Why we can’t count on carbon-sucking farms to slow climate change

탄소 농법은 기후변화를 늦출 돌파구가 아니다

수많은 정치인, 환경운동가, 기업들이 적극적으로 뛰어들고 있지만, 성과를 얻기란 쉽지 않아 보인다.

기업과 정치인, 환경운동가 등이 모두 기후변화에 대한 해결책으로 탄소 농법(carbon farming)에 관심을 보이고 있다.

민주당 주요 대선 후보들은 기존 농업 관행을 바꾸어 이산화탄소 흡수량을 높이는 방안을 기후변화에 대한 주요 공약으로 발표했다. 당시 사실상 대선 후보였던 조 바이든은 2019년 여름 “토양이 탄소 포집의 다음 전선”이라고 선언했다.

BP, 제네럴 밀즈, 켈로그, 마이크로소프트, 셸 같은 대기업들이 동참 의사를 밝혔다. 그들은 소위 (탄소) 감축 실적(offsets credits)을 쌓기 위해 협력 업체들에게 관련 기술을 채택하게 하거나, 그렇게 하는 농부에게 비용을 지불하게 된다. 이를 통해 기업은 자신들의 탄소 배출량을 줄이지 않고도, 대기에서 감소시킨 이산화탄소 분량에 주어지는 배출권(credit)을 얻을 수 있다.

또 벤처 투자를 받은 몇몇 스타트업은 기업과 비영리 단체가 농부들로부터 탄소 배출권을 구매할 수 있는 토양 배출권 거래 시장(soil offsets marketplaces)을 구축했다. 인디고어그리컬처(Indigo Agriculture, 이하 인디고)는 토양 탄소 사업 등을 위해 2020년까지 8억 5,000만 달러(약 9400억 원) 이상의 투자를 받았다.

또한 2020년 현재 캘리포니아의 영향력 있는 비영리 단체 기후준비행동(Climate Action Reserve, CAR)은 ‘토양 탄소 감축 표준(standards for soil carbon offsets)’을 만들고 있다. 이 표준은 더 많은 기업과 사람들이 탄소 배출권을 구매하도록 하는 계기가 될 것이다.

하지만 한 가지 큰 문제가 있다. 탄소 농법이 기대만큼 효과가 있으리라는 증거가 거의 없다.

2019년 발간된 미국 국립학술원 보고서에 따르면, 전 세계 농지는 매년 수십억 톤의 이산화탄소를 저장할 수 있다. 하지만 토양의 종류, 깊이, 지형, 농작물 품종, 기후 조건 및 기간 등 서로 다른 조건에서 어떤 농법이 어느 정도 효과가 있을지는 여전히 불확실하다.

식량 생산량을 줄이지 않고도 장기간에 걸쳐 세계 농장에 대규모로 이러한 농법을 구현할 수 있을지도 불분명하다. 농장이 실제로 제거하고 저장하는 이산화탄소의 양을 정확히 측정하고 인증하기 위해서 필요한 것은 무엇인지도 의견이 분분하다.

신뢰할 만한 탄소 감축 프로그램 수립에 많은 난관이 예상되는 가운데, 이러한 불확실성은 상황을 더욱 복잡하게 만든다. 탄소 배출권 물량을 최대화하기 위한 경제와 환경, 정치적 압력이 극심하기 때문에, 이 같은 시스템은 탄소 감축량을 상당히 과대평가하는 경향이 있음을 지적하는 연구가 적지 않다. 이러한 프로그램들은 또한 기후변화 문제의 실질적 진보를 저해하는 게임즈맨십 (gamesmanship, 스포츠맨십과 대조되어, 공정성을 훼손하며 오직 승리만을 추구하는 성향)과 그린워싱 (greenwashing, 위장 친환경주의)이 끼어들 틈을 만든다는 우려도 나온다.

CAR이 이러한 탄소 배출권을 활용할 시스템을 본격적으로 구축하려는 가운데, 일부에서는 이 단체가 준비하는 표준이 환경 분야에 잘못된 행동을 유도할 수 있다고 우려한다.

