나는 나이테를 세는 과학자입니다
1998년 봄, 나는 벨기에 겐트대학교에서 환경공학 석사 과정을 밟고 있었다. 학위 논문을 쓰기 위한 연구 프로젝트를 정해야 했는데 나는 한 학기 동안 독일에 교환 학생 프로그램을 다녀온 터라 결정이 많이 늦은 상태였다. 외국에서 연구할 흥미로운 주제들은 대학원 동기들이 먼저 가져가 버렸다. 여름 방학 전에 프로젝트를 결정하려고 열심히 알아보던 차에 식생생태학과 목재해부학을 가르치는 한스 빅만(Hans Beeckman) 교수를 찾아가게 되었다. 빅만 교수는 아프리카 탄자니아에서 나이테를 연구해 보는 게 어떠냐고 제안했다. 연륜연대학이란 말은 그때 처음 들었지만 나는 별로 주저하지 않고 그러겠다고 했다.(중략)
우리 쪽에서는 처음부터 연륜연대학자가 되겠다는 꿈을 안고 성장한 과학자는 거의 없다. 연륜연대학을 전공하는 사람들은 학부 때 어쩌다가, 또는 나처럼 대학원에 들어가 필드(실험실이 아닌 야외 연구 장소-옮긴이)나 실험실에 우연히 발을 들였다가 눌러앉은 경우가 대부분이다.
--- pp.15-16

사막 한가운데서 천문학자가 나이테 연구를 시작한 이유
2010년 7월, 당시 스위스 취리히에 살던 나는 미국 애리조나 투손으로 직장을 옮기겠다는 별난 결정을 내렸다. 사람들은 왜 나이테 과학자가 사막으로 가겠다는 것인지 궁금해했다. “나무 가지고 연구하는 것 아니었어?” (중략)
나이테가 뚜렷하고 수령이 길며 가뭄에 민감한 나무와 잘 보존된 유적지 목재의 조합이야말로 연륜연대학이 애리조나 사막에서 시작된 진정한 이유일 것이다. 19세기 후반 미국 천문학의 본거지가 남서부 지역보다 생물 다양성이 높고 나이테가 덜 특이하며 가뭄에 덜 취약하고 선사 유적이 드물고 형편없이 보존된 곳이었다면, 연륜연대학이라는 학문은 전혀 다른 경로로 탄생했을 것이다.
--- pp.25-41

나무를 베지 않고도 안전하게 나이테를 세는 방법
세상의 모든 나무에게는 각자 하고 싶은 말이 있다. 키가 큰 나무의 어두운 그늘에서 평생 살아온 하층부 나무들이라면 날씨보다는 빛을 가리는 제 이웃을 두고 투덜댈 것이다. (중략) 기본적으로 나무들은 사람들 못지않게 날씨 이야기를 좋아한다. 미국 남서부 지방의 나무들은 가뭄이 오면 툴툴대면서 폭이 좁은 나이테로 불만을 표시한다. 그러나 스위스 알프스나 알래스카의 나무들이라면 가뭄보다는 추운 날씨에 화를 내고, 비가 덜 내리는 여름보다는 서늘한 여름 기온을 나이테에 기록할 것이다. 나무의 성장을 제한하는 이 ‘불만들’을 나이테 세계에서는 제한 요인(Limiting Factor)이라고 부른다.
--- p.53

수천 년을 살아온 나무는 외모부터 다르다
당시 노스캐롤라이나대학교의 지리학과 대학원생이었던 돈 커리(Don Currey)는 미국 남서부 지역의 홀로세(Holocene, 홀로세는 현재 우리가 속한 지질 시대로 약 1만 1650년 전에 시작되었다) 빙하 연구와 관련해 네바다 동부의 브리슬콘소나무 연대 측정과 분석에 관심이 있었다. 그가 나이테 측정기를 들고 휠러피크에 도착했을 때 제일 먼저 발견한 나무가 프로메테우스였다. (중략) 이유가 뭐였든 그는 산림청에 프로메테우스의 벌목 허가를 요청했고 허가를 받았다. 그날 밤 호텔 방에서 커리는 프로메테우스 단면에서 4862개의 나이테를 세었고 자신이 방금 지구상에서 가장 오래 살았던 나무를 죽였다는 사실을 깨닫고 공포에 질렸다.
--- pp.66~67

