글쓰기/시대
바이오 숯 토지 약탈: 아프리카에 미치는 영향
다솜단미
2010. 5. 7. 10:39
세계기후변화종합상황실
바이오 숯 토지 약탈: 아프리카에 미치는 영향
아프리카 종 다양성 네트워크, 바이오연료감시단, 가이아 재단의 브리핑
2009. 11.
“바이오 숯(Biochar)” [1]이라고 불리는 새로운 기술은 빈곤을 언급하고 토양의 질을 향상시키는 수단일 뿐만아니라 기후 변화에 대한 “지구공학”적인 주요 해결책으로 부상하고 있다. 하지만 이 기술은 심각한 과학적이고 사회적인 우려를 낳고 있다. 바이오 숯에 대한 주장이 철저한 검토가 성립이 되기 위해서는 많은 의문점들이 해결되어야 한다.
아프리카는 개발이 가능한 토지가 많다는 인식이 널리 퍼져 있기 때문에 바이오 숯의 목표가 된다.
시급한 기후문제의 상황 속에서, 바이오 숯 옹호자들은 그들의 상품이 탄소 시장으로 빠르게 들어가고, 국제 기후 협상을 통해서 승인 받기를 희망하고 있다. 바이오 숯은 분명히 민간 기업들이 이윤을 창출할 수 있는 큰 가능성을 가지고 있다.
하지만 아프리카에서 대규모 바이오 숯 개발은 아프리카의 토지 약탈을 악화 시키는 것을 포함해서 극단적인 부정적 영향이 있을 것이다. 일부 바이오 숯 옹호자들은 기후에 영향을 미칠 수 있는 충분한 바이오 숯 생산을 위해 나무를 재배할 때 필요한 토지가 10억 ha의 플랜테이션이 될 것이라고 인정했다.
아프리카는 이미 많은 토지 약탈을 경험하고 있다. 농업 연료(바이오 연료) 생산과 해외 농업 투자를 위한 대규모의 토지 약탈 때문에 이미 원주민, 숲, 수자원, 식량 생산에 이미 영향을 미치고 있다. 현재 아프리카 대륙이 기후 변화의 영향으로 고통 받고 있는 상황에서 이는 이주, 식량 안보, 그리고 토지 분쟁를 더욱 악화시키고 있다.
바이오 숯이 기후 변화의 해결책으로 자리를 잡는 것은 위험하며 완전하지 않은 상태다. 장기적인 탄소 흡수, 토양 비옥도 향상, 그리고 다른 혜택들의 잠재성에 대한 주장들은 아직 철저한 검토가 성립되지 못하고 있다. 즉, 실험이 아직 행해지지 않았다. 사실, 바이오 숯은 기후 변화를 악화시키고 아프리카의 농민들에게 건강상의 위험을 줄 수 있다.
이 요약본은 바이오 숯의 개발이 아프리카의 토지, 숲, 농업과 지역 사회에 미치는 영향을 집중 조명하기 위한 것이다. 이 요약본은 아프리카에서 진행중인 바이오 숯의 “현장 실험”을 개괄적으로 설명하고 결점이 있는 가정, 해결되지 않은 문제, 바이오 숯 생산이 가져올 심각한 문제들을 집중 조명한다.
분명히 바이오 숯은 유엔기후변화협약(UNFCCC) [2]에서 기후 변화의 승인을 얻은 상태가 아니었다. 바이오 숯이 지구가 직면한 긴박한 문제에 대해 진지하고 신뢰성 있는 해결책으로 간주되기 전에 많은 의문이 풀려야 한다.
바이오 숯은 토양에 뿌리는 곱게 간 숯이다. 가장 흔하게, 숯은 산소가 결핍된 상태에서, 바이오메스가 높은 온도에 노출될 때 열분해(Pyrolysis) [3]라고 불리는 과정을 통해서 만들어진다. 이 과정은 숯 이외에 두가지 종류의 연료를 만들어낸다. 동력과 열을 낼 수 있는 합성 가스와 바이오 오일, 또는 자동차나 잠재적으로는 항공에 사용될 수 있는 농업 연료로 정제될 수 있다. 열분해는 작은 규모로는 예를 들어 숯을 만드는 바이오메스 가마에서 일어날 수 있고, 열분해 발전소에서 대규모로 일어날 수 있다.
일반적으로 나무는 50%의 탄소를 가지고 있고, 다른 바이오메스는 그보다 적다. 이론 상으로, 열분해는 바이오메스의 탄소를 50%까지 숯으로 담을 수 있다. 하지만 국제에너지기구(International Energy Agency) [4]에 따르면, 실제로 바이오메스의 12-35%정도만 성공적으로 담긴다고 한다.
일부 옹호자들은 수십억톤의 나무와 작물 폐기물을 바이오 숯으로 만들어 “지구를 식힐” 수 있다고 말한다. 바이오 숯을 묻어서 수백톤의 탄소가 토양속으로 흡수될 수 있어 지구 대기의 이산화탄소 수치를 줄일 수 있다고 주장한다.
필요한 바이오메스의 방대한 양을 고려해보았을 때, 기후 변화를 언급하기 위해서 바이오 숯을 사용하는 것은 넓은 면적의 토지를 사용한다는 것을 함축하고 있다.
바이오 숯의 옹호자들은 그들의 제안이 얼마나 많은 토지를 필요로하게 될지에 대해서는 거의 언급하지 않는다.
바이오 숯의 손꼽히는 옹호자인 경제학자 피터 리드(Peter Read)는 International Biochar Initiative의 멤버이다. 그는 바이오 숯을 위해서 10억 ha의 나무 플렌테이션이 필요하다고 주장한다. 현재 전 세계적으로 15억 ha의 경작지가 있다고 고려했을 때, 이것은 심각한 의미를 내포하고 있다.
리드는 “잠재적으로 사용가능한 토지는 소유자가 있다”는 것을 인정하지만 “FAO의 보고에 따르면 토지 소유자가 토지에서 경제적 활동을 하지 않기” 때문에 이러한 걱정은 떨쳐버릴 수 있다고 한다. 분명히 리드는 이것들이 소유자가 있는 토지를 사용하는 것에 대한 정당화로 충분하다고 보고 있다.
