혈연, 지연, 목(木)연

혈연, 지연, 목(木)연

대학생신재생에너지기자단 23기 김경훈, 24기 배장민, 이지혜

[아바타 영혼의 나무]

“토르쿠막토”

모 예능 프로그램에서 출연자가 영화 속의 대사를 따라 하며 시청자들에게 큰 웃음을 주었고, 특히 SNS상에서 청년들에게 큰 밈(meme)이 되었다. 바로 영화 ‘아바타 : 물의 길’에 나오는 주인공을 따라한 대사이다. 2009년 개봉하여 현재까지 전 세계 박스오피스 1위 기록을 유지하는 영화 ‘아바타’는 SF 영화계의 한 획을 그은 작품이다. 국내에서도 1,400만 명이 넘는 관객을 기록해 큰 화제가 됐는데, 13년 뒤인 2022년에 개봉한 후속작 '아바타: 물의 길'도 총 관객 수 1,080만 명을 기록하는 등 '아바타' 시리즈의 인기는 대단했다.

 [자료 1. 영화 아바타1(좌), 아바타2(우) 포스터]

출처: 20세기 스튜디오

아바타 시리즈에는 여러 종류에 대한 영혼의 나무가 등장한다. 각각의 성격이나 역할은 다르지만, 서로 교감한다는 공통된 특징이 있다. 말 그대로 나무들끼리 서로 생각을 주고받으며 자신들이 처한 상황을 공유하는 것은 언뜻 보기에는 인간의 상상 속에서 만들어진 허구라고 생각할 수 있다. 하지만, 실제 세계에서 나무들이 서로 대화하고 소통할까? 정답은 ‘그렇다’이다. 실제 숲에 있는 나무들이 땅속 경로 체계로 연결되어 거미줄처럼 얽힌 채 서로에게 의존하며 살아가고 있다. 주변에서 가장 크고 오래된 나무, 흔히 ‘어머니 나무’라고 불리는 나무를 중심으로 각 나무가 소통하며 성장하고 있다. 실제 아바타에 나오는 영혼의 나무(The Tree of Soul)의 개념이 실제 세계에서 ‘어머니 나무’라고 불리는, 오래된 나무에서 모티브가 되었다.

[자료 2. 영화 ‘아바타1’에서 나오는 영혼의 나무 ‘비트라야 라무뇽’]

출처: 나무위키

이 기사에서 다루는 내용들은 나무들의 네트워크에 관심을 가지고 오랜 기간 연구하신 브리티시컬럼비아 대학교 Forest and Conservation Sciences 학부 교수로 재직 중이신 수잔 시마드(Suzanne Simard) 교수의 연구와 직접 쓴 ‘어머니 나무를 찾아서’ 서적을 참고하여 작성된다. 다만, 식물생리학자를 비롯한 다양한 분야의 전문가들이 작성한 식물생태계 관련 논문은 학자마다 바라보는 관점이 다르며, 따라서 학계에서도 현재까지 의견이 분분하다. 이 기사의 경우 수잔 시마드 교수의 연구와 입장에 따른 기사임을 공지한다.

[자료 3. 수잔 시마드 교수(좌)와 저서 『어머니 나무를 찾아서』(우)]

출처: Wikipedia, 사이언스북스

 

[나무 간 대화의 실존]

서론에서 언급했듯, 실제 세계에서 나무들은 서로 대화하고 소통한다. 수잔 시마드 교수는 이 사실을 숲의 나무들이 경쟁자가 아니라 협력자(cooperator)로서 살아간다고 얘기한다. 수잔 교수는 이를 실험으로써 증명했다. 바로 방사성 탄소 동위원소를 이용한 실험이었다.

수잔 교수의 실험은 다른 과학자들이 한 소나무 묘목 뿌리가 다른 소나무 묘목 뿌리에 탄소를 전송한다는 결과를 발견함으로써 시작됐다. 그녀는 캐나다의 숲에서 자작나무, 전나무, 삼나무 3종류의 나무 80그루를 심은 후, 각 나무에 비닐봉지를 씌우고 14-탄소(C)의 방사성 이산화탄소 가스를 담은 주사기와 13-탄소(C) 안정 동위 원소 이산화탄소를 비닐봉지 속에 주입해 변화를 관찰하고자 했다.

