관련 포스트
Dust Bowl을 연상시키는 2012년의 먼지폭풍
<The Dust Bowl>
1935년 텍사스에서 찍은 사진
Without the sod and the prairie plants it supported,
llano soils were easily converted to dust and blown away.
during the dry years between 1930 and 1936, dust storms created midday darkness over the plains.
1930년~1936년 사이 프레리 남부 지역을 '먼지 지옥'으로 만들어서 만들어진 별명 'Dust Bowl'
가장 심했던 게 30년대라 Dirty Thirties라고도 불립니다.
오늘 글을 가장 중요한 내용은
무엇이 반건조 지역(식물 생장 가능한 곳)을 식물 생장이 불가능한 장소로 만들었는가? 라는 점입니다.
사막화 하면 세계지리 교과서에 스테레오 타입처럼 항상 등장하는 곳
1. 사헬지대
2. 베이징 주변까지 번져 버린 사막
교과서 마다 조금씩 다르지만,
핵심적인 내용은 아래와 같습니다.
위의 요약글에서도 가장 중요한 내용은 언급 되고 있습니다.
이 중에서도 "균형 파괴"가 가장 중요한 원인이라고 봅니다.
이제 부터 사막화의 자세한 과정을 미국 남부 텍사스의 'llano estacado' 지역의 사례를 통해 설명하도록 하겠습니다.
1541년 이 곳을 방문했던 스페인의 탐험가가 이런 말을 했다고 합니다.
바람만 불고, 다년생 풀로 뒤 덮인 이 곳은 하도 평평하고 드넓어 쓸모라고는 "방황하는 용도"밖에 없다
고 말하고, 이름을 Llano (발음은 “yano”) Estacado라고 붙였습니다
그 뜻을 영어로 바꿔보면 “staked plain”,
즉 '표지를 박아 놓지 않으면 어디가 어딘지 구분할 없는 곳'이란 뜻입니다.
Llano (평평한), Estacado (말뚝을 매다)
위의 짧은 방문 소감에서 중요한 단서 두개가 나옵니다.
1. 바람만 불고
2. 다년생 풀로 뒤 덮여 있다.
(다년생 풀은, 한해 살이 풀에 비해서 뿌리가 훨씬 풍성하고,
토양 깊숙히 까지 침투하여 토양을 고정시키는 힘이 매우 큰 식물입니다)
출처 : The Environment and You by Norman Christensen (2012) Pearson - 394page
갈색뿌리는 한해살이 겨울밀의 뿌리이고
누런색 뿌리는 여러해 살이 밀의 뿌리입니다.
참고로, 그림에서 느꼈겠듯이 건조지역에서 토종 다년생 식물이 중요한데
이런 토종 다년생 식물의 천적이 있었으니,
바로 염소 되시겠다
출처 : Encyclopedia of Deserts by Michael A. Mares (1999) - 243p
몹쓸 놈의 염소는 나무도 올라타고 다니면서 잎사귀도 먹지만
뿌리까지 캐먹을 정도로 생명력이 강하다. 그게 문제다 ㅠ.ㅠ
왼쪽 그림은 프레리의 분포, 오른쪽 그림은 미국의 wind map입니다.
Llano Estacado 지역의 강수량으로는 나무는 자라지 못하고
(무수목기후, 강수량이 500mm가 안되고, 어떤 해는 250mm도 안되는 해도 있는 장소입니다)
간신히 풀이나 자랄 수 있는 정도입니다.
게다가, 바람은 왜 그리 쎈지.
그럼에도 불구하고, 사막이 되지 않은 결정적인 이유는 바로
여러해 살이 풀들의 뿌리들입니다.
만약에,
지표를 간신히 덮고 있는 풀이 사라지면 (간신히 유지되고 있는 균형이 깨진다면)
풀밑에 있는 토양층이 바람에 의해 날려 다니게 될 것이 분명합니다.
먼지가 날라다니면 이렇게 됩니다
출처 : Environmental Science - A Global Concern by William Cunningham (12th) (2011) McGrawHill - 203page
이번 글에서 가장 중요한 이야기를 이제부터 하려고 합니다.
