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5 문명과 흙

2백년 후 온세계 사막화

유엔 환경보고에 따르면 매년 6만㎢의 땅이 사막화되고 있다고 한다. 지구에 내린 축복, 비옥한 토양이 어떻게 변질되는 것일까?

성경의 창세기(5장19절)에는 사람과 토양의 관계를 극명하게 규정하고 있다. "네가 얼굴에 땀이 흘러야 식물을 먹고 필경은 흙으로 돌아가리니 그 속에서 네가 취함을 입었음이라. 너는 흙이니 흙으로 돌아갈 것이니라 하시니라."

우리나라에서는 신토불이(身土不二), 즉 사람의 몸은 그가 살고 있는 지역의 풍토와 하나라고 할 수 있을 정도로 밀접한 관계를 가지고 있다는 말로 국토사랑을 호소하고 있다. 흙은 생태계를 지지하는 기반이며, 흙과 생물의 10대 구성성분은 서로 일치하고 있다.

인류의 생존과 문명활동에 필요한 식량과 자연재화는 대부분 토양에서 공급된다. 역사는 인류와 토양 사이에서 전개되어온 상호관계라고 할 수 있다. 인류는 본격적인 농경생활을 시작하면서 자연환경을 변화시키기 시작했다.

특히 농경지 확보를 위한 삼림벌채와 지나친 가축의 방목, 부주의한 토지이용 등으로 토양유실, 지하수의 수위변화, 생태계의 파괴 등을 초래하기도 했다. 자연질서의 교란은 문명의 기초를 근본적으로 붕괴시킨다. 그러한 사례는 기원전 5천년부터 서기 200년까지의 중동지역과 지중해 연안에서 찾을 수 있다.

당시 중동지역과 지중해 연안에서 발달된 문학과 예술, 과학기술의 이면에 과도한 환경파괴가 수반됐다는 사실은 널리 알려져 있지 않다. 기원전 7천년경 티그리스강과 유프라테스강 주변은 삼림이 울창하고 토지생산력이 풍부한 지역이었다. 이러한 자연조건은 이 지역에서 메소포타미아 문명이 번창할 수 있는 경제적 토대를 마련해 주었다.

그러나 기원전 4천년 이후부터는 문명의 발달과 함께 늘어나는 인구와 높은 소비수준을 지탱하기 위해서 주변의 넓은 산림지역을 개간하기 시작했으며, 기존의 농경지도 과도한 경작과 가축사육으로 말미암아 급격하게 파괴되기 시작했다. 삼림과 토양의 파괴는 결국 농업생산량을 감소시켰고, 동시에 이 지역의 강수량을 줄이는 극단적인 기후변화까지도 야기시킨 것으로 알려져 있다. 환경파괴는 그 후 페르시아제국 때까지 지속적으로 진행돼 이 지역의 문명쇠퇴를 초래한 결정적인 요인이 되었다.

레바논이 사막으로 변하기까지

성경에서 60회 이상 거론되고 있는 레바논 산맥은 아름다운 자연의 대명사였다. 정상부는 눈으로 덮여 희게 빛났고, 자생하고 있는 백향목(삼목) 전나무 회양목 등 좋은 재목으로도 레바논의 이름이 높았다. 인류 역사상 가장 부자로 알려진 다윗도 백향목으로 지은 궁전에서 살았다.

그러나 삼림이 울창하던 레바논 산지와, 보리와 올리브 등 농산물이 풍부하던 주변 지역이 오늘날에는 황량한 사막으로 변하고 말았다.

레바논의 삼림은 기원전 10세기부터 벌채가 활발해지기 시작해 1세기를 전후하여서는 거의 소멸됐다. 삼림의 파괴는 곧 토양유실로 이어졌고, 토양의 파괴는 이 지역에 꽃피웠던 에브라의 도시문명과 자연생태계를 회생불가능한 지경으로 몰아넣었던 것이다.

