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문명과 식량 - 인류는 자연환경의 위기에 맞서 어떻게 번성하는가
루스 디프리스 지음, 정서진 옮김 / 눌와 / 2018년 2월
평점 :
품절
인간이 오늘날에 이르기를 설명한 책은 제법 많다. 관심이 가는 주제로 여러 책을 읽긴 했지만 그래도 계속 손이 가는게 이 주제다. 정말 여러 측면에서 설명이 가능하고 다들 흥미롭기 때문이며 인간이 어쩌다 여기까지 왔는지를 보여주기 때문. 이 책은 식량확보라는 측면에서 인간의 발전사를 설명한다. 결국 사람의 개체수가 늘어나고, 농업이나 채집수렵업에 종사하지 않고 사회발전을 이끄는 사람들을 먹이기 위해서는 여분의 식량이란게 필수적이기 때문이다. 그래서 한국어판 책 제목은 '문명과 식량'이 되겠다.
이런 식량 확보라는 측면에서 책은 매우 간단한 공식을 제공한다. 우선 사람이 식량을 확보하는 방안을 찾아내 톱니바퀴가 돌아가고, 이어서 곧 여러가지 문제로 성장한계인 도끼가 들이친다. 하지만 인류는 이에 굴하지 않고 다른 톱니바퀴로 새로운 성장축을 발견하며 발전해 왔다는 식이다. 즉, 톱니바퀴-도끼-새로운 성장축 의 무한 반복인 셈이다. 이런 무한 반복은 얼핏 낙관론에 빠져 인류가 영원히 발전할 것이라는 생각에 빠지기도 하지만 글쓴이는 이런 비판을 우려해서인지 초반부터 이 책이 낙관론도 아니고 그렇다고 인류가 다시 돌아가기 어려운 과거 사회로의 회귀를 많이 바라는 비관론과도 무관함을 밝힌다.
1. 생명의 전제조건들
책은 시작하면서 기대와는 다르게 우주속에서 지구라는 행성이 갖고 있는 특별한 조건을 언급하며 나아간다. 인간이 생겨나고 식량확보가 가능했던 전제조건을 다루는 것이다. 지구는 몇가지 특징을 갖고 있는데 우선 생명체가 생존이 가능한 황금지대에 위치한다는 점이다. 단점으로 우리와 가장 가까이 위치한 금성과 화성은 생명체가 살기 불가능하다. 태양과의 위치가 적절하지 못한 관계로 물이 없기 때문이다.
물론 금성엔 물이 있지만 행성자체가 너무 뜨거워 수증기의 형태로만 존재하며 강력한 온실가스로 표면온도가 엄청나며 대기압과 산성의 지옥행성이다. 화성은 다소 멀리 떨어진 위치와 지구에 비해 매우 작은 중력으로 인해 대기를 지킬수 없었으며 물도 남아있지 못했다. 물론 지구외의 다른 행성에서는 물 이외에 다른 물질이 생명의 매개가 될수 있을지도 모른다. 하지만 인간의 생각으론 일단 물이 중요하다.
거기에 지구는 몇가지 중요한 특징이 더 있다. 바로 달이다. 달은 초기 지구가 화성정도 크기의 거대 소혹성과 충돌하면서 생길걸로 추정된다. 당시엔 참사도 이런 참사가 없었겠지만 달은 지구에 큰 선물을 남겼다. 우선 달자체가 지구의 중력 영향을 많이 받지만 본인도 지구 중력에 영향을 미쳐 지구의 자전축이 흔들리지 않는 역할을 해준다. 지구의 자전축은 기울어져 있는데 이로 인해 남반구와 북반구의 계절이 다르고 같은 지역에서도 계절의 차이가 생겨 그 지역이 무한히 차가워지거나 데워지는걸 방지한다. 이는 적정 온도를 유지하게해 어느 지역에서든 생명체가 발붙일 조건을 제공한다.
