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인 비료는 재생불가한 지질 퇴적물에서 산출. 침식만으로 토양에서 연 630만 톤 사라져.
전 세계 인 손실의 50% 이상이 토양 침식으로 손실.
중국, 러시아, 미국은 이미 이 분야에서 영향력 확대 나서. 유럽에는 인 매장지가 거의 없다.
아프리카, 동유럽, 남아메리카 큰 영향 받아.

지구상에 인(Phosphor)이 부족해진다.
토양 침식은 예상보다 많은 인 손실을 증가시킨다.

부족한 자원 :
연구원들이 식물성 영양소 '인(phosphorus)'이 부족한 곳과 어떻게 손실되는지 자세히 조사했다.
전 세계 인 손실의 50% 이상이 토양 침식으로 인한 것이라는 놀라운 결과가 나왔다.
토양의 영양분을 물로 씻어내는 것이다. 아프리카, 동유럽 및 남미가 특히 영향을 받는 반면, 유럽은 19%  침식으로 인을 손실한다. 중국은 다량의 비료로 손실을 상쇄하고 있다. 

▲ 전 세계 인 손실의 50% 이상이 토양 침식으로 인한 것이다.

인은 식물 성장에 필수적이지만 전 세계적으로 부족하다.
자연적인 인 순환에서 영양분은 거름, 또는 죽어가는 식물 부분을 통해 토양으로 되돌아간다. 그러나 농업에서는 수확으로 인해 이러한 연결고리가 끊어진다. 이것은 거름을 통해 인을 첨가해야 함을 의미한다. 인은 인산염이 포함된 암석에서 추출되므로 회수되지 않는 한 제한된 자원이다.

자원은 얼마나 오래 지속되며 누가 접근할 수 있을까?

"인 비료는 재생 불가능한 지질 퇴적물에서 나오기 때문에 점점 더 희소한 자원이 되고 있다"고 바젤(Basel) 대학의 크리스티네 알레웰(Christine Alewell)과 동료들이 말했다.

변화가 없다면 세계 농업의 인은 결국 고갈될 것이다. 지금도 세계 시장에는 항상 급격한 가격 인상과 일시적으로 부족하다.

▲ 적린(red phosphorus), 자린(violet phosphorus) Quelle: Gschnaller Jochen / Fotograf: Peter Krimbacher https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Phosphor-rot-violett.jpg

지질 자원이 고갈되면 논란의 여지가 있다.
예를 들어, 최근 서사하라와 모로코에서 수백 년 동안 전 세계 비료 수요를 감당할 수 있는 대규모 신규 매장지가 발견됐다. 이 매장된 인에 얼마나 쉽게 접근 할 수 있고 누가 접근 할 수 있는지는 분명하지 않다. 중국, 러시아, 미국은 이미 이 분야에서 영향력을 확대하고 있다. 유럽은 자체적으로 인 매장지가 거의 없다.

침식으로 50% 이상 손실

인이 토양에서 손실되는 과정을 정확히 아는 것이 더욱 중요하다.
지금까지 주요 원인은 재활용 부족, 거름이나 식물과 같은 생물학적 공급원의 입력이 거의 없었으며 인 자원을 일반적으로 잘못 관리했다.
Alewell과 그녀의 팀은 처음으로 침식 및 인 함량 데이터를 기반으로 조사하고 지금까지 무시되어 왔던 침식이 전 세계 토양의 인 손실에 미치는 역할을 모델링했다.

그 결과, 평균적으로 전 세계 농업에 사용되는 토양은 침식만으로도 연간 630만 톤의 인을 잃는다. 즉, 물로 토양과 영양분을 씻어낸다. 전 세계 인 손실의 50% 이상이 토양 관리에서 토양 침식으로 거슬러 올라간다. 연구진은 “전 세계적으로 토양 침식을 통한 인 손실은 유기 토양 관리를 통한 손실보다 높다”고 보고했다.

아프리카, 남미 및 동유럽 가장 큰 타격

아프리카, 동유럽 및 남미는 특히 큰 타격을 입는다.
침식으로 인해 인의 손실이 가장 크다. 아프리카의 많은 지역에서 헥타르 당 10~20kg의 인이 손실되고 남아메리카의 해안 지역과 발칸 반도 일부 지역에서도 비슷한 양이 손실된다.

반면 중부 및 서유럽은 침식 관련 손실에 상대적으로 영향을 받지 않는 지역에 속한다.
이 곳은 총 손실의 약 19%만을 차지한다.

▲ 침식으로 인한 토양에서 인의 손실. © Alewell et al. / Nature Communications / CC-by-sa 4.0

Alewell은 “아프리카는 지질학적 매장량이 가장 많지만 역설적으로 부족하다. 그 곳에서 얻은 인은 아프리카 국가의 농부들에게는 비싸다. 유럽 농부들이 지불하는 비용의 몇 배에 해당하는 가치를 지불해야 한다"고 말했다.
게다가 아프리카에는 분뇨와 액체 분뇨로 인한 손실을 보상하기에는 가축이 너무 적다.
동유럽과 남미에서도 인 비료 비용은 많은 농부들에게 중요한 원소다.

알레웰의 보고서에 따르면 중국 일부 지역의 경우 침식 관련으로 인 손실도 매우 높지만, 이는 거름, 대변 및 하수에서 인을 목표로 하는 회수 프로그램뿐만 아니라 집중적인 시비로 상쇄된다.

침식과의 싸움은 인을 보존한다

"우리 식품의 95%는 토양의 식물 성장에 의해 직간접적으로 생산된다"고 Alewell은 설명했다. “따라서 식물 영양소 인의 점진적인 손실은 모든 사람과 사회에 영향을 미치게 된다.”
국가가 남아있는 많은 공급량을 보유한 주로부터 독립을 확보하려면 토양에서 인 손실을 최소화하는 것을 목표로 해야 한다.

연구자들에 따르면 토양 침식을 줄이는 것이 올바른 방향으로 나아가는 중요하고 큰 단계다. 농부들은 멀칭, 풋거름 및 파종을 통해 가능한 한 오랫동안 토양을 덮도록 보장하고, 지형에 적합한 재배(예 : 경사면을 가로지르는 재배 또는 테라스)를 통해 침식을 줄일 수 있다.
(Nature Communications, 2020; doi : 10.1038 / s41467-020-18326-7)
출처 : Universität Basel

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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