이러한 제안은 아프리카에 사는 농촌 공동체의 생계와 토지 소유권에 대해 심각한 의미를 가지고 있다. 바이오숯 플랜테이션의 목표 지역에 살고 있는 공동체들은 쫓겨나고, 무시당하고 바이오숯을 생산할 수밖에 없을 것이다. 생물학적 다양성의 면에서, 리드는 다양한 종이 “보호 구역”에서 보존되어야 한다고 주장한다.
최근 국제연합환경계획(The United Nations Environment Programme; UNEP) [5]는 (반드시 지지하는 것은 아니지만) 기후 변화 과학 요약서(Climate Science Compendium) [6]를 출판했다. 이 요약서에서, “바이오 숯의 잠재력에 대한 가장 보수적인 예측은 바이오 숯에 20억톤의 탄소가 흡수될 것이다. 특히 1년에 십억톤씩 흡수될 것이다”라고 말하고 있다.
다른 바이오 숯 연구는 매년 55억톤~95억톤의 바이오숯 생산이 이루어질 것이라고 주장해왔다. 이를 달성하기 위해서, 5억 헥타르의 바이오 숯 플랜테이션이 세워져야 한다는 것이 가장 보수적인 수치라고 주장하고 있고, 사실상 더 높을 가능성이 있다.
GRAIN [7]이 문서화 했듯이, 아프리카와 다른 지역에서 토지 약탈의 추세는 두가지 별개의 위기로 인해서 생겨난다. 식량 위기(부분적으로는 농업 연료의 증가로 인한)와 재정 위기가 그것이다. 대다수의 국가들이 확장하고 있고 더 부유한 인구가 국경내에서 생산을 증가시키지 못하자, 그들은 국경 밖에서 농경지를 찾는다. 그 동안, 농업 연료에 대한 수요는 거대한 토지 압력 또한 만들어 내고 있다. 이러한 상황에서, 토지는 사기업에게 점점 더 안전하고 수익창출이 가능한 투자로 보이게 된다. 한 보고서에 따르면 해외 투자자들은 2006년과 2009년 중순 사이에 1천 5백만 ~ 1천 9백만 ha의 농경지를 사려고 했거나 확보했다고 한다. 해외 투자자들의 토지 매입 거래의 대다수가 아프리카에서 이루어졌고, 가장 큰 규모의 거래의 일부는 말리와 에티오피아에서 이루어지고 있고, 몇몇은 마다가스카르에서 제안되었다.
농지제도권(land tenure rights)이 보장되지 않기 때문에, 토지 약탈은 소규모 농민, 원주민, 그리고 다른 지역 공동체의 이주와 자연 생태계의 파괴를 가져온다.
아프리카의 농업연료에 대한 아프리카 생물 종다양성 네트워크의 2007 보고서는 다음과 같이 말하고 있다. “단기적으로, 농민은 이미 그들의 토지에서 쫓겨나고, 일급 농지와 산림은 농업 연료 수출을 위해 대량 생산을 하려고 사용되고 있다. 이로부터의 영향으로 인해 아프리카 공동체를 파괴할 뿐만 아니라 장기적으로 아프리카의 에너지 안보를 해칠 것이라는 데에는 의심할 여지가 없다”
농업 연료는 화석 연료에 비해서 기후 변화를 악화시키는 것으로 보인다. 왜냐하면 농업 연료는 농업 확장, 직간접적으로 열대-아열대 지역의 산림, 이탄습지 [8], 습지, 그리고 초지의 대규모 전환을 가져왔고 질소비료를 포함한 농업 화학비료의 사용이 증가되기 때문이다.
농업연료와 바이오숯의 많은 유사점을 보았을 때, 비슷한 사회적, 환경적 결과과 예상된다.
아프리카 정부는 그들의 토지와 자원을 내주기 전에 교훈을 배워야 하며, 주의를 기울이고 바이오숯이 가져올 영향을 평가해야 한다.
일부 옹호자들은 농작물 “폐기물”이 바이오 숯을 생산하는데 사용될 것이라고 주장한다. 이는 바이오 숯 생산에 추가적인 토지가 필요 없다는 것을 의미하기 때문에 설득 있는 주장이다.
하지만 요하네스 레이먼(Johannes Lehmann) (International Biochar Initiative의 의장)은 폐기물로부터 바이오 숯을 이용해 흡수되는 탄소는 최대한 1억 6천만 톤이라고 주장한다. 이 수치는 바이오 숯의 “잠재성”의 일부이다. 또한 레이먼은 2억 1천톤의 바이오 숯을 생산하기 위해서 “화전”농업을 자연 삼림에서 나무를 베고 숯으로 만들는 “벌목과 숯”으로 모두 전환해야 한다고 주장한다. 레이먼은 초기 바이오메스 탄소의 50%가 바이오 숯에 남아있을 수 있고(이론적인 최대치), 초기 바이오메스 탄소의 40% 이상이 100년 후에 바이오 숯에 흡수될 수 있다는 가정에 기초하고 있다.
바이오 숯 옹호자들은 “폐기물”에 대해서 얘기하지만, 그 폐기물을 어디에서 얻을 수 있는지 확실히 하고 있지 않다.
아프리카의 농촌 지역사회는 농작물 폐기물이 토양의 구성과 비옥도에 얼마나 중요한지 알고 있다. 과도하게 농작물 폐기물을 없애는 것은 빠른 속도의 토양 침식과 토양 감소로 연결된다. 그리고 농민들은 가뭄에 더 취약해진다. 유사하게, 과도한 “산림 폐기물” 제거는 산림 토양을 감소시키고 건강한 삼림을 약화시킨다. 더구나, 폐기물은 동물들의 식량의 원천으로 중요성을 가진다.
“대규모의 바이오 숯 생산이 종의 다양성과 장기적인 농업 지속성(예를 들어, 영양분 감소)에 미치는 영향은 미지수이다.” - 국제연합환경계획(UNEP) 보고서
바이오 숯의 주요 로비 조직인 International Biochar Initiative은 바이오 숯의 “혜택”에 대해서 아래와 같이 말하고 있다.