탄소 펌프

탄소 농법, 즉 재생산 농업의 기본 아이디어는 광합성이 온실가스를 뽑아 내는 펌프 역할을 한다는 것이다. 광합성은 공기 중 이산화탄소를 당으로 전환하여 식물의 잎과 줄기, 뿌리에 저장하거나 토양으로 배출시킨다. 밭갈이로 흙을 계속 뒤집는 대신 수확 시기 사이에 피복작물을 심은 뒤(토양 침식 및 양분 유실을 방지) 파종하는 방식으로, 밭에 남는 탄소의 양을 늘릴 수 있다는 기대다.

그러나 캘리포니아의 현실은 광범위하게 적용 가능하면서 신뢰할만한 표준을 설정하기 몹시 어렵다는 사실을 명백히 보여준다. 이러한 표준을 통해, 탄소 농법을 실천하는 농부는 대기 중 이산화탄소를 감소시킨다는 점을 인증받고, 기업은 안심하고 이들로부터 탄소 배출권을 구입할 수 있게 된다.

이는 탄소 감축 시스템의 작동에 필수적이지만 제대로 구현하기 어렵다. 미국 내 최대 규모인 캘리포니아주 탄소 배출권 거래제(cap-and-trade program)는 상당 부분 CAR이 발표한 규약에 기반하고 있다. CAR는 2020년 4월 ‘토양 농축 협약’ (soil enrichment protocol) 초안을 발표했고, 6월 이사회에 올려 투표에 붙일 예정이었다. 그러나 이에 대한 우려의 목소리가 쏟아지면서, 이 단체는 추가적인 공개 의견 수렴 기간을 갖기로 했다. 반응 중에는 협약이 추가 탄소 흡수율을 어떻게 정확히 측정할 것인지 의문을 제기하는 목소리도 있었다.

초안 준비 과정에서 이해관계 충돌이 발생했다는 주장도 있다. 인디고가 ‘연구 및 초안 작성 지원’뿐만 아니라 알려지지 않은 액수의 금액을 기부했다는 점 때문이었다. 이 회사는 농민과 협력, 토양 탄소 배출권을 모아 기업과 비영리 단체에 판매하기 때문에, 표준 설정에 명확한 이해관계를 갖고 있다.

탄소 제거 활동의 과학적 엄격성을 평가하는 신생 비영리단체 카본플랜(CarbonPlan)은 공개 서한에서 “협약 준비 과정에 이해관계자의 후원이 있었다는 사실은 이번에 제안된 표준에 대한 우려를 일으킨다”고 밝혔다. 이 단체는 “협약 초안에는 어떤 방법론을 주로 채택할 지 명확히 정해지지 않았고, 프로젝트에 주도적으로 참여하는 측이 스스로 방법론을 설계하고 결정할 수 있게 했다는 점에서 이는 더욱 우려된다”며 “이 단체의 재정 후원자인 인디고 역시 프로젝트의 주요 참여자이기 때문이다”라고 말했다.

뉴욕 콘월에 있는 블랙록 포레스트 컨소시엄(Black Rock Forest Consortium)의 박사후연구원 그레이슨 배즐리(Grayson Badgley)는 준비 과정에 인디고가 참여함에 따라 “표준을 준비하는 워킹그룹이 ‘우리가 생각하기에 진정 엄격한 제한 조건’을 정할 수 없었다”고 토로했다 그는 준비 과정에 자문한 실무진이며, 이 서한의 서명인 중 한 명이기도 하다. 그는 “우리가 제안한 어떤 제약 조건도 인디고가 원하는 것을 반영해야 한다고 느꼈다”고 말했다.

그는 준비 과정에서 자신이 참여했던 대부분의 회의에 인디고 대표 몇몇이 늘 참석했다고 덧붙였다.

MIT 테크놀로지 리뷰에 보낸 이메일에서 인디고는 과거 이 프로젝트 워킹그룹의 구성원을 여러 명 고용했지만 “이들은 워킹그룹의 작업 과정 내내 공정성을 유지했다”고 밝혔다. 이 회사는 CAR에 이들의 명단을 제공했다고 밝혔지만, 막상 출판물에는 그들의 이름을 공개하지 않았다.

제안된 규약의 주요 논란 중 하나는 ‘널리 인정되고 유능한 조직’의 검토를 받는 등 몇 가지 몇 가지 기준을 충족하면, 프로젝트 참여자가 배출권 획득량을 산정하는 방식을 직접 선택할 수 있게 한다는 것이다.