우리에게 지진과 화산을 선물하는 판구조도 중요한 조건이다. 지진과 화산은 그 지역에 위치한 생명체에겐 재앙이지만 장기적 관점과 다른 지역에서 볼때는 중요한 행사다. 지구는 내부의 맨틀대류로 판이 움직이는데 이들이 솟구치거나 함몰하면서 지구 내부와 외부의 다양한 물질들이 순환하는 구조를 갖게 된다. 이는 지구가 같고 있는 하나의 닫히 세계로서 완벽한 재순환 구조를 제공하는 중요한 기반이 된다. 하지만 이들의 재순환속도는 지질학적 시간에 가까우며 보다 단기적으로 식량이 필요한 생명체들에게는 하나의 축복이자 재순환에 커다란 제약으로 작용한다.
이외에도 지구는 외핵의 금속이 강하게 회전하며 만들어내는 자기장 효과로 태양풍으로부터 보호 받으며 여타의 조건으로 호기성 생물체가 만들어낸 오존에 의해서도 보호받는다. 생명체에게 잔혹한 우주에서 이런 모든 조건은 정말 완벽하다 말할 정도이며 심지어 상당히 인위적인 느낌마저 들게한다. 이런 조건이니 인류원리가 등장한것도 매우 당연하다 할 수 있다.
2. 식량 확보를 위한 소통전략들
생명체가 생존하고 보다 식량을 확보하기 위해선 다양한 소통전략들이 필요했다. 가장 처음 개발한 방법은 DNA다. 이는 저장된 유전 정보를 후손에게 물려주는 시스템으로 특정환경에 자동적으로 적응하는 훌륭한 방안이었다. 하지만 이는 특정 환경이 안정적으로 유지 될때만 성공적이었으며 환경이 빠른 속도로 변화하는 경우 문제가 발생했다. 생명은 곧 다른 방식으로 이에 대응하니 그것이 학습전략이다.
학습전략은 크게 세가지로 시행착오를 통한 개별학습, 사회적 학습, 누적 학습이다. 개별학습은 대개의 생명체가 보이는 전략으로 개체하나하나에겐 의미가 있으니 집단으로 공헌하는 바가 없으며 개체 역시 집단으로부터 누리는 혜택이 없다. 사회적 학습은 한 개체게 습득한 학습이 사회전체로 퍼져나가는 것으로 일본의 한 원숭이가 고구마를 씻기 시작하져 삽시간에 번져나간게 예이다. 이는 새로운 생각이 빨리 퍼져나간다는 장점이 있으나 만약 그 전략이 잘못된 것이라면 큰 손실이 온다는 문제가 있다. 마지막은 누적학습이다. 이는 인간만이 보이는 특징적 학습전략으로 학습이 대물림이 되는 것이다. 여기에는 언어나 사회성이라는 조건이 필요하며 세대를 거쳐 전략이 누적되므로 기술이 개선 변형하고 개선된다.
누적학습으로 형성된 것은 바로 문화라고 할 수 있으며 도킨스가 그의 책 이기적 유전자에서 한 장을 할애해 밈을 주창한 것처럼 유전자 수준이거나 혹은 그 이상으로 강력하다. 문화는 유전자를 변형시키고, 유전자 역시 문화를 변형시킨다.
3. 첫번째 톱니바퀴 '농업'
농업이전까지 인류는 분명 다른 생명체보다는 훨씬 탁월한 식량확보 전략을 갖고 있긴 했으나 더 나을 뿐 같은 차원에 있었다고 볼 수 있다. 하지만 농업이라는 톱니바퀴를 굴림으로써 인간은 다른 차원의 식량확보 능력을 갖추게 된다. 농업이 시작된 계기는 여러가지를 꼽지만 당시 기후가 비교적 안정적인 충적세의 시작과 일치한다는게 대개의 견해다. 기후가 급변했다면 인류는 농업을 위한 다양한 실험과 개선을 해내지 못했을 것이다.