자작나무에 씌운 비닐봉지에는 14-탄소(C)의 방사성 이산화탄소를 주입했고, 삼나무에 씌운 비닐봉지에는 13-탄소(C) 안정 동위 원소 이산화탄소를 주입했다. 각각의 나무가 서로 물질을 교환한다면, 주입한 것과 서로 다른 탄소가 검출될 것이라는 가설 때문이다. 나무 간의 쌍방향 소통 여부를 확인하고 싶었던 것이다. 일정 시간이 지난 뒤, 수잔 교수는 자작나무에 씌워 둔 비닐봉지를 벗겨냈고 가이거 계수기(이온화 방사선을 계측하는 장치)를 통해 자작나무가 방사성 물질을 흡수했음을 확인했다. 이후 어떠한 것도 주입하지 않고 비닐봉지만 씌워진 전나무에 가이거 계수기로 방사선을 측정하였더니 방사선이 관측됐다.

[자료 4. 가이거 계수기(좌)와 실제 실험 사진(우)]

출처: United Nuclear, TED

다시 말해, 14-탄소(C)를 쬐어준 자작나무에서는 방사능이 발견되는 것이 어찌 보면 당연하겠지만, 그런 자극을 주지 않은 전나무에서 동일한 14-탄소(C)가 발견되었다는 것은 나무들이 서로 소통한다는 증거이다. 물론, 나무의 직접적인 영향이 아니라, 외부의 자극 예를 들어 바람이나 물 등으로 방사선이 단순 이동된 것이 아니냐는 질문이 있을 수 있다. 이에 대한 증거로는 잠시 잊고 있던 13-탄소(C)를 쬐어준 삼나무 실험 결과이다. 삼나무 잎에 가이거 계수기를 갖다 대었더니 방사선이 검출되지 않았다. 즉, 자작나무와 전나무는 서로 소통하는 관계에 있지만, 삼나무는 독립적인 무리로 움직임을 확인할 수 있는 실험이었다.

이 실험 결과가 의미하는 바는 무엇일까? 바로 나무끼리 서로 소통하고 서로에게 반응한다는 사실을 확인할 수 있다는 것이다. 조금 더 구체적으로 말하자면, 자신의 무리와 그와 소통하는 무리끼리의 대화가 가능하다는 점이다. 주변 나무 중에서 가장 오래된 나무를 ‘어머니 나무(mother tree)’라고 한다. 어머니 나무는 자신의 영역에 있는 다른 나무들을 살피고, 외부의 위협이나 충격으로부터 보호하며 자신에게 속한 나무들과 소통한다. 다른 여러 가지 실험에서 관련 내용을 역시 확인할 수 있었고, 그 답에는 ‘진균(Fungus)’이 있다.

 

[균근(mycorrhiza) = ‘진균(myco)’ + ‘뿌리(rhiza)’]

[자료 5. 균근(mycorrhiza)]

출처: 뉴스펭귄

균근(mycorrhiza, 菌根: 버섯 균, 뿌리 근)은 식물의 뿌리(myco)와 진균(rhiza)의 공생체를 말한다. 'mycorrhiza'는 그리스어로 균근을 의미한다. 진균은 곰팡이로 균사체로 돼 있고, 균사체는 실 같은 균사가 합쳐져 만들어진다.

균근은 나무처럼 스스로 당을 생성하지 못하지만, 식물의 뿌리보다 표면적으로 더 많이 가질 수 있어 효율적으로 흙에서 양분을 흡수하는 것이 가능하다. 그리고 식물 입장에서는 뿌리를 더 기르는 것보다 진균의 생장에 투자하는 것이 더 효율적이다. 진균은 벽이 얇고 셀룰로스와 리그닌이 없으므로 훨씬 적은 에너지로도 만들 수 있기 때문이다.

진균은 수명이 짧음으로 안정적으로 오래 사는 나무들이 겨우 적응을 해내는 것에 비해 변화하는 환경, 기후 등에 훨씬 빠르게 적응한다. 그래서 진균은 나무에 변화와 불확실성에 재빠르게 적응하고 대처하는 방법을 제공하기도 한다.

이와 같이 식물과 진균은 상호이익을 주는 공생관계를 형성하고, 우리는 이를 '대화'한다고 표현할 수 있다.

[자료 6. 자작나무(좌)와 미송(우)]

출처: 국립생물자원관, 위키백과

예시로 봄, 여름, 가을에 자작나무와 미송의 양분 이동을 보면 대화하는 것을 확인할 수 있다. 이른 봄에는 미송의 싹이 터지고 바늘잎이 돋기 시작하는 반면, 자작나무 잎은 돋아나지 않은 상태이다. 미송은 광합성으로 당을 충분히 자체적으로 생성하지만, 자작나무는 불가능하다. 이때 미송이 균근망을 통해 자작나무에 당분을 공급한다.