문제는 지금까지 많은 토양 탄소 연구에서 탄소 흡수량이 토양 유형 등 여러 조건에 따라 크게 다르게 나타났다는 점이다. 지역마다 차이가 있을 뿐 아니라, 같은 지역이라 하더라도 상이한 결과가 나왔다. 따라서 “이러한 고유한 변동성을 설명할 수 있는” 모델을 개발하는 것은 까다로우며, 모든 모델은 엄격한 시험과 검토 준비 과정을 거쳐야 한다고 제인 젤리코바(Jane Zelikova)는 말한다. 그는 싱크탱크 카본180(Carbon180)의 수석과학자이자 서한 서명인이다. 또 다양한 깊이와 시간 조건 하에서 철저히 무작위로 선정된 토양 표본을 시험하여 모든 모델링을 철저히 보완해야 한다고 주장했다.

초안에 따르면, 작업 초기에 표본 조사를 실시하고 이후 5년마다 다시 조사해야 한다. 그러나 비판론자들은 결과를 왜곡할 수 있는 허점이 있다고 지적한다. 감축량을 유지해야 하는 100년 중 첫 30년만 모니터링을 실시하고, 프로젝트 참여자가 조사를 실시할 외부 기관을 스스로 선정하고 비용을 지불할 수 있기 때문이다. 규약 초안에 대한 카본플랜의 분석에 따르면, 수천 명의 농부로부터 토양 탄소 배출권을 모으는 인디고와 같은 회사의 경우, 실제 현장의 단 1% 미만만이 외부 기관의 실제 현장 조사를 통해 검증될 가능성도 있다.

크레이그 에버트(Craig Ebert) CAR 회장은 비영리단체가 업무를 수행하려면 외부 자금에 의존할 수밖에 없다고 말한다. 그는 인디고와 마찬가지로 인디고의 후원금 규모를 밝히지 않았다.

그러나 그는 자금 지원이 협약 준비 과정에 과도한 영향을 주지 않았으며, 인디고 또한 제안서에 대한 피드백을 제공한 많은 이해관계자 중 하나일 뿐이라고 강조한다.

그는 “우리는 그들이 탄소 배출권을 팔고 싶어 한다는 것을 알지만, 그들은 순환경적 가치(net environmental value)를 지닌 배출권만 판매할 수 있을 것”이라고 말했다.

에버트는 “우리가 하려는 일은 농부들이 현재 보상을 받지 못하는 상품에 대해 보상을 받게 하는 것”이라며 “그것이 바로 탄소를 축적하는 지속 가능한 농업 방식”이라고 말했다.

인디고는 CAR의 이전 규약 하에 프로젝트를 제안했던 다른 조직들도 같은 방식으로 후원했음을 언급하며 자사의 후원 행위를 옹호했다. 그들은 탄소 농업 준비 과정의 구체적 방법론에 대하여 워킹그룹의 모든 구성원 사이에 광범위한 논의가 이루어졌다고 밝혔다.

인디고는 “인디고의 연구와 산업 분야 전문성을 통해 여러 이해관계자가 참여하여 엄격한 방식으로 개발된 토양 농축(soil enrichment) 협약의 엄청난 잠재력을 확인했다”고 밝혔다.

환경 컨설팅 기업 시에라뷰컨설팅(Sierra View Consulting)의 소유주이자 기술 실무진의 또 다른 구성원인 로버트 파크허스트(Robert Parkhurst)는 이 같은 규약의 제정 작업에 인디고와 같은 방식의 참여는 드문 일이 아니며, 부정적 영향을 미치지 않았다고 말한다.

그는 “우리는 모든 탄소를 분리할 공간이 필요하며 여기에 이를 수행할 적절한 공간이 있다”고 말한다.

다른 문제들

이러한 표준을 올바르게 설정하는 건 매우 중요하다. 그렇지 않으면 탄소 농업이 기후변화 문제 해결의 진전을 과장하거나 어쩌면 심지어 더 많은 온실가스 배출을 야기할 수 있기 때문이다.

어떤 연구에 따르면 제안된 농법 중 일부는 특정 상황에서 수확량을 줄일 수 있으며, 이는 농부들이 더 많은 토지를 개간하도록 할 위험이 있다. 그렇게 되면 숲이나 초원을 황폐화하는 과정에서 방출된 탄소가 초기 토양 격리 활동으로 포집한 것보다 훨씬 더 클 수 있다.