농사의 시작으로 인간은 더 많은 인구를 부양하며 한곳에 정착하고 예측 불가능한 날씨에도 대처했다. 하지만 하라리가 지적한 것처럼 농경은 인간에게 엄청난 불행도 가져왔다. 사회가 계층화되어 수탈이 시작되었고, 뭉쳐있다보니 집단감염병이 발병하고, 식단이 단순하고 총량은 늘었지만 개개인의 식사량은 줄어 영양실조가 보편화되었다.
이런 농업에 도끼가 날아드니 바로 토양의 영양부족이다. 정착사회는 수렵채집과 다르게 한곳에 머무르므로 자연에 큰 부담을 주게 된다. 농작물을 수확하면서 토양엔 지력이 거의 남지 않게 되는 게 그것이다. 식물이 자라기 위해서는 질소와 인이 필수적인데 이들의 자연계에 풍부함에도 토양으로 재순환해 돌아오는 시간이 매우 늦다. 이런 주기의 불일치성(자연의 재순환과 식량의 재순환)은 농업이라는 톱니바퀴에 도끼로 다가오고 인간은 새로운 성장축을 찾게 된다.
4. 두번째 톱니바퀴 화전과 새로운 농법들
질소와 인의 재순환을 놓이기 위해 고안된 첫번째 방법은 화전이다. 남은 농작물이나 주변의 나무는 인간에게는 식량이 되지 못하는 것이지만 내부에 많은 질소와 인을 품고 있다. 이를 태워서 비료로 사용하면 질소와 인의 재순환속도를 높여 어느정도 지속적 농법이 가능했다. 도시화 이전에도 유럽지역과 아시아의 울창한 삼림이 이미 도륙난것은 이 때문이다.
퇴비 역시 중요했다. 인간이 음식물을 섭취하고 남은 배설물에는 영양분이 60%이상 남아있으므로 그 자체로 훌륭한 비료가 된다. 고대 중국은 이 부분에서 하나의 완벽한 예였다. 그들은 뛰어난 관개시설을 구축하고 작물마다 다른 종료의 퇴비를 주었으며 이런 완벽성은 수천년간 수천만의 사람을 부양하는것을 가능케했다. 거기에 농경에 필요하며 단백질 공급을 제한할 목적으로 육식을 금기하는 문화도 발전시켰다.
농업방법도 느린 자연적 재순환의 단점을 보완했다. 돌려짓기가 그것이다. 유럽인 이포식, 삼포식, 사포식으로 돌려짓기가 발전해갔다. 이포식은 반은 농경, 반은 휴경이 번갈아 지속되는 것이며 삼포식은 보다 발전에 하나는 농경, 하나는 콩과식물, 하나는 가축의 먹이가 되는 풀을 재배하는 것이었다. 콩과식물로 지력을 회복하고, 풀로 가축을 사육해 가축의 노동력을 농경에 활용하고 인간의 먹지 못하는 풀의 질소와 인을 섭취가능한 육류로 전환하는 방법이었다.
사포식은 영국의 노퍽에서 시작 된것으로 이른바 농업혁명이라 불린다. 글자그대로 농경지를 4부분으로 나누어 밀, 순무, 보리, 토끼풀의 순서로 돌려짓는 것이다. 밀과 보리는 인간의 식량이 되며 순무를 가축의 먹이가, 토끼풀의 가축의 먹이이자 지력회복을 도왔다. 이는 보다 많은 잉여농산물을 가능케 해 산업혁명과 맞물려 도시노동자를 위한 많은 식량을 제공했다.
이런 농법에도 불구하고 19세기까지 여전히 인간은 기아의 위협에 직면해있었고 다른 최상위 포포식 개체에 비하면 엄청난 숫자이긴 하지만 여전히 전세계인구가 5억정도에 불과했다. 거기에 또 다른 성장한계 도끼가 날아드니 바로 상하수시설의 구축이다.