탄소 흡수를 통한 기후 혜택, 탄소와 다른 온실 가스 감소, 바이오에너지의 생산, 영양분 침출 감소로 인한 수질 향상, 생산성 향상, 토양의 수질 보유 증가, 화학 비료 수요 감소, 쓰레기 감소와 이용, 토양 침식과 약화 감소, 농업의 집약화와 분배된 농경지의 가능성
이러한 주장에 대한 더 자세한 과학적 언급은 다른 곳에서도 찾아볼 수 있다. 이 주장에 대한 요약은 아래와 같다.
과학적 근거
바이오 숯에 대한 지식의 원천은 두 가지가 있다. 중앙 아마존지역(Terra Preta: 흑색토 [9])에서 숯성분이 풍부하고 비옥한 토양이 발견되었다는 연구와 현대 바이오 숯에 관한 최근 연구이다.
500년~2,500년전 원주민들이 흑색토를 만들어냈다. 국제연합식량농업기구(FAO)에 따르면, “아마존 분지(Amazon Basin) [10] 지역에서 성행했던 흑색토양 관리는 유기적인 토양의 다양하고 복잡한 조성으로 수확량과 식량의 질을 최대화했다. 또한 자원의 약화를 최소화했다. 숯을 첨가하는 것이 이러한 관행의 일부였지만 다른 다양한 바이오메스의 폐기물을 첨가하는 것 또한 같이 행해졌다. 이러한 흑색토양의 특성을 나타내기까지 이러한 관행이 50년~100년 정도 걸렸을 것이다.
반면에 바이오 숯의 주장은 유기물의 폐기물을 희생해서 숯을 첨가하는 것에 초점을 맞추고 있고, 그 혜택이 수십년간 또는 몇 세기에 걸쳐 축적되기보다는 “일시적”이다.
바이오 숯에 대한 연구는 크게 연구실과 온실 연구에 한정되어 있고, 대부분이 불모지를 대상으로 하고 잇다. 현장 실험으로 발표된 연구의 수가 적고, 그 중에서도 포괄적인 연구가 거의 없고 모든 연구가 단기(2년~5년)적이다. 여러 연구들은 단기적으로 다양한 결과를 보여주고 있고 이는 토양의 종류, 사용된 바이오메스의 종류, 연소 온도, 그리고 바이오 숯과 함께 경작한 농작물의 종류에 따라 크게 달라진다.
바이오 숯 연구에 상당한 정부 재정 지원을 받은 호주 과학 협회인 호주연방과학원(CSIRO)의 대변인은 ‘농민들이 계속되는 연구없이 바이오 숯을 사용하는 것은 심각한 문제를 발생시킬 수 있다’고 조언하고 있다. 또한 이 대변인은 바이오 숯으로 실험을 하고 있는 농민들에 대한 우려를 표했다.
토양에 바이오 숯을 첨가하는 것의 장기적인 영향은 아직 미지수이다. 바이오 숯을 사용하는 것은 아주 다른 과정으로 흑색토양을 흉내낼 것이라고 가정하는 것이 당연하다.
많은 불확실성에도 불구하고, 바이오 숯의 공격적인 추진과 실행은 이미 진행되고 있다.
다음은 International Biochar Initiative의 주장에 대한 우려점을 요약한 것이다.
기후 영향: 바이오 숯이 기후 변화를 감소시키는 대신 오히려 악화시킬 수도 있다. 바이오 숯이 토양에 적용될 때나 혹은 그 이후에 토양 침식이 일어날 때, 숯의 미세 입자가 공기 중에 날리면, 상당한 지역적, 세계적 온난화 현상을 초래할 수 있다. 숯에 포획된 탄소는 검은 탄소이고, 공기 중의 검은 탄소는 온난화 현상의 중요 원인 중 하나이다. 더구나, 바이오 숯은 첨가하는 것은 토양을 검게 하고 이는 토양이 더 많은 양의 열을 흡수하게 한다. 이는 가뭄과 이상고온 효과를 증폭시킬 수 있다.
장기적 관점에서, 바이오 숯이 탄소를 흡수하는 능력에는 의문점이 많다. 어떤 환경하에서 일부 숯은 토양에서 수천년동안 안정적으로 남아 있을 수 있다고 알려져있다. 하지만 또 다른 환경에서 숯은 빠르게 이상화탄소로 바뀌게 된다. 숯에 있는 탄소가 예상보다 더 빠른 속도로 토양에서 사라질 수 있다는 연구가 많이 나왔다. 숯을 첨가하는 것이 토양 유기물에 이미 존재하는 탄소를 이산화 탄소로 산화작용을 활발하게 할 것이라는 증거가 있다.
농업 연료와 비슷하게, 바이오 숯 생산은 그 영향을 충분히 이해하기 전에 전세계적인 기후 변화 전략으로 장려되고 실행되고 있다. 농업 연료 생산이 기후 변화를 악화시킨다는 것도 농업 연료로 인한 많은 파괴가 일어난 후에 과학자들이 자료를 분석하고 결론내린 것이다. 이와 유사하게 바이오 숯 생산도 충분히 분석하고 기본 전제에서 결점이 발견되기 전에 성행될 수 있는 위험이 있다.
바이오 에너지의 공동 생산: 농촌 공동체는 바이오 숯 생산 과정에서 동시에 생산되는 에너지를 요리할 때 사용할 수 있다고 주장한다.” 숯을 생산하는 가마의 효율성에 대한 독립적인 근거가 거의 없다. 한 실험이 숯을 생산하는 가마의 효율성이 바이오메스를 열을 내기 위해서만 사용하는 현대 바이오메스 가마에 비해서 상당히 낮다는 것을 보여주고 있다. 숯에 포획된 탄소가 요리를 위해 에너지를 제공하는 탄소로 쓰이는 탄소가 아니라는 것이 놀랍지 않다. 하지만 여러 종류의 숯을 생산하는 가마가 있고 제조업자들은 높은 효율성을 달성할 수 있다고 주장하지만 독립적인 연구가 부족하다.
수질에 미치는 영향:
호주연방과학원(CSIRO)에 따르면, 바이오 숯이 토양으로부터 영양분이 떨어져 나오는 것을 감소시킬 수 있다는 이론적인 이유가 있음에도 불구하고 이것이 사실인지에 대한 연구가 거의 없다고 한다. International Biochar Initiative는 바이오 숯이 토양속에 농약을 묶어두기 때문에 수질 오염을 줄일 수 있다고 주장한다. 하지만 이러한 독성물질이 숯에 붙어서 농작물에 흡수 될 수 있고, 그로 인해 식량에 더 많은 독성이 쌓이게 될 것이라고 한다. 이러한 잠재성은 호주연방과학원(CSIRO)이 인정한 것이다.
