지구온난화, 식물 뿌리서 해결 실마리?
지구온난화, 식물 뿌리서 해결 실마리?
  • 이상진
  • 승인 2019.06.17 21:55
  • 조회수 2668
  • 댓글 0
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인간이 만드는 이산화탄소 배출량을 자연적으로 해결할 수 있는 길이 보입니다. 바로 공기 중 이산화탄소를 흡수해 당으로 만드는 식물의 광합성을 이용하는 것입니다.

식물은 광합성을 이산화탄소를 흡수해 당으로 만듭니다. 출처:fotolia
식물은 광합성을 이산화탄소를 흡수해 당으로 만든다. 출처: fotolia

생명 활동에 필수적인 이산화탄소의 존재

 

우리는 이산화탄소에 대해 좋지 않은 인식을 가지고 있습니다. 하지만 사실 이산화탄소는 우리 인간과 대부분의 생명을 지탱하는 요소라고 해요. 왜냐하면 식물이 이산화탄소를 흡수해 당으로 만드는데, 이때 식물이 뿌리를 뻗은 곳은 탄소가 풍부해져 옥수수와 쌀 등 인간이 재배하는 식량 자원을 위한 비옥한 토지가 되기 때문입니다. 실제로 탄소가 풍부한 땅에는 황과 인산염, 질소 등 식물의 생육에 필요한 영양분이 풍성한 것으로 나타났습니다.

 

인간활동으로 생긴 이산화탄소의 20배 흡수

 

과학자들에 따르면 현재 지구상의 식물들은 광합성을 통해 인간 활동으로 야기된 이산화탄소의 20배까지 흡수할 수 있는 어마어마한 이산화탄소 흡수 용량을 가진 것으로 알려졌습니다. 이는 인간이 이산화탄소 배출량을 인위적으로 통제하는 데 실패해도 식물 자원으로 지구온난화를 막을 수 있다는 뜻인데요.

지구촌 식물들은 인간활동으로 배출되는 이산화탄소의 20배 이상 흡수할 수 있습니다. 출처:fotolia
지구촌 식물들은 인간활동으로 배출되는 이산화탄소의 20배 이상 흡수할 수 있다. 출처: fotolia

이렇게만 됐다면 지구촌이 함께 고민하고 있는 이산화탄소 배출로 인한 지구온난화의 문제는 없었을 겁니다. 하지만 문제가 되는 것은 식물이 죽고 난 뒤에 일어납니다. 생전에 이산화탄소를 당으로 바꾸는 일을 하는 식물은 죽은 뒤에 분해되면서 이산화탄소를 흡수해 만든 탄소 기반 유기물을 다시 이산화탄소로 돌립니다.

 

과학자들은 이 문제를 막기 위해 식물의 뿌리에 있는 수베린에 주목했습니다. 수베린은 식물의 뿌리에 있는 기관인데요. 수베린은 엄청난 양의 탄소를 저장해 토지를 비옥하게 하는 유기물로 바꿉니다. 과학자들은 식물이 죽은 뒤에 다시 이산화탄소를 내뿜는 일이 뿌리가 토지에 얕게 박혀있기 때문이라고 분석했습니다. 그래서 식물이 뿌리를 더 많이 만들어내고 더 깊게 박을 수 있는 연구를 진행했는데요.

크리스퍼 유전자 가위 등의 방법으로 식물뿌리를 늘리는 연구를 진행하고 있습니다. 출처:fotolia
크리스퍼 유전자 가위 등의 방법으로 식물 뿌리를 늘리는 연구를 진행하고 있다. 출처: fotolia

과학자들은 연구를 통해 크리스퍼 유전자 가위 등 유전자 편집 기술로 식물의 유전자를 편집하는 실험을 했고 실험식물인 애기장대 실험에 성공하기도 했습니다. 과학자들은 이런 실험을 통해 최종적으로는 식물이 더 많은 뿌리를 만들어내게 해 탄소를 저장하는 수베린이 많아지고 또 뿌리가 깊게 박혀 토지를 비옥하게 하는 탄소가 식물의 사후에도 토지 안에 남아있게 하는 것을 목적으로 연구를 하고 있습니다.    

 

최근 연구의 목표는 쌀과 옥수수 등 농작물의 뿌리가 더 많아지고 더 깊게 뿌리내리게 하는 것이라고 하는데요. 인간의 식량 자원을 부족하게 하지 않으면서 이산화탄소 문제도 해결할 수 있기 때문이라는 설명입니다.


##참고자료##

 

  • Joanne Chory, “How supercharged plants could slow climate change”, ted, 2019.    


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