그리스와 로마의 전성기에도 이러한 환경의 파괴현상이 지중해 연안과 북부 아프리카에서 유사하게 나타났다. 물론 이러한 문명의 쇠퇴현상이 전적으로 인간에 의한 환경파괴에 기인된 것만은 아니다. 당시의 자연적인 기후변동 역시 이 지역의 황폐화에 중요한 원인으로 작용했을 것으로 추정된다. 그러나 인간에 의해 가해진 과도한 생태계의 부담이 과거에 번창했던 지역을 황폐화시켜 문명 자체를 파괴시켰다는 사실은 현재 지구가 안고 있는 각종 환경문제에 대해서 시사하는 바가 매우 크다고 하겠다.
 

미국의 오리건주에 있는 조림지. 개발후 바로 묘목을 심었다.


연간 2백40억t 유실

인류가 안고 있는 심각한 환경문제 가운데 하나는 현재 경작지의 토양이 세계 곳곳에서 급격하게 유실되고 있다는 사실이다. 물이나 바람에 의해 야기되고 있는 토양침식은 토지의 질을 저하시켜 생산성을 낮추는 중요한 요인이 되고 있다. 이러한 토지의 질이 낮아지는 주원인은 인구증가와 함께 소비수준의 상승에서 찾을 수 있다. 즉 농산물에 대한 수요가 급증함에 따라 토지를 과도하게 이용하고, 이 과정에서 토양침식이 가속적으로 일어나고 있기 때문이다.

현재 지구상에서 유실되고 있는 표토는 연간 약 2백40억t에 이르고 있다. 미국에서 연구된 결과에 따르면 토양은 1년에 1ha당 약 30t이 침식되고 있으며, 이러한 침식속도는 자연상태의 토양 형성 속도보다 8배 이상 빠르다. 그리고 표토층에서 1인치의 두께가 침식될 경우, 농업생산량은 약 6%가 감소하는 것으로 알려지고 있다. 특히 아프리카와 아시아, 라틴아메리카 등에 분포되어 있는 반건조지역에서는 이러한 생산력의 감소현상이 특히 심하게 나타나고 있다.

유수(流水)에 의한 토양침식의 대표적인 예는 중국의 황토고원 지대에서 찾을 수 있다. 조밀한 삼림과 초지로 덮여 있던 중국의 황토고원은 1948년 중국 정부 수립 이후 무절제한 개간으로 말미암아 심각한 표토유실(表土流失)이 계속되고 있다. 1973년 황토고원 북서부 지역에서 관측된 결과에 따르면, 강우량이 3백46㎜일 때 삼림지역에서 일어나는 토양유실은 ㎢당 6t, 스텝지역에서 9.75t인 반면, 경작중인 농경지에서는 3백57t, 경작되고 있지 않는 농경지에서는 6백 75t으로 나타났다.

이러한 토양의 극단적인 파괴는 토지생산성을 50%이상 감소시켰으며, 이전에 이 지역에서 행해지던 임업과 목축업의 생산성 역시 급격하게 감소됐다. 황토고원지대에서의 토양침식으로 말미암아 만리장성 북서쪽에 위치한 무스(Mu-us)사막이 남쪽으로 확장됐으며, 황하의 토사량을 20% 이상 증가시켜 하천의 범람이 가중되고 하류의 생태계가 크게 변모됐다.

토양침식을 일으키는 것으로는 유수 이외에도 바람이 중요한 역할을 하고 있다. 1930년대 미국의 캔사스, 콜로라도 주를 포함하는 대평원지역에서 발생한 먼지폭풍(dust bowl)은 지나친 가축사육과 비합리적인 경작방법 때문에 발생한 환경재해였다. 제1차 세계대전 중에 일어난 전세계적인 곡물가격 상승에 따라 미국에서는 대평원 지역의 밀경작지가 강우량이 적은 서부로 급격히 확대되는 현상이 나타났다. 캔사스 주의 경우, 1910년에 2백ha였던 밀경작지가 1919년에는 5백ha로 확대됐으며, 전쟁이 끝난 후에도 경작지의 확대는 지속적으로 이루어졌다.