반대로 여름에는 자작나무 잎이 널리 펴지고, 미송은 그늘에서 느리게 자라서 자작나무가 당분 공급원, 미송이 당분 흡수원이 된다. 가을에는 미송의 둘레와 뿌리가 자라며, 자작나무는 광합성을 정지하는데, 미송이 공급원, 자작나무는 흡수원이 된다. 봄, 여름, 가을 내내 미송과 자작나무는 에너지를 주고받으며 공생하고 있었고, 대화를 했다.

 

[벌채와 기후변화, 그리고 나무 네트워크]

[자료 7. 어머니 나무를 중심으로 한 숲 네트워크]

출처: The mother tree project

이러한 나무 간의 대화는 숲에서 가장 오래된 나무인 어머니 나무를 중심으로 이루어진다. 어머니 나무는 균사체와의 거래를 통해 어린나무들에 부족한 영양분을 전달하고, 가뭄 같은 환경의 변화가 발생하면 위험 신호를 보내 어린나무들의 방어 기제를 활성화한다. 따라서 어머니 나무는 숲 전체의 생존에 중요한 역할을 한다.

나무가 상호의존하는 관계를 맺고 있음에도 불구하고, 전통적으로 임업에서는 나무를 공동체가 아닌 개인으로 취급해 왔다. 이에 따라 높은 등급의 나무(다시 말해, 어머니 나무)를 무분별하게 벌목해 온 것이다. 한두 그루의 어머니 나무를 베어낸다고 해서 숲 전체가 무너지는 것은 아니다. 나머지 어머니 나무가 여전히 자원과 신호 전달을 담당하기 때문이다.

그러나, 일정 수준을 넘어가게 되면 어머니 나무를 중심으로 하는 연결망이 단순하고 듬성듬성해지면서 숲 전체에 문제가 발생한다. 어린나무들은 더 이상 영양분과 위험 신호를 받을 수 없으며, 노숙림에 의존하는 새, 포유류, 진균은 서식지를 잃게 된다. 또한 어린나무보다 훨씬 많은 탄소를 저장하는 어머니 나무가 사라지면 지구온난화는 가속된다. 이에 따라 더 많은 삼림 폐해와 더 많은 나무가 줄기 마름병에 걸리는 악순환이 반복되는 것이다.

하지만 삼림업계에서는 여전히 나무 네트워크의 강화에 중요한 나무들을 무분별하게 베어버리고, 한두 종류의 묘목만 심어 숲 전체의 연결망을 단절시킨다. 이렇게 단순화된 숲은 질병과 해충에 더 취약해진다. 그러나 죽어가는 나무들조차 광합성으로 생산한 탄소의 절반을 뿌리와 균근으로 보냈고, 이 중 10%는 이웃 나무로 직접 이동시켰다고 수잔 박사는 저서에서 이야기한다. 이처럼 나무는 태어난 순간부터 죽는 순간까지, 다른 나무들과 끊임없이 대화하며 네트워크를 강화한다. 이러한 나무의 생애는 당장의 이익을 중시하는 산림업계 종사자의 입장에서는 난처할 것이다. 그러나 기후변화 문제가 매년 심각해지고 있는 가운데, 숲을 지켜야 할 필요성은 더욱 뚜렷해지고 있다.

기후가 점점 더워지면 숲은 병들고 더 많은 나무가 죽게 된다. 이때 더 온난한 조건에 이미 적응한 새로운 종들은 1년에 1km 속도로 이동하여 죽은 나무의 자리를 채울 것이라 수잔 박사는 예상한다. 이 과정에서 어머니 나무 중 일부는 그들을 균근 연결망에 포함해 주어 초기에 양분을 공급해 주는 등 새로 이주한 나무의 정착을 도울 수도 있다. 따라서 산림 관리 시 기후변화에서 살아남은 어머니 나무를 살려 둬 친족과 비친족이 자연스럽게 섞인 채로 두고, 숲의 다양성과 적응력을 보장할 수 있어야 한다.

기후변화는 숲에 직접적 피해뿐만 아니라 간접적 피해도 미치게 되는데, 수잔 박사는 그 예시로 ‘연어’를 제시했다. 산란하는 연어를 잡아먹는 곰과 늑대는 한 마리당 하루에 150마리 정도의 연어를 숲으로 옮겨 둔다. 이때 숲속 나무의 뿌리는 연어로부터 부패한 단백질과 양분을 찾아 먹고, 그 양은 나무에 필요한 질소량의 4분의 3 이상에 해당한다. 그러나, 최근 기후변화와 태평양 온난화로 인해 바다에서 마라톤을 하는 연어가 탈진하는 현상이 발생하고 있다. 이에 따라 산란 하천에 성공적으로 회귀하는 연어가 감소해 결국 나무의 영양분 질소 흡수량이 변하게 될 것이라고 수잔 박사는 이야기한다.

