식량안보 '적신호'...2050년 전세계 농경지 84% '물부족'

김나윤 기자 / 기사승인 : 2022-05-10 07:20:02
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전세계 각 국은 가뭄 대응 전략 마련해야
빗물, 농업용수로 활용하는 농법개발 시급
▲2013년 텍사스의 가뭄으로 말라버린 옥수수들 (사진=밥 니콜스, USDA)


기후변화로 2050년까지 전세계 농경지 80% 이상이 물부족을 겪을 것이라는 예측이 나왔다. 이에 대비해 관개 인프라와 효율성을 개선해야 한다는 지적이다. 

중국과학원 지리과학과 천연자원연구소의 싱카이 류(Xingcai Liu) 부교수가 이끄는 공동연구진은 2026년~2050년까지 기후변화로 인해 경작지의 최대 84%에서 농업용 물부족이 악화되고, 이 가운데 60%의 경작지는 물 공급부족을 겪게 된다는 연구결과를 5일(현지시간) AGU 학술지 어스퓨처(Earth's Future)에 발표했다.

연구진은 전세계 농업에 필요한 현재 및 미래의 물 수요를 조사하고, 이 수요가 기후변화 조건 하에서 충족가능한지 여부를 예측했다. 우선 연구진은 비가 내려서 생기는 지표수인 '그린워터'와 강, 호수, 지하수의 관개를 통해 공급되는 '블루워터'를 측정하고 예측하는 지표를 개발했다. 이 종합지수를 전세계에 적용하고 기후변화에 따른 그린워터와 블루워터 부족을 예측한 것은 이번이 처음이다.

그린워터와 블루워터는 농업수의 주요원천이다. 특히 그린워터는 식물들이 쓸 수 있는 빗물의 일부다. 대부분의 강수량은 그린워터가 되지만 이는 눈에 띄지 않고 다른 용도로 추출할 수 없어 간과되는 경우가 많다.

농작물에 사용할 수 있는 그린워터 양은 한 지역의 강우량과 유출·증발로 인한 물 손실에 따라 달라진다. 농업관행, 지역의 초목, 토양종류 그리고 지형의 경사도 영향을 미칠 수 있다. 여기에 기후변화로 온도와 강우 패턴이 변화하고 증가하는 인구의 수요를 충족시키기 위해 농업이 확장되면서 작물에 사용가능한 그린워터가 줄어들 가능성이 제기됐다.

▲온실가스 배출이 증가하면서 2050년까지 농경지의 84%에서 농업용수 부족이 심화될 것으로 예측됐다. 위 그림에서 갈색은 물부족을 나타낸다. (사진=싱카이 류, Earth's Future)


연구진은 강수패턴의 변화와 기온상승으로 토양수분이 증발하면서 이용가능한 그린워터가 감소해 현재 전세계 경작지의 약 16%에 영향을 미칠 것으로 예측했다.

지난 100년동안 전세계 물 수요는 인구보다 2배 빠르게 증가했다. 물 부족은 이미 모든 대륙에서 농업문제로 이어지며 식량안보에 큰 위협이 되고 있다. 그럼에도 불구하고 현재까지 대부분의 물 부족 예측모델은 그린워터와 블루워터 모두 종합적으로 검토하는 데 실패했다.

메스핀 메코넨(Mesfin Mekonnen) 미국 앨라배마대학 토목건설환경공학 조교수는 "이번 연구가 기후가 농경지의 물 가용성에 미치는 영향을 강조하는 데 있어 매우 시기적절하다"고 평가했다. 그는 그린워터와 블루워터를 모두 고려한 물 부족 지표를 개발한 것에 주목하며 "대부분의 연구는 블루워터에만 초점을 맞추고, 그린워터는 거의 고려하지 않는다"고 지적했다.

전문가들은 물 부족 문제에 있어 그린워터를 이해하면 농업용수를 보다 효과적으로 관리할 수 있다고 말한다. 또 여러 농법을 이용해 농업용수를 보존할 수 있다고 밝혔다. 멀칭(Mulching:작물뿌리에 덮개를 덮어주는 농법)은 토양수분의 증발을 줄이고, 밭을 가는 경운작업없이 작물을 재배하는 무경운농업은 물이 땅에 스며들도록 하며, 파종시기를 조절하면 변화하는 강우패턴에 맞춰 작물을 재배하기 용이해진다. 또 경사지에서 같은 높이를 맞춰 일렬로 경작하는 등고선농업은 수분유출과 토양침식을 방지한다.

이번 물 부족 지수는 각국이 농업용수 부족 현황 및 원인을 평가하고 미래 가뭄대응 전략을 개발하는 데 도움이 될 것으로 전망되고 있다.

연구의 주요저자인 싱카이 류 부교수는 "그린워터와 블루워터의 최대 사용처인 농업은 전례없는 위기에 직면해 있다"며 "이 지수를 사용하면 일관된 방식으로 빗물을 공급받는 농경지와 관개 농경지의 농업용수 부족 여부를 평가할 수 있다"고 설명했다. 이어 류 교수는 "관개 인프라 및 효율성 개선은 식량수요 증가의 맥락에서 미래 기후변화의 영향을 완화하는 효과적인 방법이 될 것"이라고 강조했다.

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