광범위한 지역을 경작하기 위해서 대평원지역에는 트렉터 컴바인 등의 농기계가 대량으로 도입됐으며, 많은 수의 가축이 방목의 형태로 사육되고 있었다. 이러한 토지이용방식은 대평원지역의 식생을 급속하게 파괴시켰다. 그 후 1931년부터 이 지역에 심각한 가뭄이 닥쳐 대평원지역의 토양은 거의 나지(裸地)로 드러났다. 1934년에는 극전선이 남쪽으로 이동함에 따라 기단의 교란현상이 발생하여 대규모의 먼지 폭풍이 발생했다.

미국에서는 1930년 중반 이래 2백억달러 이상이 토양보존을 위해 투자되었다. 그러나 기계에 의존하고 있는 미국의 조방적인 농업방식은 토양보전에 큰 장애요인으로 작용하고 있기 때문에, 지속적으로 토양의 풍식현상이 광범위하게 진행되고 있다. 특히 1977년 캘리포니아주에서는 먼지폭풍으로 2천㎢에 이르는 광범위한 지역에서 2천5백만t이상의 토양이 침식됐다.

심각한 염류화 현상

세계에서 가장 집약적으로 이용되고 있는 경작지 가운데 일부는 관개로 말미암아 토양의 화학성분이 변화돼 토지의 질이 떨어지고 있다. 농경지에 관개되는 물은 2백~5백ppm의 염분을 함유하고 있기 때문에 1ha당 1년에 물 1만㎥를 뿌린다면 2t에서 5t의 염분을 토양에 첨가하는 것과 같다. 또한 적절한 배수시설이 마련되지 않으면 지하수위가 상승해 농작물의 뿌리가 침수되거나 토양의 염분도가 증가한다.

이러한 현상은 산업국이나 개발도상국에서 모두 일어나고 있다. 세계적으로 관개농경지의 약 24%에서 염류화현상으로 생산량이 감소하고 있다. 인도에서는 염류화로 7백만 ha의 농경지가 황폐화됐으며, 2천만 ha에서는 생산량이 감소되었다. 중국에서는 7백만 ha, 파키스탄에서는 3백20만 ha의 경작지가 높은 염분도를 나타내고 있다. 미국의 관개농지에서도 염류화로 생산량이 25~30% 감소하고 있다. 소련에서도 2백50만ha가 염류화를 겪고 있는데, 대체로 중앙아시아 사막 지방의 관개농경지에서 이러한 현상이 진행되고 있다.

이밖에 토양의 염류화가 심각하게 진행되고 있는 국가로 아프가니스탄 시리아 이라크 터키 이집트 멕시코 등이 있다. 특히 이집트는 경작지가 모두 관개에 의존해 있기 때문에 경작지의 절반이 염류화로 생산량이 감소되고 있다. 멕시코에서도 염분증가로 연간 1백만t 가량의 곡물생산 감소를 겪고 있다.

매년 6만㎢가 사막화

오늘날 인간에 의한 자연파괴의 대표적인 예로 지적되는 것이 건조지역의 확대, 즉 사막화의 문제이다. 사막화를 가리키는 영어단어로는 desertization과 desertification의 두가지가 있다. desertization은 강수량의 감소에 따라 기후가 건조하여 사막이 되는 현상을 가리킨다. 반면에 desertification은 인간의 영향 혹은 기후변동에 의해 강우량 6백㎜ 이하의 건조지역과 반건조지역에서 환경이 사막지역과 같이 척박해지는 현상이다. 현재 세계적으로 건조지역이 차지하고 있는 면적은 이미 40%에 달하고 있지만, 1977년 유엔환경계획의 보고서에 따르면 매년 약 6만㎢의 토지가 사막화되고 있다.

사막화가 현재의 추세대로 진행된다면 약 1천3백만㎢ 정도인 세계의 경작지 및 목축지가 2백년 후에는 거의 모두 없어질 것이라는 극단적인 예측도 나오고 있다. 특히 현재의 연간 8천8백만명에 이르는 급속한 인구증가를 감안하면 인류의 빈곤문제는 사막화에 의해 더욱 가속화될 것으로 전망된다.

