최근 발생한 스페인 홍수로 도로가 잠겼다. <사진=[AFP=연합뉴스]

기후 변화는 토양에서 자연적으로 발생하는 독성 금속의 이동성을 증가시켜 생태계를 불안정하게 만들고, 농산품을 통해 인간의 먹이사슬에 점점 더 많이 유입될 수 있다는 연구결과가 나와 주목된다.

UFZ와 튀빙겐 대학교의 과학자들은 카드뮴의 거동에 초점을 맞춘 실험 연구를 통해 이를 조사했다. 이 연구는 네이처 커뮤니케이션스 지구와 환경저널에 게재됐다고 UFZ가 지난달 30일 보도자료를 통해 전했다.

2100년까지 지구의 기온은 산업화 이전 수준에 비해 2~4도 상승할 것으로 예측된다.

이 기간 동안 대기의 현재 이산화탄소 함량은 두 배가 될 것으로 예상된다.

독일에서는 강수량이 약간 감소할 수 있다.

마리 뭬헤는 그 밖의 영향에 대해서는 미리 예상하기 어렵다“며 "기후 변화와 금속은 토양의 미생물에 개별적으로 스트레스를 가한다"고 UFZ에 말했다.

그는 "우리는 이전에는 거의 알려지지 않았던 이러한 복합적 영향에 대해 조사하고자 했다"라고 덧붙였다.

지구상의 모든 토양에는 독성 금속이 존재하지만, 결합된 형태로는 토양 유기체와 식물 재배에 거의 영향을 미치지 않는다.

하지만 독성 금속이 움직이면 상황이 달라진다.

마리 뭬헤는 “우리 연구에서는 토양에서 발견되는 독성 금속의 대표적인 예인 카드뮴을 조사했다"라고 전했다.

카드뮴은 세포의 생리적 과정을 억제하기 때문에 모든 생명체에 독성 영향을 미친다.

실험에서 연구팀은 여러 농장에서 가져온 농지의 토양으로 실험용 기둥의 속을 채웠다.

이 연구의 수석 저자인 튀빙겐 대학교와 UFZ의 쇠렌 드라베쉬는 “실험실에서 2100년의 기후 조건을 가정한 상태를 만들었다”며 “우리는 시간에 따른 토양과 토양 미생물 군집의 변화를 조사했다”고 UFZ 보도자료를 통해 전했다.

연구팀은 미래 기후 조건의 여름철 기온에서 토양에 존재하는 카드뮴의 이동성이 현재 조건보보다 약 40% 증가할 것이라는 사실을 발견했다.

드라베쉬는 “그렇게 되면 특정 미생물이 더 활발해지고 질소를 더 많이 사용하게 되어 토양 환경이 더 산성화된다”며 "일부 토양에서는 카드뮴 수치가 토양 미생물 군집에 영향을 미치고 생태계가 적응해야 할 정도로 상승할 수 있다. 반면 원래 약알칼리성이었던 토양에서는 이와 비슷한 문제가 발견되지 않았다. 변화된 기후 조건에서도 카드뮴은 크게 동원되지 않았다"고 설명했다.

뭬헤는 "이 연구는 변화하는 기후, 토양의 물질, 토양 미생물군집 사이의 상호작용이 얼마나 복잡한지를 보여준다"며 "“농업 생태계를 포함한 생태계는 앞으로 카드뮴의 이동량 증가로 인해 엄청난 교란을 겪을 수 있다. 이는 또한 농업으로 인한 온실가스 배출량을 변화시킬 수 있으며, 이동성 카드뮴이 농작물에 축적되어 인체 건강에 해로울 수 있다”라고 지적했다.

윤구현기자

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