과거의 날씨를 알려 주는 넓고 좁은 모스 부호
나무는 식량과 물이 풍부할 때, 그리고 남과 경쟁하거나 공격받지 않을 때 행복하다. 행복한 해에 나무는 무럭무럭 자라 넓은 나이테를 만든다. 반면 가뭄이나 한파를 겪었거나 허리케인이 잎과 가지를 죄다 꺾어 놓는 바람에 행복하지 않은 해에는 생장에 투자할 에너지가 많지 않아 좁은 나이테를 만든다. 따라서 나무의 행복은 날씨에 크게 좌우된다. 나무는 계절적 정서 장애는 물론이고(어두운 계절에는 아예 동면하고 생장을 멈추니까) 연례 정서 장애도 겪는다. 즉, 날씨가 나쁜 해에는 나무가 우울해한다는 말이다. 여기에서 ‘나쁜 날씨’는 지역에 따라 추위가 될 수도 있고 가뭄이 될 수도 있다.
--- p.79

나무로 만든 타임머신을 타고 1만 년을 거슬러 오르다
우리가 유럽의 초기 정착민들에 대해 아는 것은 많지 않다. 인구는 얼마나 되었을까? 무슨 언어를 사용했을까? 어떻게, 그리고 왜 스톤헨지 같은 거석을 세웠을까? 그러나 연륜연대학 덕분에 그들이 6000년 전에 참나무와 소나무를 잘라 호상 가옥, 수상 도로, 우물을 지은 정확한 연도와 계절을 알 수 있게 되었다. (중략) 나이테를 이용한 연대 측정은 성과 대성당, 대학과 시청 건물은 물론이고 소박한 역사 건축물의 연구에도 크게 한몫했다. 독일의 바이킹 정착촌, 베네치아의 팔라치(Pallazzi), 영국의 솔즈베리 성당, 이스탄불의 소피아 대성당까지 연륜연대학은 전 세계 문명의 건축물뿐 아니라 문화에 대한 새로운 해석을 제공했다.
--- p.99

스코틀랜드에 폭우가 내리면 모로코에 가뭄이 드는 이유
모로코 아틀라스개잎갈나무는 아프리카에서 가장 수령이 높은 나무에 속하고, 나이테가 또렷해 교차 비교에 적합한 믿음직스러운 가뭄 기록기이다. 연륜연대학자의 관점에서 이 나무들은 매우 바람직한 특징을 갖고 있기 때문에 수년 동안 많은 연구 팀이 이 숲을 방문해 목편을 채취했다. (중략)
아틀라스개잎갈나무는 봄철 가뭄에 의해 생장이 제한된다. 습할 때는 나무가 행복해져서 나이테가 통통해지고, 건조할 때는 행복하지 않아 나이테도 좁아진다. 이 나무의 나이테 연대기는 모로코 가뭄의 1000년짜리 재구성을 대신한다. 가장 초기 나이테(기원후 약 400년)는 눈에 띄게 좁은데 중세 시대의 심각하고 장기간 지속된 가뭄을 기록했기 때문이다. 1450년경부터 나무는 계속해서 넉넉히 물을 공급받다가 1980년 무렵부터 다시 심한 가뭄이 시작되었다.
--- pp.128~129

나이테가 넓어지면 폭풍은 잦아들고 해적선은 날뛴다
우리는 호텔 테라스에서 술을 마시며 빅 파인 키 나이테와 카리브해 난파선 기록을 결합해 과거의 허리케인 발생을 재구성하고 타임라인을 과거 300년 이전으로 확장하는 아이디어를 생각해 냈다. 만약 과거 카리브해의 난파 사건 배후에 허리케인이 있다면 연도별로 난파된 선박의 수를 허리케인 활동의 대체 자료로 사용할 수 있다는 가설을 세웠다. 즉 난파선이 많이 발생한 해는 허리케인 발생의 강도와 빈도가 높았다고 추정할 수 있다는 뜻이다. (중략)
그랜트의 초기 분석을 통해 우리는 많은 나무의 생장이 억제된 해는 허리케인이 발생한 해와 일치한다는 사실을 이미 알고 있었다. 하지만 더 중요한 사실이 있었다. 나이테 기록과 난파 기록을 비교했더니 나무들의 생장이 억제된 해는 배가 많이 침몰한 해와 일치한 것이다. 선박 침몰 사건이 그것과는 전혀 무관한 나무의 생장 억제 시기와 그렇게 잘 맞아떨어지는 걸 보고 우리도 놀랐다.
--- pp.165~166

