질소는 식물을 자라게 하는 필수 요소이고 모든 생명체에 존재하는 중요한 성분이다. 그러나 동일한 질소가 너무 많게 되면 환경오염 문제가 발생할 수 있다.
미국의 버지니아대학교(University of Virginia)와 유기농센터(The Organic Center)의 공동 연구에 따르면 유기농업은 질소 재활용을 통해 환경오염을 일으키는 새로운 반응성 질소를 훨씬 더 적게 배출하며 질소 오염의 심각한 문제를 완화하는 데 도움이 될 수 있다고 밝혔다.
질소의 순환
유기농센터(The Organic Center)의 과학 프로그램 책임자인 제시카 쉐이드(Jessica Shade) 박사는 "농산물의 생산 과정에서 많은 양의 질소를 외부에 배출하게 되는데, 합성 비료 대신 퇴비를 사용하는 것과 같은 일반적인 유기농법이 훨씬 적은 양의 반응성 질소를 배출한다는 것을 보여주었다"라고 말했다.
버지니아대학(University of Virginia)의 제임스 갤러웨이(James Galloway)박사 연구 팀에서 주도한 이번 연구에서는 유기농법은 질소를 3배 이상 재활용함으로써 질소 오염을 예방하는데 도움이 된다는 것을 발견하였다.
또한 관행농업 농산물 식품 식단에서 식품을 생산하는데 사용 된 질소의 93%가 새로 생성된 반응성 질소임을 발견하였고, 반면에 유기농산물 식품 식단의 경우 식품을 생산하는데 사용 된 질소의 33%만이 새로운 반응성 질소로 나타났는데 상당 부분의 질소가 재활용되고 있었던 것이다.
어떤 형태로든 질소는 모든 생명체에 절대적으로 필요한 요소이다. 대부분의 질소는 대기 중에 존재하며 식물이나 다른 생물에 의해 사용될 수 없으며 대기 또는 수질 오염의 원인이 되지 않는다.
그러나 질소가 화학적 과정을 거치면 반응성이 생긴다. 반응성 질소는 식물과 동물의 성장에 사용되는 요소임과 동시에 환경 문제를 일으킬 수 있다. 문제는 지구상의 많은 양성 질소가 화학비료를 만드는 과정을 통해 반응성 질소의 형태로 변해가고 있다는 것이다.
농업은 작물을 기르기 위해 막대한 양의 반응성 질소를 사용하는데, 그 질소의 대부분은 식량 생산 과정에서 환경에 배출되게 된다.
과도한 반응성 질소는 기후 변화의 원인이 되는데 비료는 이산화탄소(CO2)보다 300배 강력한 온실가스인 아산화질소로 전환될 수 있다. 질소 산화물은 성층권으로 들어가 오존을 먹어치울 수 있어 오존층 파괴의 주요 원인이 되고 있다.
반응성 질소는 스모그를 형성하고 질산으로 전환될 때 산성비의 원인이 된다. 질소 유출은 호수로 들어가 독성이 있는 해조류 꽃을 피워 대양을 오염시켜 산소 손실을 가져오고 데드존(Dead Zones)이라고 불리는 거대한 지역에서 모든 것을 죽인다. 2017년 멕시코만의 데드존(Dead Zones) 사각지대는 뉴저지의 크기에 달한다.
이번 연구는 유기농업이 관행농업에 비해 질소 오염에 영향을 주는지를 정량화한 최초의 연구 중 하나이다.
유기농센터(Organic Center)의 과학 프로그램 부국장인 트레이시 미시위윅(Tracy Misiewicz)박사는 "질소는 원소이기 때문에 생성되거나 파괴될 수 없고, 지구상에 있는 질소 원자의 총 수는 여전히 방대하기 때문에 우리는 오염 물질이 있는 형태와 오염 물질이 없는 환경에 어떻게 존재하는지를 이해해야 한다"라고 하면서, "이번 연구 결과는 양성 질소를 오염된 질소로 전환하는 대신 유기농업이 새로운 반응성 질소를 압도적으로 재활용한다는 것을 보여주었다"라고 말했다.
친환경투데이 원정민 기자 press@greenverse.net |