토양 수분 보유에 미치는 영향:
바이오 숯으로 하여금 토양이 수분을 보유할 수 있는 능력을 향상시킨다는 주장이다. 하지만 결과는 엇갈리고 거의 납득이 가지 않는다.
식량 생산량에 미치는 영향과 합성 비료 사용과의 연관성:
바이오 숯은 비료가 아니고 식량 생산성에 미치는 영향은 매우 다양하다. 만든지 얼마 되지 않은바이오 숯은 단기간에 없어지는 재와 영양분을 가지고 있다. 그 결과 식량 생산성은 처음에는 증가하지만(화전 농업처럼), 그 다음에는 감소한다. 전부는 아니지만 몇몇 사례에서 대량의 바이오 숯보다 유기농 비료나 합성 비료가 단기적으로 더 효과적이라는 연구 결과도 있다. 바이오 숯 자체가 비료가 아니기 때문에, 대부분의 폐기물이 퇴비 대신에 바이오 숯으로 변하게 되면 농민들은 더 비싸고 생태계를 파괴하는 합성 비료에 의존해야 할 수밖에 없다. 이러한 합성 비료는 기후 변화를 더 악화시킨다.
토양 침식과 토양 감소에 미치는 영향: 농작물 폐기물을 퇴비로 사용하지 않고 바이오 숯으로 만드는 것은 토양 침식과 토양 감소를 상당히 촉진시킨다.
“숯이 생명을 위협하는 폐질환인 진폐증의 원인이라는 것이 밝혀졌기 때문에, 이러한 (바이오 숯이 있는 토양의)침식으로 인해 숯이 집안 먼지나 에어로졸 [11]이 되면 건강에 심각한 영향을 초래할지도 모른다.”
-토양학자 Philippe Baveye-
최근 캐나다에서 실행된 실험은 숯을 토양에 적용할 때, 30%의 바이오 숯이 날라갔다는 것을 보여준다.
바이오 숯을 적용한 지역 근처에 사는 사람 사람들과 농민들은 심각한 호흡기 질환의 위험에 놓인 것이다.
열분해 과정 동안에는 대기 오염의 우려가 있다. 특히 바이오메스에 화학적인 처리를 할 때, 바이오메스가 독성을 포함하고 있을 때, 또는 바이오메스가 그 지역의 고형 폐기물, 폐타이어, 다른 쓰레기와 혼합되면, 대기 오염의 우려는 더욱 커진다. 현재 대규모 상업적 바이오 숯 생산은 미국에서 이루어지고 있다. 심지어 유럽에서 산림으로부터 오는 재가 높은 수치의 중금속을 함유하고 있다는 것을 보여준 바 있다. 숯이 이러한 오염 물질을 보유하고 농축되어 있다면, 토양, 수로, 그리고 다른 식량 사슬로 흘러 들어갈 것이다.
예를 들어 이집트, 가나, 세네갈에서 행해지는 일부 바이오 숯 프로젝트는 쌀겨를 숯으로 만들고 있다. 살겨 재에서 나오는 먼지는 규폐증 [12]과 관련이 있다. 또한 기종 [13]이나 폐섬유증을 유발하거나 죽음까지 이르게 하는 회복 불가능한 점진적인 폐질환과 관련되어 있다.
많은 바이오 숯 기업들은 대규모의 바이오 숯 플랜테이션이 문제점이 많을지라도 농민들이 주체가 된 소규모의 바이오 숯은 “지속 가능하다”라고 주장한다.
하지만 위에 언급된 기후, 토양, 식량 작물에 미치는 영향과 바이오 숯 먼지에 노출된 지역 주민들의 건강에 미치는 영향에 대한 우려는 소규모 바이오 숯 생산에도 그대로 적용된다.
지금, 모든 바이오 숯 사업들은 보조금의 (사실상) 부재로 인해서 소규모로 진행되고 있고 바이오 숯의 사용은 상업적으로 실행 불가능하다. 바이오 숯의 대규모 운영은 여러가지 사업의 명백한 목표이다. 코트디브아르에 있는 농촌혁신센터(Centre for Rural Innovations)가 하고 있는 것이 그 예이다.
적어도 일부 사례에서 “소규모” 바이오 숯을 강조하는 것은 바이오 숯이 정치적으로 수용 가능하도록 만들기 위한 마케팅 전력의 일환이다. 바이오 숯 마케팅 기업 제네시스 산업(Genesis Industries)은 그들의 전략을 공개적으로 “게릴라 마케팅”이라고 부른다. 이 기업은 소규모의 농민들에게 초점을 맞추고 열분해 기계 주인이 그들의 생산품을 시장에 내놓을 수 있게 도와준다는 것을 주요 슬로건으로 내걸고 있다.
다시 말해, “소규모의 바이오 숯” 마케팅은 농업 연료와 같은 길을 걷고 있다. 농업 연료의 주창자들은 종종 바이오디젤 생산이 소규모 식량 생산과 효과적으로 통합될 수 있다는 것을 보여주기 위해서 자트로파(Jatropha Curcas) [14]를 재배하는 아프리카 농민들을 가리킨다. 하지만 이러한 소규모이자 통합된 생산 모델은 대규모의 자트로파 단작 플랜테이션을 만들기 위해 토지로부터 쫓겨난 농민들로부터 발생하는 다른 농업 연료 생산을 모두 정당화하는데 사용된다.
바이오 숯 사업 목록 (이 목록은 소규모 사업을 포함해서 우리가 알고 있는 바이오 숯 산업을 정리한 것이다.)
아프리카 종 다양성 네트워크, 바이오연료감시단, 가이아 재단의 브리핑
2009. 11.
요약
“바이오 숯(Biochar)” [1]이라고 불리는 새로운 기술은 빈곤을 언급하고 토양의 질을 향상시키는 수단일 뿐만아니라 기후 변화에 대한 “지구공학”적인 주요 해결책으로 부상하고 있다. 하지만 이 기술은 심각한 과학적이고 사회적인 우려를 낳고 있다. 바이오 숯에 대한 주장이 철저한 검토가 성립이 되기 위해서는 많은 의문점들이 해결되어야 한다.