그 내용은
"간신히 유지되고 있는 균형이 왜 깨졌을까?" 라는 점입니다.
이 말은 = "야노 에스타카도(Llano Estacado)을 덮고 있던 다년생 풀들은 어떻게 사라지게 된 것일까요?"
와 같은 질문이 되겠지요
1875년
텍사스의 목축업자들의 압력을 못이기고
Llano Estacado에 거주하고 있던 인디언들을 몰아내고
대규모 소방목을 실시하게 됩니다.
또 1882년에는
텍사스 주정부가 120만 헥타아르를 시카고의 부동산 업자들에게 넘겨버립니다.
이 부동산 업자들은 이 지역의 기후 상태를 잘 모르는 시카고 주변 농부들을 꾀어 이 지역으로의 대량이주를 부추깁니다.
시카고 주변에서 이주한 농부들은 건조한 기후에서도 밀을 재배하기 위해
농부들은 쟁기질을 최대한 깊이해서,
프레리의 표토들을 뒤집어 밀농사를 짓기 시작했습니다.
결국, 텍사스와 미국 중앙정부는 1930년대까지 Llano Estacado 지역을 개방해서
다년생 초지의 90%를 방목 및 농지를 위한 토지로 전환시켰습니다.
땅을 깊이 헤집고, 소들을 풀어 놓으니
다년생 풀들이 멀쩡할리가 없지요.
<1936년 사우스다코다에서 찍은 사진입니다.>
풀이 없어진 나대지로 변해 버린데다
바람이 쎈 지역이니, 물기가 있었던 얼마 안되던 토양도 금새 말라버리고
말라버리는데서 끝나지 않고, 미세한 토양이 바람에 날려 사방천지가 먼지 구덩이로 변해버리고 맙니다.
결정적으로, 토양속에 존재하던 유기물질들의 분해를 촉발해, 토양의 양분 상황도 악화되 농업에 불리해집니다.
게다가 1930년대에는 극심한 가뭄까지 나타나 Dust Bowl, Dirth Thirties란 별명도 얻게 되었습니다.
참고로,
식물피복이 벗겨지면 얼마나 쉽게 먼지가 이동할 수 있는지 건조지역 국지풍 "샤말"을 설명한 포스트 링크를 눌러보세요
(아래 클릭 누르셔도, 크롬으로는 안보이고, 익스플로러에서만 움직이는 동영상이 보입니다)
샤말 클릭
Llano Estacado은 불모의 땅이 되어 인간의 손에서 멀어질 줄 알았는데
관개 기술의 발달로 지금은 아래와 같은 시설로 농사를 짓고 있습니다.
이런 농법을 Center Pivot Irrigation이라고 하지요.
<The Llano Estacado Today>
today, irrigation and the application of fertilizers allow crops to grow in some parts of the llano estacado.
Center Pivot Irrigation이라 부르는 이런 방식의 농경은 어떤 장단점이 있을까요?
장점으로는 물과 비료를 모든 작물에 골고루 뿌려줄 수 있습니다.
하지만, 건조한 지역에서 분무기와 같이 물을 뿌려주는 방식으로 관개를 한다면
물방울이 쉽게 증발되어, 물속에 용해되어 있던 소금기가 쉽게 결정으로 만들어 집니다.
다른말로, 염류화가 급속히 진행될 수 있다는 것입니다.
또한
과도한 관개는 지반 침하를 불어오기도 합니다.
그렇다면 어떻게
이렇게 건조한 지역에서
과도한 지하수 사용도 막으면서,
지속 가능한 개발을 할 수 있을까?
하는 고민이 나올 수 밖에 없습니다.
1. 제일 중요한 해법은 이미 자연이 알려줬습니다.
바로, 다년생 초지로 다시 덮어 주는 일입니다.
다년생 풀중에서는 인간의 곡식으로 사용할 수 있는 것이 매우 드뭅니다.
그래서, 종자개량이 필요합니다.
앞에서 보여드린 그림을 한번더 가져와 보겠습니다.
출처 : The Environment and You by Norman Christensen (2012) Pearson - 394page
갈색뿌리는 Annual winter wheat, 즉 한해 살이 겨울밀입니다.
누런 뿌리는 Perennial wheatgrass, 즉 여러해 살이 밀풀(?)입니다.