사막화 문제가 세계적인 주목을 받기 시작한 것은 1968년에서 1973년 사이에 아프리카의 수단-사헬지역에서 발생한 격심한 한발 때문이었다. 수단-사헬지역은 아프리카 동쪽의 홍해에서 대서양 사이, 그리고 사하라 사막에서부터 적도에 이르는 지역으로 나이지리아 차드 말리 볼타 등 사하라 사막 주변의 15개국이 포함되어 있는 광범위한 지역이다.

당시 격심한 가뭄이 발생했을 때, 이 지역에서는 약 10만명이 사망하고 6백만에 이르는 기아 난민이 발생했으며, 가축은 40% 이상이 감소한 것으로 보고됐다. 이후에도 한발은 지속적으로 진행돼 사막지역이 남쪽으로 급속하게 확장되고 있으며, 1980년대 전반에는 사헬지역을 중심으로 아프리카의 반건조 기후지역 전반에 걸쳐 심각한 한발이 일어나 사막화가 더욱 진행됐다.

이러한 사막화현상은 아프리카 사하라 사막 주변에만 한정된 것이 아니다. 아시아의 중동지역과 내륙부, 미국과 멕시코의 국경지대, 북미와 남미의 태평양 연안지역, 오스트레일리아의 내륙 등 위도 30º전후에 위치한 아열대 고기압대를 중심으로 한 건조·반건조지역에서 광범위하게 나타나고 있는 현상이다.

현재 진행되고 있는 사막화는 인위적인 요인과 기후적인 요인이 복합적으로 작용하고 있는 것으로 간주된다. 그러나 현재까지 어느 쪽이 주된 원인인지는 규명되지 못하고 있다. 기후학적 측면에서는 사막화가 진행되는 지역의 건조도가 점차 증가하고 있다는 주장이 제시되고 있다. 즉 극지역의 찬기단이 점차 성장하여 습윤한 열대수림대를 적도로 이동시키는 대기대순환의 변화가 전세계적인 사막화의 요인이 되고 있다는 것이다.
 

중동네게브 사막. 고대 도시의 유적(언덕)과 현재 재건중인 농장. 한번 사막화가 진행되면 되돌리는 것은 매우 어렵다.


생태 균형의 파괴

기후적인 요인과 함께 사막화를 진행시키는 원인으로 지적되고 있는 것은 사막화 지역에서 발생하고 있는 인간의 무분별한 개발행위에 기인한 생태적 균형의 파괴다. 사하라 사막 주변의 사헬지역은 세계대전 후 서구의 원조로 폭발적인 농산물 증산과 인구증가를 경험했다. 현재 수단-사헬지역을 포함한 중근동지역의 인구는 20세기초에 비해 6배 이상이 증가했으며, 현재도 2~3.5%의 높은 인구증가율을 보이고 있다.

서구의 지하수 개발기술은 이 지역에 큰 장애가 되어왔던 농업용수난을 해결시켰다. 그러나 이곳의 지하수는 습윤했던 과거에 채워졌던 것이기 때문에 비가 적은 반건조기후에서는 퍼내쓰고 나면 쉽게 재충진되지 못한다. 지하수의 사용에 따라 우물의 수위는 계속 내려갔고, 마침내 용수공급의 중단으로 흉년이 거듭돼 기아와 질병이 만연하게 됐다. 반건조지역의 빈약한 나무와 풀은 땔감으로 쓰기 위해 베어지고 토양파괴는 심화됐다.

식생이 사라지자 태양광선의 지표반사율이 증가해 지표층의 공기가 대류현상을 일으킬만큼 가열되지 않게 되었다. 대류현상이 일어나지 않아 강수량이 더욱 줄어 가뭄이 심화됐다. 설상가상으로 부패한 정부관리들이 원조곡물을 중간에서 착복해 어려움을 가중시키고 있다.

유목이 경제적 기반을 이루고 있는 반건조기후 지역에서는 인구의 증가와 함께 가축의 수도 증가하게 되어 생태계의 수용능력을 초과하는 결과를 가져 왔다. 목초지의 수용능력을 초과하는 가축수의 증가는 식생의 파괴, 풍식(風蝕), 지하수위의 변화, 토양의 염류화를 진행시켜 이 지역의 토양을 식생이 자랄 수 없는 황무지로 변화시키며, 그 결과 사막이 점차 확장된다.