유럽지역에서는 도시 인구가 늘어나며 도시엔 인분이 넘쳐나고 농촌은 모자라는 불균형이 처음 시작되었다. 그러다 보니 도시에서의 인분이 농촌으로 흘러들어가 재순환되는 구조가 끊기게 된다. 반면 도시 지역인 인분을 무분별하게 강으로 방류하며 전염병과 위생상태가 매우 열악해졌고 이를 해결하기 위해 상하수 시설을 구축한다. 오늘날의 수세식 화장실의 시작인 셈이다. 도시는 개끗해지고 전염병도 막았지만 질소와 인의 재순환이 깨어지며 강과 바다에는 부영양화라는 오염이 시작되었다.
5. 세번째 성장축 '비료'
산업혁명으로 도시 인구가 늘어나고 전체 인구도 불어나자 인류는 다시 한번 도끼를 맞는다. 하지만 남미지역에서 발견한 구아노와 초석이 이를 단기적으로 해결한다. 수백만년간 새의 똥으로 거대한 층이 쌓인 이 지역은 비가 거의 내리지 않아 새똥이 매우 잘 보존되었다. 이런 구아노와 초석을 이용해 비료가 생산되었으며 이 지역의 경제성으로 스페인 남미연합 전쟁, 그리고 볼리비아 페루 대 칠레전쟁이 일어난다. 구아노와 초석은 몇십년간 전세계를 먹여살리나 곧 고갈된다.
그래서 인류는 화학비료를 개발하게 된다. 우선 질소인데 질소는 대기의 80%가까이 차지할만큼 흔하지만 그 흔함은 강력한 결합때문에 가능하다. 이 강한 결합으로 단백질의 근원인 질소를 고정시키는게 너무 어려운 일이었으나 인류는 이것을 해결한다. 한편 인은 질소만큼 자연계에 흔하지 않다. 동식물의 인은 해저로 흘러들어가 지층에서 암석화되고 이게 화산폭발이나 판운동으로 다시 육상으로 올라와 재순환되는데 인류는 이것을 이용하며 지하에서 인덩어리인 인회석을 캐기 시작했다. 양은 상당히 많았지만 질소만큼 흔하지 않다는 점에서 한계가 있으며 인의 확보 방안은 안타깝게도 아직 이 수준에 머무른다.
이런 방식은 커다란 두가지 변화를 불러온다. 하나는 화석연료의 사용이다. 질소와 인을 만들어내는 과정에서 다양한 기계의 동력이 요구되었고, 이는 농업에 있어 화석연료 사용의 시작을 의미했다. 사실상 인간이 동식물 에너지가 아닌 화석연료의 에너지로 연명하기 시작한 것이다. 이는 패러다임의 근본 전환이기도 했다. 과거 동식물 에너지에 의존할때는 인간이 식량 확보를 위해 들인 에너지보다 식량을 통해 얻은 에너지 반드시 많아야 했다. 그래야 생존과 번식이 가능하다. 하지만 화석연료를 식량화복에 이용하기 시작한 후, 식량의 양자체는 수십배로 늘어났지만 에너지 소모는 그 이상이었다. 역사상 처음으로 식량확보에 들이는 에너지가 더 많으면서도 번영하는 기묘한 적자구조가 형성된 것이다. 지금의 저가음식이 실제로 비싼 이유는 이 때문이다.
하지만 곧 도끼는 다시 찾아온다. 바로 병해충이다.
6. 네번째 성장축 DDT와 품종개량
화석연료에 의한 대규모 경작은 엄청난 생산성을 자랑한다. 하지만 품종이 밭에서 단일하고 유전자마저 동일한 경우가 많아 병해충에 매우 취약했다. 실제로 우리는 하나의 바나나품종을 읽었으며 다른 많은 과일과 경작물도 위기상태다. 이런 병해충을 해결하기 위해 개발된게 살충제이고 그 대표작이 DDT다. DDT의 사용으로 많은 해충을 제거하였고 말라리아등 많은 질병도 크게 감소했다. 하지만 진화의 원리상 내성을 갖춘 개체가 빠른 속도로 불어났고 살충제는 곧 위력이 크게 반감한다. 거기에 부작용도 있었다.