기후변화를 몸소 체감하기 시작한 우리 세대에게, 나무 네트워크는 산림업이 나아가야 할 방향을 암시한다. 네트워크가 온전히 유지된 숲은 기후 관련 위협이 발생할 때 더 잘 대처할 수 있을 것이다. 따라서 우리는 다양한 유전자와 어머니 나무들, 균근 연결망이 포함된 오래된 숲을 지켜야 한다. 하지만 이 말은 ‘단 한 그루의 나무도 베지 말라’는 산림업계에 대한 요구가 아니다. 단지 무분별한 벌목이 아니라, 나무를 벨 때 나무가 가지고 있는 지혜가 다음 세대로 넘어갈 수 있게끔 나무의 특성과 숲의 체계를 고려하여 부분적 벌목을 해야 한다는 것이다. 자작나무와 백양나무는 침엽수에 비해 습기가 많고 수지가 적은 잎을 가져 산불 발생 시 방화대 역할을 할 수 있다. 그러나 산림업계에서는 이 두 종류의 나무를 잡나무로 취급해 베어버린다. 따라서 앞으로의 산림계획에서는 더욱 세심한 고려가 필요할 것으로 보인다. 또한 숲속의 종, 유전자형, 구조적 다양성을 회복시켜 균근 연결망의 재건을 돕고, 궁극적으로 자연이 가진 가장 큰 능력인 자가 치유 능력을 강화해야 한다. 이러한 노력은 어쩌면 ‘숲’을 넘어 ‘인간’을 기후변화로부터 지키기 위한 방법일 것이며, 지구상의 모든 생명체를 위해 더는 미룰 수 없을 것으로 판단된다.

 

[4월 5일, 식목일]

[자료 8. 4월 5일, 식목일]

출처: 23기 김경훈

다가오는 4월 5일은 식목일이다. 한국민족문화대백과에 따르면, 식목일은 ‘나무 심기를 통하여 국민의 나무 사랑 정신을 북돋우고, 산지(山地)의 자원화를 위하여 제정된 날’이다. 그러나 이제 우리는 나무를 심기보다는, 오래된 숲에 대한 관리를 강화해야 할 것이다. 대한민국은 국토 면적의 약 63%가 산림으로 구성된 만큼, 엄마 나무의 의미와 숲의 메커니즘을 제대로 이해하고, 이를 지지하기 위해 더욱 강력한 법적 기반을 구축해야 한다.

그렇다면 우리나라의 산림 관리 현황은 어떨까? 안타깝게도 여전히 불법 벌채가 끊이지 않고 있다. 재작년 강원도 평창군 대관령면에서 한 조경업자가 조경수 판매 목적으로 소나무를 뿌리째 뽑아 몰래 반출하는 사건이 있었다. 이에 따라 지 30cm 이상의 15년 이상 자란 소나무 백여 그루가 뽑혀 나갔다. 적발 시 지자체의 복구 명령이 있긴 하나, 대부분 어린나무를 심는 데 그친다. 이는 복구에 필요한 나무의 나이, 그루 수, 크기에 대한 명확한 규정이 없기 때문이다. 복구를 마쳤다고 해도 원래 모습을 되찾기까지는 시간이 걸리게 된다. ‘최근 5년여간(2018~2023.6월) 산림 내 불법 벌채 단속현황‘에 따르면, 불법 벌채 단속 건수는 총 1,703건으로 피해 면적은 368ha이고, 피해액은 84억 2,941만 원으로 매년 증가하는 추세를 보인다. 그러나 이중 구속까지 이뤄진 사례는 한 건도 없으며, 대부분 벌금형에 그치고 있다. 즉, 산림 관리와 복구 시행, 제대로 처벌 중 무엇도 제대로 이뤄지지 않고 있는 것이다.

국제 사회도 마찬가지이다. 제26차 COP26에서 참가국들은 2030년까지 산림벌채를 중단하고, 8억 6,500만 acre의 산림 복원에 합의했다. 그러나 세계자연기금(WWF)은 합의 후 산림 벌채가 오히려 증가하고 있다는 내용의 보고서를 발표했다. 특히 열대지방에서는 덴마크 크기에 달하는 열대우림 410만 ha가 파괴되었으며, 이는 2022년 목표에 비해 33%나 높은 수치라고 밝혔다. 로이터통신 또한 ‘2023 산림 평가 보고서’를 통해 합의가 이루어졌던 2021년에 비해 2022년 전 세계 삼림 벌채가 4% 증가했으며, 이는 2030 목표를 달성하기 위한 당년 목표 대비 21%나 높은 수치라고 보도했다.