아프리카는 개발이 가능한 토지가 많다는 인식이 널리 퍼져 있기 때문에 바이오 숯의 목표가 된다.
시급한 기후문제의 상황 속에서, 바이오 숯 옹호자들은 그들의 상품이 탄소 시장으로 빠르게 들어가고, 국제 기후 협상을 통해서 승인 받기를 희망하고 있다. 바이오 숯은 분명히 민간 기업들이 이윤을 창출할 수 있는 큰 가능성을 가지고 있다.
하지만 아프리카에서 대규모 바이오 숯 개발은 아프리카의 토지 약탈을 악화 시키는 것을 포함해서 극단적인 부정적 영향이 있을 것이다. 일부 바이오 숯 옹호자들은 기후에 영향을 미칠 수 있는 충분한 바이오 숯 생산을 위해 나무를 재배할 때 필요한 토지가 10억 ha의 플랜테이션이 될 것이라고 인정했다.
아프리카는 이미 많은 토지 약탈을 경험하고 있다. 농업 연료(바이오 연료) 생산과 해외 농업 투자를 위한 대규모의 토지 약탈 때문에 이미 원주민, 숲, 수자원, 식량 생산에 이미 영향을 미치고 있다. 현재 아프리카 대륙이 기후 변화의 영향으로 고통 받고 있는 상황에서 이는 이주, 식량 안보, 그리고 토지 분쟁를 더욱 악화시키고 있다.
바이오 숯이 기후 변화의 해결책으로 자리를 잡는 것은 위험하며 완전하지 않은 상태다. 장기적인 탄소 흡수, 토양 비옥도 향상, 그리고 다른 혜택들의 잠재성에 대한 주장들은 아직 철저한 검토가 성립되지 못하고 있다. 즉, 실험이 아직 행해지지 않았다. 사실, 바이오 숯은 기후 변화를 악화시키고 아프리카의 농민들에게 건강상의 위험을 줄 수 있다.
이 요약본은 바이오 숯의 개발이 아프리카의 토지, 숲, 농업과 지역 사회에 미치는 영향을 집중 조명하기 위한 것이다. 이 요약본은 아프리카에서 진행중인 바이오 숯의 “현장 실험”을 개괄적으로 설명하고 결점이 있는 가정, 해결되지 않은 문제, 바이오 숯 생산이 가져올 심각한 문제들을 집중 조명한다.
분명히 바이오 숯은 유엔기후변화협약(UNFCCC) [2]에서 기후 변화의 승인을 얻은 상태가 아니었다. 바이오 숯이 지구가 직면한 긴박한 문제에 대해 진지하고 신뢰성 있는 해결책으로 간주되기 전에 많은 의문이 풀려야 한다.
바이오 숯은 무엇인가?
바이오 숯은 토양에 뿌리는 곱게 간 숯이다. 가장 흔하게, 숯은 산소가 결핍된 상태에서, 바이오메스가 높은 온도에 노출될 때 열분해(Pyrolysis) [3]라고 불리는 과정을 통해서 만들어진다. 이 과정은 숯 이외에 두가지 종류의 연료를 만들어낸다. 동력과 열을 낼 수 있는 합성 가스와 바이오 오일, 또는 자동차나 잠재적으로는 항공에 사용될 수 있는 농업 연료로 정제될 수 있다. 열분해는 작은 규모로는 예를 들어 숯을 만드는 바이오메스 가마에서 일어날 수 있고, 열분해 발전소에서 대규모로 일어날 수 있다.
일반적으로 나무는 50%의 탄소를 가지고 있고, 다른 바이오메스는 그보다 적다. 이론 상으로, 열분해는 바이오메스의 탄소를 50%까지 숯으로 담을 수 있다. 하지만 국제에너지기구(International Energy Agency) [4]에 따르면, 실제로 바이오메스의 12-35%정도만 성공적으로 담긴다고 한다.
일부 옹호자들은 수십억톤의 나무와 작물 폐기물을 바이오 숯으로 만들어 “지구를 식힐” 수 있다고 말한다. 바이오 숯을 묻어서 수백톤의 탄소가 토양속으로 흡수될 수 있어 지구 대기의 이산화탄소 수치를 줄일 수 있다고 주장한다.
얼마나 많은 토지가 필요한가?
필요한 바이오메스의 방대한 양을 고려해보았을 때, 기후 변화를 언급하기 위해서 바이오 숯을 사용하는 것은 넓은 면적의 토지를 사용한다는 것을 함축하고 있다.
바이오 숯의 옹호자들은 그들의 제안이 얼마나 많은 토지를 필요로하게 될지에 대해서는 거의 언급하지 않는다.
바이오 숯의 손꼽히는 옹호자인 경제학자 피터 리드(Peter Read)는 International Biochar Initiative의 멤버이다. 그는 바이오 숯을 위해서 10억 ha의 나무 플렌테이션이 필요하다고 주장한다. 현재 전 세계적으로 15억 ha의 경작지가 있다고 고려했을 때, 이것은 심각한 의미를 내포하고 있다.
리드는 “잠재적으로 사용가능한 토지는 소유자가 있다”는 것을 인정하지만 “FAO의 보고에 따르면 토지 소유자가 토지에서 경제적 활동을 하지 않기” 때문에 이러한 걱정은 떨쳐버릴 수 있다고 한다. 분명히 리드는 이것들이 소유자가 있는 토지를 사용하는 것에 대한 정당화로 충분하다고 보고 있다.
이러한 제안은 아프리카에 사는 농촌 공동체의 생계와 토지 소유권에 대해 심각한 의미를 가지고 있다. 바이오숯 플랜테이션의 목표 지역에 살고 있는 공동체들은 쫓겨나고, 무시당하고 바이오숯을 생산할 수밖에 없을 것이다. 생물학적 다양성의 면에서, 리드는 다양한 종이 “보호 구역”에서 보존되어야 한다고 주장한다.