이러한 사막화 과정은 과도한 농경활동을 통해서도 일어난다. 낮은 토지생산성을 가진 반건조지역의 경우, 늘어나는 인구를 부양하기 위해서는 다른 기후지역에서보다 더 넓은 지역을 개간하게 된다. 반면 경작된 토지는 관리가 어려운 건조지역의 기후적 특성 때문에 많은 토지가 식생이 파괴된 채 방치되고 있어 사막화의 대상이 되고 있다.
 

(그림) 사하라 사막과 사헬 지역


동아시아의 수전농법

한편 우리나라를 비롯한 동남아에서는 논농사를 바탕으로 수천년간 문명을 꽃피워왔지만, 중남미나 중동지역에서처럼 오랜 농경기간 후에 표토(表土)가 유실되거나 토질이 척박해져서 국가와 문명이 송두리째 사라졌던 기록은 없다. 동아시아의 수전농법은 인류가 고안해낸 인위적 생태계 가운데 가장 훌륭한 것으로 손꼽히고 있다.

논농사는 일견 하나의 작물만 경작하는 것으로 보이지만 실제로는 밭보다 더 다양한 동식물로 구성돼 있다. 논에는 물을 대기 때문에 자연계에서 생산력이 가장 높다는 습지와 유사하다. 논바닥에 자생하는 녹조류는 질소를 고정하여 지력을 높이는 역할을 한다. 논농사는 사질 산성토가 주를 이루는 우리나라 토양에서 가장 현명한 토지 이용방법이다.

또한 수많은 종류의 미생물과 토양소동물(土壤小動物)은 논에 유입하는 폐유기물을 효율적으로 분해하여 영양소로 환원한다. 실제로 논은 수천년동안 농촌지역의 쓰레기 처리장 역할을 해오고 있는 셈이다.

또한 수전농법은 수자원이용의 측면에서도 탁월하다. 우리나라에서 논의 총면적은 1백35만ha에 이른다. 논이 홍수시에 약 17㎝ 깊이의 물을 저류한다면, 전국의 논이 약 23억t의 물을 가둘 수 있다. 이 저수량은 우리나라 홍수조절용 댐 6개의 총 홍수조절 수량인 15.3억t의 1.5배에 해당한다. 이러한 효과를 얻기 위해서는 충주호 크기의 댐을 4개나 만들어야 한다.

도시화와 산업화로 대변되고 있는 현대문명에 대해서 두가지의 극단적인 평가가 상존하고 있다. "신은 자연을 창조하고, 인간은 도시를 만들었다"는 자부심가득한 주장이 있다. 과학기술은 인류의 모든 문제를 해결할 것이고, 인간의 기술능력을 종합한 도시문명이 인류의 복지를 보장할 것이라는 생각이다. 성경에는 인류사상 최초의 살인자 가인이 최초로 성을 쌓고, 아들의 이름을 따라 그 성읍을 에녹이라고 명명한다. 그로부터 도시의 번영은 도덕적 타락을 낳았고, 그 결과는 토양파괴와 함께 문명의 멸망이었다. 이것이 고대역사에서 찾을 수 있는 가르침이다.

오늘날 도시문명과 물질문명은 사상유례를 찾을 수 없을 정도로 진보됐다. 동시에 토양파괴를 비롯해 생태계의 훼손이 가속화되고 있어 인류의 생존마저 위협하고 있다. 앞으로 남아있는 90년대는 우리가 원하건 원하지 않건 간에 격변의 시대가 될 것으로 보인다.

인류는 두가지 극단적인 변화가운데 하나를 선택해야 한다. 레스터 브라운이 대비시킨 것처럼, 악화일로에 있는 환경을 회복하고 미래를 찾으려는 환경보전의 움직임에서 비롯되는 변화를 선택하거나, 아니면 종국적으로 경제쇠퇴와 사회불안으로 치달아갈 지속적인 환경악화로부터 일어나는 변화를 감수해야 한다.

1993년 01월 과학동아 정보

  • 유근배 교수

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