삼림을 자원화하려는 경제적인 움직임은 결코 무시할 수 없다. 누군가에게는 삼림이 생업일 수 있기 때문이다. 그러나 기후변화가 심각해짐에 따라 산림의 주요 자원은 기존의 목재, 부지에서 탄소 저장고로 바뀌게 될 것이며, 이는 사고의 전환이 필요한 시대가 되었음을 의미한다. 따라서 우리는 인간의 관점보다는, 자연의 관점에서 어머니 나무와 땅속 연결망의 의미를 이해하고 공감할 수 있어야 한다. 그래야만 인간과 자연 모두의 지속 가능한 발전이 이루어질 것이다.

나무의 연결망은 우리 인간 공동체와 닮아있다. 어린나무의 온 생애 동안 자신이 가진 것들을 내어주며 그들의 성장을 돕는 어머니 나무, 몇백 년간 세대를 반복하며 삶의 터전을 지키는 나무들 말이다. 삭막해진 현대 사회에 땅속 나무 공동체는 우리 인간에게도 교훈을 준다. 뜨거워지는 지구만큼, 인간의 마음도 따뜻해져 모두가 환경 감수성을 갖추게 되는 그날을 꿈꾼다.

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숲과 나무에 대한 대학생신재생에너지기자단 기사 더 알아보기

1. "[산에 살어리랏다] 비자림로 확장 공사, 제주도 산림 현실을 보여주다", 21기 장세희, 23기 고가현,
https://renewableenergyfollowers.org/4343

[산에 살어리랏다] 비자림로 확장 공사, 제주도 산림 현실을 보여주다

2. "[산에 살어리랏다] 나무베기와 지속가능한 산림경영의 불편한 동거", 21기 장세희,
https://renewableenergyfollowers.org/4316

[산에 살어리랏다] 나무베기와 지속가능한 산림경영의 불편한 동거

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참고문헌

[나무  대화의 실존]

1) Suzanne Simard, "어머니 나무를 찾아서", 김다히, 사이언스북스, 2023.11.17.

2) TED, "How trees talk to each other", 2016.8.31. https://youtu.be/Un2yBgIAxYs?si=4Uxga2lgqfilqHce

[균근(mycorrhiza) = ‘진균(myco)’ + ‘뿌리(rhiza)’]

1) "균근", 브레인트리 생명공학연구소, http://www.braintree.co.kr/gnuboard4/sub0201.php

2) 농기자재신문, "[시리즈기획]미생물이란? ⑨ 외생균근", 2009.09.17., http://www.newsam.co.kr/news/article.html?no=1634

3) 임병선, "나무들이 땅속에서 영양분을 주고받는다?", 뉴스펭귄, 2023.05.29, https://www.newspenguin.com/news/articleView.html?idxno=14202

[벌채와 기후변화, 그리고 나무 네트워크]

1) Suzanne Simard, The Mother Tree Project, https://mothertreeproject.org/

2) Suzanne Simard, "어머니 나무를 찾아서", 김다히, 사이언스북스, 2023.11.17.

3) TED, "How trees talk to each other", 2016.8.31., https://youtu.be/Un2yBgIAxYs?si=4Uxga2lgqfilqHce

[4월 5일, 식목일]

1) 곽지우, " [글로벌 트렌드] "산림파괴, 반경 100km 지역 온난화 가속화시켜" 연구 결과 발표", 2023.11.01., http://www.dailyenews.co.kr/news/articleView.html?idxno=31148

2) 김현경, "COP26 삼림 벌채 종식 합의는 '거짓 약속'... “더 많은 삼림 사라졌다”", 2023.10.24., https://www.esgeconomy.com/news/articleView.html?idxno=4914

3) 산림청 산림임업통계플랫폼, https://kfss.forest.go.kr/stat/

4) "식목일", 네이버지식백과, https://terms.naver.com/entry.naver?docId=559845&cid=46625&categoryId=46625

5) 이현기, ""베어낸다더니 뿌리째" …산림 불법 벌채 ‘몸살’", 2023.10.03., https://news.kbs.co.kr/news/pc/view/view.do?ncd=7785226

6) 주선영, 조경뉴스, "최근 5년간 불법 산림 벌채, 축구장 525개 달해", 2023.09.20., https://www.lafent.com/inews/news_view.html?news_id=132883