레이첼 카슨이 밝힌 것처럼 DDT는 다른 생명체를 죽이기 시작했다. 이는 생물농축때문인데 DDT는 해충을 방제하기 위해 농작물에 오래도록 머무를 필요가 있었다. 그러다 보니 비수용성으로 개발되고 지방에 녹는 지용성으로 개발되었다. 문제는 대부분의 생물이 지방을 갖고 있다보니 DDT를 흡수하면 체내지방에 그대로 농축된다는 점이었다. 이로 인해 DDT를 살포한 지역의 다른 생물들이 죽어나가기 시작했으며 강이나 바다. 대기등으로 퍼져 농산물과 전혀 무관한 극지방에서도 발견되었으며 역시 더욱 무관한 에스키모의 혈중에서 고농도로 나타나기도 하였다.
DDT에 대한 찬반논란끝에 대부분의 선진지역에서는 살포가 금지되었지만 아직도 잔류물은 남아 있는 형국이며 열대지역의 개발도상국의 경우 말라리아에 대한 대비로 아직도 살포가 허용되고 있는 상태다.
품종개량도 또 하나의 성장축이 되어주었다. 농업혁명에 이어 유전자 조작과 전통적 품종개량을 통한 새로운 작물이 등장했다. 이들은 단위면적당 생산성을 엄청나게 높여주었으며 주요작물인 밀과, 쌀, 옥수수, 콩등의 작물에서 개발되었다. 우리나라로 치면 통일벼같은 것이다. 하지만 녹색혁명은 역시 많은 문제를 낳았는데 다수의 물이 필요하다보니 건조지역에서는 지나친 관개로 호수가 말라버리거나 지하수층고갈의 문제를 낳았으며, 품종을 대규모 농산기업에 의존하다보니 경제적으로 농민이 그들에게 예속되고, 현지작물에 적합한 다양한 토착 품종이 절멸하는 사태가 발생했다.
7. 다시 등장하는 도끼들
살충제와 새로운 품종, 화석연료와 화학비료에 의존하는 지금의 농업은 새로운 도끼들의 등장으로 위기를 맞고 있다. 화석연료의 사용과 가축의 사육으로 대규모의 온실가스가 발생하고 있으며 화학비료의 과다사용으로 거기서 나온 아산화질소가 역시 강력한 온실가스로 작용하고 있다.
또한 농업에 과다한 물을 사용함으로써 일부지역에서는 이미 공급을 능가하는 사용으로 물의 재순환이 깨어져나간 상태다.
그리고 기후변화와 부영영화등의 환경오염으로 다양한 생물종들이 전멸하고 있어 환경적으로도 위기 상태이다.
반면 사실상 생산을 위한 에너지의 과다사용으로 사실상 비싸지만 역사상 표면적으로는 가장 가격이 싸고 질이 낮은 음식으로 정작 인간의 건강도 위협받고 있다.
책은 이러한 문제들에도 결국 우리가 새로운 성장축을 찾고 번영할수 있을 거라고 보는 편이다.(이런면에서 이 책은 낙관적이고, 사실 나도 비관론에 관심이 많은 낙관론자다.) 다만 이런 번영을 위해서 새롭게 등장하는 도끼들이 충분히 신경을 쓰고 대처해야나간다는 다소 뻔한 주장을 한다. 전체적으로 책은 매우 읽기 쉽고 재밌으며 인류전체와 현대의 문제를 살피는 재미가 있다. 이런 책을 많이 봐서 큰 감흥은 없었지만 이런류의 책이 생소한 사람에겐 제법 많은 독서의 기쁨을 줄 것 같다.