‘흙이 사라진 세상’을 상상이나 해보았을까?
토양은 만들어지는 속도보다 10~100배 빠르게 사라지고 있다.
우리 발밑의 세상, 토양 시스템의 붕괴에 대한 문제와 해법을 제시한 책

매년 전 세계에서 수십억 톤의 흙이 사라지고 있다. 우리가 먹는 식량의 95%가 흙에서 나온다. 흙 속의 탄소 양은 지구 대기의 3배이다. 지구상의 흙은 생각보다 더 얇은 층으로 이루어져 있고 오늘날 밝혀진 생명체의 25%가 서식하는 생물다양성의 보고이다. 더욱 놀라운 것은 토양은 지구가 태어난 지 10억 년 지나 생명체들이 나타난 이후에 형성되었다는 사실이다. 지구의 풍화된 암석과 생명체, 유기물질 그리고 대기가 만들어 낸 이 토양 시스템이 침식과 유실로 무너지고 있다. 현대식 농업과 기후변화로 가속화되고 있는 토양 시스템의 붕괴는 국제적인 식량 생산과 환경 위기를 초래하는 중대한 사안이다.
이 책 『흙이 사라진 세상』은 버락 오바마 전 대통령의 과학분야 참모이며 35년차 토양학자였던 조 핸델스만 박사가 마련한 토양 보존 정책에 관한 보고서를 책으로 새롭게 엮어낸 것이다. 이 책은 심각한 토양 위기를 다각도로 진단하고 해법을 제시하고 있다. 해법은 멀리 있지 않았다. 전통사회의 농법과 토양 친화적 농법을 현대식 농업과 결합하는 회복 전략을 실행하는 것이다. 또한 책은 토양의 기원과 토양과학에서부터 토양의 분류, 토양과 세계 문명, 전통 토양관리법, 토양 정책, 도시농업에 관한 이야기까지 체계적으로 정리했다.

지구의 표면을 덮고 있던 흙이 사라지고 있다: 토양의 침식과 유실
토양 깊이는 생성·퇴적과 침식의 균형으로 결정된다. 자연적 표토 생성은 연 0.5~1톤/ha 정도지만, 전 세계 평균 침식은 13.5톤/ha로 10~30배 빠르다. 2007년 아이오와주에선 폭풍우 한 번에 400만 ha에서 연간 유실량이 한꺼번에 발생했고, 일부 지역은 220톤/ha까지 잃었다. 침식 원인은 주로 바람과 물이며, 사하라 이남 아프리카·파푸아뉴기니 등에서 물 침식이 특히 심각하다. 인도는 관개 확대로 생산을 늘렸지만 염류 집적으로 취약성이 커졌다. 얕은 표토의 아프리카와 남미 일부도 큰 피해를 본다. 농경과 벌목이 이를 가속하며, 제퍼슨의 발토판쟁기는 역사적으로 대규모 토양 유실을 초래했다. 침식은 수확 감소, 토지 가치 하락, 생물다양성 손실뿐 아니라 하류의 퇴적·홍수·정수 비용과 식품 가격, 기후 악화까지 사회적 비용이 커지게 된다.

기후와 토양은 수천 년 함께한 긴밀한 동반자다: 기후 위기와 토양의 탄소저장 잠재력
기후와 토양은 상호작용하며 서로 영향을 주고 받는다. 2019년 IPCC 『기후변화와 토지』는 사막화·토양 황폐와의 연계를 다뤘다. 토양에는 약 2.5조 톤의 탄소가 저장되어 대기보다 3배, 식생보다 4배 많아 육상 최대 저장고다. 균형이 깨지면 침식이 탄소를 유출시켜 기후변화를 가속하고, 기후변화는 다시 침식을 심화하는 악순환이 생긴다. 논은 연간 수천만 톤의 메탄을 배출하지만, 뿌리로 더 많은 산소를 보내 메탄을 소모하는 미생물을 돕는 품종으로 완화할 수 있다. 온난화는 동토를 녹여 메탄 발생을 키우고, 증발량 증가로 폭우 등 재난을 촉발하며 해충·병원체 분포 변화로 작물 생산에도 새 위협을 가져온다.

지구의 암흑물질 흙도 탄생의 비밀이 있다: 토양의 기원
45.5억 년 전 지구가 생기고 1억 5,000만 년 뒤, 토양의 두 축인 암석과 물이 먼저 존재했다. 생명은 39.5~34.8억 년 전 등장해 자급자족 화학 시스템과 미생물 군집을 이루며 진화했다. 토양은 암석의 열·기계·화학적 풍화와 미생물의 장기 활동이 기상·기후에 의해 조절되며 빚어진 산물이다. 핵심 성분인 모래는 주로 SiO₂로, 큰 입자로 공극을 만들어 물·공기의 흐름을 돕는다. 가장 작은 점토는 규산염 광물로, 미사는 장석·석영 기반의 중간 입자다. 한 티스푼 흙에 수십억의 박테리아가 살아 식물에 영양을 제공하고, 식물은 광합성 탄소를 토양에 돌려준다. 저자는 토양을 ‘지구에서 가장 복잡하지만 연구가 어려운 ‘암흑물질’이라고 한다.

흙도 다양한 종류와 다채로운 색이 있다: 토양의 분류
토양은 혼돈처럼 보이지만, 향·질감·입자·맛·색 등 단서로 역사와 기원을 추적해 분류할 수 있다. 최초의 분류자는 약 1만 2천 년 전 농부들로, 전통지식을 전승했다. 이후 고대 관료들이 과세를 위해 체계를 발전시켰고, 중국 요임금 시대에는 생산량 기준 9등급제를 도입했다. 19세기 말 러시아의 도쿠차예프가 토양의 기원에 기반한 분류를 확립했고, 제2차 세계대전 후 각국이 체계를 정비했다. FAO가 세계 기준을 제시했지만 광범위 채택은 미진하며, USDA 신토양분류가 여러 지역에서 널리 쓰인다. 한국은 산림·농지 체계를 별도로 운영한다. 책은 USDA 12개 토양목을 지도로 소개하며, 그중 몰리솔(체르노젬)은 우크라이나·미 중서부 초원에 분포하는 비옥한 검은 표토로, 다년생 뿌리와 초식동물 그리고 미생물이 협업한 결과이다.

지구의 선물 흙은 알면 알수록 중요하다: 토양의 기능과 가치
토양은 생물·화학·물리 과정이 교차하는 장소로 다양한 생태계 서비스를 제공한다. 생물학적으로 식량·연료·사료·섬유·약품 생산을 지지하고, 화학적으로는 물질을 흡착·방출하는 필터, 물리적으로는 물의 이동과 식물 지지 구조를 담당한다. 유대교·기독교·이슬람 경전에서도 인간의 기원을 흙에서 찾는다. 토양은 전 생물종의 약 25% 서식처이자 식량의 95% 생산 기반이다. 지하수는 담수의 큰 비중을 차지해 25억 명에 물을 제공하며, 토양은 이를 완전하진 않지만 여과한다. 저자 핸델스만은 토양 박테리아 수천 종을 분석해 제약회사들이 외면하는 항생물질을 찾는 연구를 학생들과 계속하고 있다.