확량이 감소할 가능성이 있다. 반면 온대기후에서 자라는 밀은 미국 북부와 캐나다, 중국 북부 평원, 중앙아시아, 오스트레일리아 남부, 동아프리카 등에서 기온이 상승함에 따라 재배 면적이 증가할 수 있다. 하지만 증가는 21세기 중반쯤에는 멈출 것으로 보인다.

온도가 모델(예측 프로그램)을 시뮬레이션할 때 고려할 유일한 요소는 아니다. 대기중 고농도의 이산화탄소는 광합성과 수분 보유에 긍정적 영향을 미치고 작물 수확량을 증가시킨다. 특히 이런 변화는 옥수수보다 밀에서 더 많이 발생한다. 지구 평균기온의 상승은 강수 변동, 폭염 및 가뭄의 빈도와 기간 변화에도 영향을 미쳐 작물 건강과 생산성의 변화를 일으킨다. 온도 상승은 식물의 성장 기간을 늘리기도 하고 작물이 빨리 성숙하게도 한다.

논문 공동저자인 알렉스 루안 고다드기후연구소 소장은 “작물은 성장기에 햇볕을 모아 열매와 자신한테 투여한다. 성장 단계를 단축하면 그만큼 많은 에너지를 모으지 못한다. 성장 속도가 빨라지면 수확량이 줄어든다”고 말했다.

이근영 기자 [e-mail]