Wheat하고 Wheatgrass는 빵을 만들기 위한 이스트에 반응하느냐, 안하느냐의 차이를 갖고 있다고 합니다.
만약, 이스트에 반응하게 하는 방법만 찾는다면, 이 지역에서는 Wheatgrass를 재배하는 것이 훨씬 더 친환경적인 농업이 될 것입니다.
<Wheatgrass는 대부분 녹즙이나 분말의 형태로 사용됩니다>
2. 해결방법 중 또 중요한 것은 토양유실을 최대한 막기 위한 농법에 대한 연구입니다. (특히 섞어 짓기)
건조지역에서 곡물농업의 가장 큰 약점은, 곡물은 대부분 뿌리가 얕다라는 점입니다.
뿌리가 얕으면 토양을 잡고 있을 힘이 약해서 토양 침식에 취약합니다.
게다가 수확기에 밀과 밀 사이의 매마른 토양이 노출되면 바람에 날려 쓸모없는 땅이 될 수 있으므로
뿌리가 상대적으로 깊은 수박을 심어서 토양이 공기중에 노출되는 것과 토양이 물에 쓸려가는 것을 막습니다.
또한 수확하고 남은 밀 줄기는 바닥을 덮어 둡니다.
3. 등고선식 경작
이 사진은 위의 2번 '섞어짓기'하고도 관련이 깊습니다.
초록색은 다년생식물 알팔파입니다. 누런 것은 옥수수이구요.
등고선식으로 심어서, 토양이 물에 쓸려내려가는 것을 방해합니다.
앞에서도 언급했듯이 곡물은 뿌리가 얕아서 약간의 강수에도 침식에 취약합니다.
하지만, 알팔파는 다년생풀로 뿌리가 튼실하지요.
출처 : USDA (등고선을 따라 섞어짓기를 시행하고 있다)
4. 효율적인 관개방법의 모색
첫번째 그림에 나오는 Gravity flow 방식은 run off (흘러 나가버리는 것)이 너무 많음
세번째 나오는 Center Pivot은 앞에서 설명한 것처럼, 분무형태로 물을 공급하기에 증발에 취약해 염류화가 쉽게 된다는 점
이 두가지 약점을 보완하는 것이 Drip irrigation입니다.
이 방식은, 작물 바로 위에서 떨어뜨리는 방식과, 토양 속에서 직접 뿌리에 물을 한방울씩 공급하는 방식이 있습니다.
(위의 그림은 땅속에서 공급하는 방식, 아래는 작물 위에서 공급하는 방식)
건조한 지역에서 지속가능한 농법을 사용한다는 것이 쉽지 않은 도전일 것입니다.
사헬지대에서도 마찬가지이고, 고비사막 주변에서도 비슷한 도전을 받고 있을 것입니다.
이런 지역들에서는 다년생 풀에 의한 식량공급을 심도있게 연구해야할 것이고
바람에 토양이 날리지 않도록, 최대한 힘을 써야할 것이며
대수층의 물 또한 영원한 것이 아니므로, 최대한 아껴서 써야할 것입니다.
Soils are becoming degraded in many areas worldwide. Degradation is increasing in many agricultural regions, especially in dryland areas in Africa and Asia.
Source: From Global Environmental Outlook GEO-5 .
http://www.unep.org/geo/geo5.asp. Accessed 27 November 2014.
그림 출처 : Environment - The Science Behind the Stories (3rd Canadian Edition) (2017) Pearson - 192page
...그리고 위의 사막화 관련 내용은
내년에 출간되는 세계지리 교과서(금성출판사)에 실릴 예정입니다.
전체 내용 출처 : The Environment and You by Norman Christensen (2012) Pearson출판
참고로,
Texas Highways - 2017.11월호 표지사진이
"Big Empty"입니다.
텍사스에서는 'llano estacado'지역을 원래부터 이렇게 불렀군요.
추가
출처 : China Daily - 2018.03.29
중국의 사막화 방지 공익광고
출처 : Science - 2018.08.03
The Human Impact on the Natural Environment - Past, Present, and Future by Andrew S. Goudie (7th) (2013) - 127page
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