최근 국제연합환경계획(The United Nations Environment Programme; UNEP) [5]는 (반드시 지지하는 것은 아니지만) 기후 변화 과학 요약서(Climate Science Compendium) [6]를 출판했다. 이 요약서에서, “바이오 숯의 잠재력에 대한 가장 보수적인 예측은 바이오 숯에 20억톤의 탄소가 흡수될 것이다. 특히 1년에 십억톤씩 흡수될 것이다”라고 말하고 있다.
다른 바이오 숯 연구는 매년 55억톤~95억톤의 바이오숯 생산이 이루어질 것이라고 주장해왔다. 이를 달성하기 위해서, 5억 헥타르의 바이오 숯 플랜테이션이 세워져야 한다는 것이 가장 보수적인 수치라고 주장하고 있고, 사실상 더 높을 가능성이 있다.
“우리는 다음 세대 연료를 위해 현재 이루어지고 있는 토지 약탈에 맞서 이겨내고 미래 바이오 연료와 바이오 에너지 생산을 위한 필수적인 기술을 발전시키기 위한 입장을 취하고 있다.”
- BestEnergies, 바이오 연료와 바이오 숯 기업이자 International Biochar Initiative의 멤버-
GRAIN [7]이 문서화 했듯이, 아프리카와 다른 지역에서 토지 약탈의 추세는 두가지 별개의 위기로 인해서 생겨난다. 식량 위기(부분적으로는 농업 연료의 증가로 인한)와 재정 위기가 그것이다. 대다수의 국가들이 확장하고 있고 더 부유한 인구가 국경내에서 생산을 증가시키지 못하자, 그들은 국경 밖에서 농경지를 찾는다. 그 동안, 농업 연료에 대한 수요는 거대한 토지 압력 또한 만들어 내고 있다. 이러한 상황에서, 토지는 사기업에게 점점 더 안전하고 수익창출이 가능한 투자로 보이게 된다. 한 보고서에 따르면 해외 투자자들은 2006년과 2009년 중순 사이에 1천 5백만 ~ 1천 9백만 ha의 농경지를 사려고 했거나 확보했다고 한다. 해외 투자자들의 토지 매입 거래의 대다수가 아프리카에서 이루어졌고, 가장 큰 규모의 거래의 일부는 말리와 에티오피아에서 이루어지고 있고, 몇몇은 마다가스카르에서 제안되었다.
농지제도권(land tenure rights)이 보장되지 않기 때문에, 토지 약탈은 소규모 농민, 원주민, 그리고 다른 지역 공동체의 이주와 자연 생태계의 파괴를 가져온다.
아프리카의 농업연료에 대한 아프리카 생물 종다양성 네트워크의 2007 보고서는 다음과 같이 말하고 있다. “단기적으로, 농민은 이미 그들의 토지에서 쫓겨나고, 일급 농지와 산림은 농업 연료 수출을 위해 대량 생산을 하려고 사용되고 있다. 이로부터의 영향으로 인해 아프리카 공동체를 파괴할 뿐만 아니라 장기적으로 아프리카의 에너지 안보를 해칠 것이라는 데에는 의심할 여지가 없다”
농업 연료는 화석 연료에 비해서 기후 변화를 악화시키는 것으로 보인다. 왜냐하면 농업 연료는 농업 확장, 직간접적으로 열대-아열대 지역의 산림, 이탄습지 [8], 습지, 그리고 초지의 대규모 전환을 가져왔고 질소비료를 포함한 농업 화학비료의 사용이 증가되기 때문이다.
농업연료와 바이오숯의 많은 유사점을 보았을 때, 비슷한 사회적, 환경적 결과과 예상된다.
아프리카 정부는 그들의 토지와 자원을 내주기 전에 교훈을 배워야 하며, 주의를 기울이고 바이오숯이 가져올 영향을 평가해야 한다.
바이오숯을 위한 농작물 폐기물?
일부 옹호자들은 농작물 “폐기물”이 바이오 숯을 생산하는데 사용될 것이라고 주장한다. 이는 바이오 숯 생산에 추가적인 토지가 필요 없다는 것을 의미하기 때문에 설득 있는 주장이다.
하지만 요하네스 레이먼(Johannes Lehmann) (International Biochar Initiative의 의장)은 폐기물로부터 바이오 숯을 이용해 흡수되는 탄소는 최대한 1억 6천만 톤이라고 주장한다. 이 수치는 바이오 숯의 “잠재성”의 일부이다. 또한 레이먼은 2억 1천톤의 바이오 숯을 생산하기 위해서 “화전”농업을 자연 삼림에서 나무를 베고 숯으로 만들는 “벌목과 숯”으로 모두 전환해야 한다고 주장한다. 레이먼은 초기 바이오메스 탄소의 50%가 바이오 숯에 남아있을 수 있고(이론적인 최대치), 초기 바이오메스 탄소의 40% 이상이 100년 후에 바이오 숯에 흡수될 수 있다는 가정에 기초하고 있다.
바이오 숯 옹호자들은 “폐기물”에 대해서 얘기하지만, 그 폐기물을 어디에서 얻을 수 있는지 확실히 하고 있지 않다.
아프리카의 농촌 지역사회는 농작물 폐기물이 토양의 구성과 비옥도에 얼마나 중요한지 알고 있다. 과도하게 농작물 폐기물을 없애는 것은 빠른 속도의 토양 침식과 토양 감소로 연결된다. 그리고 농민들은 가뭄에 더 취약해진다. 유사하게, 과도한 “산림 폐기물” 제거는 산림 토양을 감소시키고 건강한 삼림을 약화시킨다. 더구나, 폐기물은 동물들의 식량의 원천으로 중요성을 가진다.
“대규모의 바이오 숯 생산이 종의 다양성과 장기적인 농업 지속성(예를 들어, 영양분 감소)에 미치는 영향은 미지수이다.” - 국제연합환경계획(UNEP) 보고서
바이오 숯에 대한 주장: 증명되었는가 아닌가?
바이오 숯의 주요 로비 조직인 International Biochar Initiative은 바이오 숯의 “혜택”에 대해서 아래와 같이 말하고 있다.