나무들이 여름 추위에 떨자 로마 제국은 무너졌다
‘영원한 도시’로 가는 내 여정은 스위스 산림·눈·지형 연구소에서 일할 때 로마 시대까지 거슬러 가는 고고학 목재에서 기후 정보를 추출하면서 시작했다. 살아 있는 참나무와 소나무는 물론이고 반화석 나무, 역사 건축물, 로마 시대 우물 등에서 얻은 8500점 이상의 나이테 표본을 가지고 우리 팀은 과거 2400년(기원전 405~기원후 2008년)의 중유럽 강수량과 기온 재구성을 개발했다. 고고학 유물에서 얻은 나무들의 수확 연도를 나열해 보니 유독 건축 활동이 활발한 기간(기원전 300~기원후 200년)이 있었는데 이 시기에 아주 많은 나무가 벌목되었다.(그림 7 참조) 이 기간은 로마의 농업 경제가 번창하고, 인구가 늘고, 전반적으로 온화한 기후를 배경으로 제국이 복잡성의 절정에 도달했던 로마 기후 최적기(Roman Climate Optimum, 로마 온난기)와 일치한다.
--- p.194

우리의 과거, 나무의 현재, 지구의 미래
우리는 화석 연료를 태움으로써 자연적인 탄소 순환의 한 단계를 드라마틱하게 가속시키고 균형을 깨뜨렸다. (중략) 연륜연대학자들은 이 탄소 퍼즐을 푸는 데 도움이 될 강력한 도구를 손에 쥐고 있다. 우리는 나이테 측정기를 가지고 서로 다른 수종, 수령, 토양, 기후의 나무에서 얼마나 많은 목질부가 자라고 얼마나 많은 탄소가 저장되었는지 조사할 수 있다. 우리는 길어진 생장기가 어떻게 목질부 생장에 영향을 미쳤는지 알 수 있다. 또한 가뭄, 극한의 날씨, 상승하는 기온이 어떻게 생장에 영향을 미쳤는지, 기후가 변화하면서 이러한 영향이 어떻게 달라졌는지, 산불과 곤충으로 인한 발병이 얼마나 빈번하게 일어나고 숲 생장에 얼마나 많은 영향을 미치는지 알 수 있다. 나이테는 우리에게 기후 변화가 어떻게 과거 사회에 영향을 끼쳤는지 가르쳐 주었다.

나이테를 연구하는 학문인 연륜연대학이 이렇게 재미있고 유용한 학문인지 나는 미처 몰랐다. 이 책이 중고등학교 필독서가 되면 좋겠다.

나무가 역사 너머의 세월과 지리에 대한 엄정한 기록자라는 사실을 이 책을 통해 알았다. 그래서 더 탄복할 만한 책이다.

나무의 나이테를 따라 나는 순식간에 천문학과 고고학을 넘나들며 나이테와 태양의 흑점 그리고 해적선처럼 서로 아무런 관련이 없을 것 같은 존재들의 상관관계를 알게 되었다.

거침없지만 진정성이 가득하고, 솔직하면서도 재밌게 써 내려간 문장들은 나무의 과학이면서 나무의 문학이었다. 나무의 거의 모든 것에 대한 아름답고 비밀스러운 이야기들이 여기에 있다.

당신이 나무 그루터기와 나이테에 조금이라도 흥미를 느낀다면 이 책은 당신에게 완벽한 책이다. 과학과 모험을 결합하여 나무의 마음을 들여다보고 나무에 얽힌 수많은 비밀을 밝혀냈다.

독자들의 과학적 호기심을 자극하는 매혹적인 책이다. 과거의 기후는 물론이고 오늘날 닥친 기후 위기를 이해하고 고민하게 만든다.

과학 지식과 흥미진진한 내러티브가 조화를 이룬다. 연륜연대학을 다룬 책 중에서 단연코 최고다.

이 책은 과학과 과학자의 삶에 부치는 연애편지와 같다. 과학자들의 생각과 마음가짐, 환희와 실망의 순간을 포착하며 그들의 연구와 노력이 어떻게 지속되어 왔는지 그리고 있다.

이 책은 자연과 인류사의 비밀을 풀 수 있는 최적의 도구인 연륜연대학을 소개한다. 자연의 놀라운 작동 방식이 인류 문명 발전에 어떤 도움을 주었는지 이해할 수 있다.