이미 이러한 농법을 시행하는 농부가 탄소 배출권 판매 기회를 활용하기 위해 이 농법을 중단했다가 다시 시작하게 된다면, 실제로 배출량을 줄이기 위한 추가적인 조치는 없던 셈이 된다.

그리고 그들이 이 농법을 몇 년 동안만 시행하고 중단한다면 그 기간 중 쌓은 탄소 감축량의 일부 또는 전부가 사라질 수 있다. 실제로 몇몇 연구에 따르면 무경운(無耕耘) 농법을 쓴다 하더라도 몇 년에 한 번 밭을 갈아 엎으면 – 대부분 이런 식으로 작업한다 – 그전에 쌓은 탄소 획득량의 대부분을 날릴 수 있다. 세계자원연구소(World Resources Institute) 연구원들이 최근 게시한 글과 CAR에 보낸 응답 서한에 이와 관련된 내용이 담겨 있다.

일부 연구자들은 토양의 탄소 흡수에는 워낙 변수가 많다는 점을 감안할 때, 탄소 감축을 위해 이 방법에 의존해서는 안 된다고 생각한다. 그들은 단지 농부에게 비용을 직접 지불하여 토양 건강을 개선하고 환경 영향을 줄이는 농법을 시행하는 것이 더 낫다고 본다. 추가적 탄소 저장은 그저 공동의 혜택 정도로 간주해야 하며, 다른 원인에 의한 온실가스 오염을 상쇄하기 위한 방법으로 심각하게 받아들여서는 안 된다는 것이다.

스탠퍼드대 로스쿨 강사이자 카본플랜 정책 책임자인 대니 컬렌워드(Danny Cullenward)는 “탄소 감축을 정확하게 정량화하는 것은 거의 불가능하며, 좋은 결과를 낳기 위한 구조를 만들기도 어렵다”라고 말한다. 그는 “탄소 농법이 완벽한 해결책이 아니라는 사실이 아쉽지만, 이것이 배출권 상쇄 시스템의 본질이다. 이렇게 함으로써 다른 곳에서 탄소를 더 많이 배출할 여유를 얻을 수 있기 때문”이라고 그는 말했다.

식량 및 기타 다른 산업계가 탄소 농업에 신경 쓰느라 온실가스 감축을 위한 보다 직접적이고 확실한 방법을 등한시할 가능성도 있다.

세계자원연구소의 식량 프로그램 수석 연구원인 리처드 웨이트(Richard Waite)는 “2050년까지 삼림 벌채를 중단하고 온실가스 배출량을 대폭 감소시킴과 동시에 더 많은 식량을 생산한 필요가 있다”며 “음식이 농장에서 밥상에 오르기까지 할 수 있는 다양한 일이 있음에도 단 한 가지 해결책에만 지나치게 의존하는 것을 우려한다”고 말했다.

예외는 없다

탄소 농업은 매력적이다. 환경운동가의 관심을 끌고, 가족 농장을 지원하고, 기업들을 골치 아픈 기후 문제에서 해방시켜 주며, 게다가 심판 역할을 해야 할 조직들에 새로운 시장을 개척해주기까지 하는 감미로운 해결책이다. 좋아하지 않을 이유가 없다.

그러나 이는 정책 입안자와 규약을 만드는 관계자들이 소망적 사고에 빠지지 않도록 주의하고, 엄격한 규칙과 절차를 수립하기 위해 더욱 신경써야 함을 의미한다.

미국 국립학술원 연구에 따르면, 지구 온도가 2˚C 오르는 것을 막기 위해 세계는 매년 대기 중 100억 톤의 이산화탄소를 제거해야 할 수도 있다. 농장, 나무, 탄소 제거 기계 등 우리가 선택할 수 있는 모든 방법을 탐색하는 것이 중요한 이유다.

그러나 이는 또한 이러한 기술과 감축 시스템이 제대로 작동해야 함을 의미한다. 이들은 이산화탄소가 공기에서 배출되어 영구적으로 저장되는 비율을 정확히 측정해야 한다.

만약 그렇지 않다면, 이는 탄소 배출량이 세계 어딘가에서 그만큼 감소하고 있다는 잘못된 약속을 믿고서, 기업이 지구를 계속 오염시킬 수 있는 인증서를 구입하도록 허용하는 것과 다름 없다.

기후 시스템의 작동에는 예외가 없다. 대기 중 탄소 배출량이 계속 상승하면 기온도 따라서 계속 상승할 것이다.

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