탄소 흡수를 통한 기후 혜택, 탄소와 다른 온실 가스 감소, 바이오에너지의 생산, 영양분 침출 감소로 인한 수질 향상, 생산성 향상, 토양의 수질 보유 증가, 화학 비료 수요 감소, 쓰레기 감소와 이용, 토양 침식과 약화 감소, 농업의 집약화와 분배된 농경지의 가능성
이러한 주장에 대한 더 자세한 과학적 언급은 다른 곳에서도 찾아볼 수 있다. 이 주장에 대한 요약은 아래와 같다.
과학적 근거
바이오 숯에 대한 지식의 원천은 두 가지가 있다. 중앙 아마존지역(Terra Preta: 흑색토 [9])에서 숯성분이 풍부하고 비옥한 토양이 발견되었다는 연구와 현대 바이오 숯에 관한 최근 연구이다.
500년~2,500년전 원주민들이 흑색토를 만들어냈다. 국제연합식량농업기구(FAO)에 따르면, “아마존 분지(Amazon Basin) [10] 지역에서 성행했던 흑색토양 관리는 유기적인 토양의 다양하고 복잡한 조성으로 수확량과 식량의 질을 최대화했다. 또한 자원의 약화를 최소화했다. 숯을 첨가하는 것이 이러한 관행의 일부였지만 다른 다양한 바이오메스의 폐기물을 첨가하는 것 또한 같이 행해졌다. 이러한 흑색토양의 특성을 나타내기까지 이러한 관행이 50년~100년 정도 걸렸을 것이다.
반면에 바이오 숯의 주장은 유기물의 폐기물을 희생해서 숯을 첨가하는 것에 초점을 맞추고 있고, 그 혜택이 수십년간 또는 몇 세기에 걸쳐 축적되기보다는 “일시적”이다.
바이오 숯에 대한 연구는 크게 연구실과 온실 연구에 한정되어 있고, 대부분이 불모지를 대상으로 하고 잇다. 현장 실험으로 발표된 연구의 수가 적고, 그 중에서도 포괄적인 연구가 거의 없고 모든 연구가 단기(2년~5년)적이다. 여러 연구들은 단기적으로 다양한 결과를 보여주고 있고 이는 토양의 종류, 사용된 바이오메스의 종류, 연소 온도, 그리고 바이오 숯과 함께 경작한 농작물의 종류에 따라 크게 달라진다.
바이오 숯 연구에 상당한 정부 재정 지원을 받은 호주 과학 협회인 호주연방과학원(CSIRO)의 대변인은 ‘농민들이 계속되는 연구없이 바이오 숯을 사용하는 것은 심각한 문제를 발생시킬 수 있다’고 조언하고 있다. 또한 이 대변인은 바이오 숯으로 실험을 하고 있는 농민들에 대한 우려를 표했다.
토양에 바이오 숯을 첨가하는 것의 장기적인 영향은 아직 미지수이다. 바이오 숯을 사용하는 것은 아주 다른 과정으로 흑색토양을 흉내낼 것이라고 가정하는 것이 당연하다.
많은 불확실성에도 불구하고, 바이오 숯의 공격적인 추진과 실행은 이미 진행되고 있다.
다음은 International Biochar Initiative의 주장에 대한 우려점을 요약한 것이다.
기후 영향: 바이오 숯이 기후 변화를 감소시키는 대신 오히려 악화시킬 수도 있다. 바이오 숯이 토양에 적용될 때나 혹은 그 이후에 토양 침식이 일어날 때, 숯의 미세 입자가 공기 중에 날리면, 상당한 지역적, 세계적 온난화 현상을 초래할 수 있다. 숯에 포획된 탄소는 검은 탄소이고, 공기 중의 검은 탄소는 온난화 현상의 중요 원인 중 하나이다. 더구나, 바이오 숯은 첨가하는 것은 토양을 검게 하고 이는 토양이 더 많은 양의 열을 흡수하게 한다. 이는 가뭄과 이상고온 효과를 증폭시킬 수 있다.
장기적 관점에서, 바이오 숯이 탄소를 흡수하는 능력에는 의문점이 많다. 어떤 환경하에서 일부 숯은 토양에서 수천년동안 안정적으로 남아 있을 수 있다고 알려져있다. 하지만 또 다른 환경에서 숯은 빠르게 이상화탄소로 바뀌게 된다. 숯에 있는 탄소가 예상보다 더 빠른 속도로 토양에서 사라질 수 있다는 연구가 많이 나왔다. 숯을 첨가하는 것이 토양 유기물에 이미 존재하는 탄소를 이산화 탄소로 산화작용을 활발하게 할 것이라는 증거가 있다.
농업 연료와 비슷하게, 바이오 숯 생산은 그 영향을 충분히 이해하기 전에 전세계적인 기후 변화 전략으로 장려되고 실행되고 있다. 농업 연료 생산이 기후 변화를 악화시킨다는 것도 농업 연료로 인한 많은 파괴가 일어난 후에 과학자들이 자료를 분석하고 결론내린 것이다. 이와 유사하게 바이오 숯 생산도 충분히 분석하고 기본 전제에서 결점이 발견되기 전에 성행될 수 있는 위험이 있다.
바이오 에너지의 공동 생산: 농촌 공동체는 바이오 숯 생산 과정에서 동시에 생산되는 에너지를 요리할 때 사용할 수 있다고 주장한다.” 숯을 생산하는 가마의 효율성에 대한 독립적인 근거가 거의 없다. 한 실험이 숯을 생산하는 가마의 효율성이 바이오메스를 열을 내기 위해서만 사용하는 현대 바이오메스 가마에 비해서 상당히 낮다는 것을 보여주고 있다. 숯에 포획된 탄소가 요리를 위해 에너지를 제공하는 탄소로 쓰이는 탄소가 아니라는 것이 놀랍지 않다. 하지만 여러 종류의 숯을 생산하는 가마가 있고 제조업자들은 높은 효율성을 달성할 수 있다고 주장하지만 독립적인 연구가 부족하다.
수질에 미치는 영향:
호주연방과학원(CSIRO)에 따르면, 바이오 숯이 토양으로부터 영양분이 떨어져 나오는 것을 감소시킬 수 있다는 이론적인 이유가 있음에도 불구하고 이것이 사실인지에 대한 연구가 거의 없다고 한다. International Biochar Initiative는 바이오 숯이 토양속에 농약을 묶어두기 때문에 수질 오염을 줄일 수 있다고 주장한다. 하지만 이러한 독성물질이 숯에 붙어서 농작물에 흡수 될 수 있고, 그로 인해 식량에 더 많은 독성이 쌓이게 될 것이라고 한다. 이러한 잠재성은 호주연방과학원(CSIRO)이 인정한 것이다.
