중국에서 영농 기법에 대한 단순한 변화가 논(rice fields)에서 배출되는 메탄(methane)의 양을 크게 줄일 수 있다고 미국 포틀랜드 주립대학(Portland State University) 연구진은 밝혔다. 논은 잠재적인 온실가스이며 인간에 의해 배출되는 메탄의 약 20%를 배출한다. 일반적으로 농부들은 전 생장기 동안 논에 물을 대고, 이러한 사실은 범람한 유기물의 부패를 도와주는 미생물에 의해 메탄이 생성됨을 의미한다.

포틀랜드 주립대학 소속의 물리학자인 Chris Butenhoff와 Aslam Khalil 등은 중국 난징 농업대학(Nanjing Agricultural University) 생태학자인 Xiong Zhenqin 연구진과 공동으로 이러한 과정에 개입하는 다양한 요인들을 규명했다.

연구팀은 중국 농부들이 1980년대 이후 생산량 증대와 물을 절감하기 위하여 채용하고 있는 관행인 벼 생장기 중반에 수행하는 논의 배수(draining)가 논에서의 메탄 배출을 중단시킨다는 사실을 확인했다.

논에서 발생하는 지역적인 메탄 배출의 추정은 국부적인 지리학적 정보를 얻기가 어렵고 우수한 모델의 부재로 다루기 어려운 문제라고 미국 오크리지 국립 연구소(Oak Ridge National Laboratory) 소속의 생태학자인 Raymond McCord는 밝혔다.

물의 배수(draining water)는 메탄을 억제하는 효과 이외에 연구진은 과거 생장기에서 얻은 볏짚(rice straw)이 유기 비료 공급원으로 논이 추가될 때, 토양 기온이 증가될 때 논에서 배출되는 메탄이 증가한다는 사실을 확인했다.

이러한 발견을 토대로 연구진은 경작지의 위치 및 크기, 벼 생장기의 기간 등과 같은 다른 정보와 결합하여 논에서의 메탄 배출을 계산하기 위한 컴퓨터 모델을 제안했다.

논에서 볏짚의 위치를 알려주는 인공위성 자료를 가지고 중국 전역에 걸친 농경법에 대한 세부적인 목록과 조합하여 연구팀은 중국 전역의 논이 연간 510만 톤의 메탄을 배출하는 것으로 추산했으며, 이 양은 영국 뉴햄프셔 대학(University of New Hampshire) 소속의 Changsheng Li 연구진이 추정했던 1980년대 수준에서 약 70%를 삭감한 양이다.

이것은 주로 1980년대에 생장기 중반 배수(mid-season drainage)로의 전환에 기인한다고 Butenhoff는 밝혔다. 1980년대에는 단 1%의 중국 농부들이 생장기 중반 배수를 사용했지만, 2000년 이후 약 80% 가량의 농부가 이러한 농경법을 일상적으로 채용하고 있다.

그러나 생장기 중반 배수는 또 다른 온실가스인 일산화질소(nitrous oxide)의 배출을 동 기간 약 20,000톤 가까이 증가시킨다고 Xiong은 밝혔다. 그렇지만 전반적으로 온실가스의 감축은 2억7천 톤 가량의 이산화탄소 배출에 상응한다고 Xiong은 덧붙였다.

전 세계 추산치를 얻기 위하여 유사한 접근을 이용하여 연구진은 전 세계 논에서 약 5천만 톤의 메탄이 배출되는 것으로 추정하고 있다. 인도가 추정된 전 세계 메탄 배출의 약 1/3을 차지하고 있으며, 그 이유는 벼 생장기 동안 기온이 높아 대다수 경작지에서 지속적으로 논에 물을 대기 때문이라고 Butenhoff는 밝혔다.

기후 변화의 결과로 전 세계 기온이 상승함에 따라 메탄의 배출은 전 지구적 탄소 할당량에서 현재보다 더 중요한 부분을 차지할 전망이라고 Butenhoff는 밝혔다. 기후 변화에 관한 정부간 협의체(IPCC; Intergovernmental Panel on Climate Change)의 기온 상승 예측을 근거로, 연구팀은 중국 지역 논에서 메탄 배출이 2100년까지 250만 톤 가까이 추가로 상승할 수 있다고 추정했다.

연구진은 논에 지속적으로 물을 대는 방안 대신 생장기 중반 배수로 단순하게 농경법을 바꾸는 것이 논에서 발생하는 메탄 배출을 크게 줄일 수 있다고 밝혔다.

또 메탄 배출에 대한 추정의 신뢰성을 높이기 위하여 메탄의 흐름을 포함하여 더 많은 지역 정보가 필요하기 때문에, 벼가 성장하는 지역 외곽에 메탄을 모니터링하는 네트워크를 구축해야 한다고 Butenhoff는 밝혔다.

이 연구는 기후 변화 및 완화 노력에 대하여 중요한 암시를 갖는다고 McCord는 밝혔다. 메탄이 배출 감축 목표로서 매력적인 온실가스이지만 정확한 추정의 결여로 탄소 무역에 있어서 논에서 배출되는 메탄 배출을 적용하는 데 어려움을 겪고 있다고 McCord는 밝혔다.

http://www.nature.com/news/2009/090818/full/news.2009.833.html

제공 : kisti, 다른기사보기기사등록일시 : 2009.09.01 11:58

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