토양 수분 보유에 미치는 영향:
바이오 숯으로 하여금 토양이 수분을 보유할 수 있는 능력을 향상시킨다는 주장이다. 하지만 결과는 엇갈리고 거의 납득이 가지 않는다.
식량 생산량에 미치는 영향과 합성 비료 사용과의 연관성:
바이오 숯은 비료가 아니고 식량 생산성에 미치는 영향은 매우 다양하다. 만든지 얼마 되지 않은바이오 숯은 단기간에 없어지는 재와 영양분을 가지고 있다. 그 결과 식량 생산성은 처음에는 증가하지만(화전 농업처럼), 그 다음에는 감소한다. 전부는 아니지만 몇몇 사례에서 대량의 바이오 숯보다 유기농 비료나 합성 비료가 단기적으로 더 효과적이라는 연구 결과도 있다. 바이오 숯 자체가 비료가 아니기 때문에, 대부분의 폐기물이 퇴비 대신에 바이오 숯으로 변하게 되면 농민들은 더 비싸고 생태계를 파괴하는 합성 비료에 의존해야 할 수밖에 없다. 이러한 합성 비료는 기후 변화를 더 악화시킨다.
토양 침식과 토양 감소에 미치는 영향: 농작물 폐기물을 퇴비로 사용하지 않고 바이오 숯으로 만드는 것은 토양 침식과 토양 감소를 상당히 촉진시킨다.
바이오 숯은 얼마나 안전한가?
“숯이 생명을 위협하는 폐질환인 진폐증의 원인이라는 것이 밝혀졌기 때문에, 이러한 (바이오 숯이 있는 토양의)침식으로 인해 숯이 집안 먼지나 에어로졸 [11]이 되면 건강에 심각한 영향을 초래할지도 모른다.”
최근 캐나다에서 실행된 실험은 숯을 토양에 적용할 때, 30%의 바이오 숯이 날라갔다는 것을 보여준다.
바이오 숯을 적용한 지역 근처에 사는 사람 사람들과 농민들은 심각한 호흡기 질환의 위험에 놓인 것이다.
열분해 과정 동안에는 대기 오염의 우려가 있다. 특히 바이오메스에 화학적인 처리를 할 때, 바이오메스가 독성을 포함하고 있을 때, 또는 바이오메스가 그 지역의 고형 폐기물, 폐타이어, 다른 쓰레기와 혼합되면, 대기 오염의 우려는 더욱 커진다. 현재 대규모 상업적 바이오 숯 생산은 미국에서 이루어지고 있다. 심지어 유럽에서 산림으로부터 오는 재가 높은 수치의 중금속을 함유하고 있다는 것을 보여준 바 있다. 숯이 이러한 오염 물질을 보유하고 농축되어 있다면, 토양, 수로, 그리고 다른 식량 사슬로 흘러 들어갈 것이다.
예를 들어 이집트, 가나, 세네갈에서 행해지는 일부 바이오 숯 프로젝트는 쌀겨를 숯으로 만들고 있다. 살겨 재에서 나오는 먼지는 규폐증 [12]과 관련이 있다. 또한 기종 [13]이나 폐섬유증을 유발하거나 죽음까지 이르게 하는 회복 불가능한 점진적인 폐질환과 관련되어 있다.
소규모 “지속 가능한” 바이오 숯에 대한 허구
많은 바이오 숯 기업들은 대규모의 바이오 숯 플랜테이션이 문제점이 많을지라도 농민들이 주체가 된 소규모의 바이오 숯은 “지속 가능하다”라고 주장한다.
하지만 위에 언급된 기후, 토양, 식량 작물에 미치는 영향과 바이오 숯 먼지에 노출된 지역 주민들의 건강에 미치는 영향에 대한 우려는 소규모 바이오 숯 생산에도 그대로 적용된다.
지금, 모든 바이오 숯 사업들은 보조금의 (사실상) 부재로 인해서 소규모로 진행되고 있고 바이오 숯의 사용은 상업적으로 실행 불가능하다. 바이오 숯의 대규모 운영은 여러가지 사업의 명백한 목표이다. 코트디브아르에 있는 농촌혁신센터(Centre for Rural Innovations)가 하고 있는 것이 그 예이다.
적어도 일부 사례에서 “소규모” 바이오 숯을 강조하는 것은 바이오 숯이 정치적으로 수용 가능하도록 만들기 위한 마케팅 전력의 일환이다. 바이오 숯 마케팅 기업 제네시스 산업(Genesis Industries)은 그들의 전략을 공개적으로 “게릴라 마케팅”이라고 부른다. 이 기업은 소규모의 농민들에게 초점을 맞추고 열분해 기계 주인이 그들의 생산품을 시장에 내놓을 수 있게 도와준다는 것을 주요 슬로건으로 내걸고 있다.
다시 말해, “소규모의 바이오 숯” 마케팅은 농업 연료와 같은 길을 걷고 있다. 농업 연료의 주창자들은 종종 바이오디젤 생산이 소규모 식량 생산과 효과적으로 통합될 수 있다는 것을 보여주기 위해서 자트로파(Jatropha Curcas) [14]를 재배하는 아프리카 농민들을 가리킨다. 하지만 이러한 소규모이자 통합된 생산 모델은 대규모의 자트로파 단작 플랜테이션을 만들기 위해 토지로부터 쫓겨난 농민들로부터 발생하는 다른 농업 연료 생산을 모두 정당화하는데 사용된다.
아프리카의 바이오 숯 사업
바이오 숯 사업 목록 (이 목록은 소규모 사업을 포함해서 우리가 알고 있는 바이오 숯 산업을 정리한 것이다.)
아프리카에서 바이오 숯에 관련된 기업들
* 바이오 숯 트러스트(Biochar Trust):* 카본 골드(Carbon Gold):* 월드 스토브(Worldstove):바이오 숯을 밀어 붙이는 주요 요인과학자 또는 로비스트?아프리카에서의 바이오 숯 로비결론