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기후변화로 쌀 발암물질 두 배 늘어나고 수확량 절반 가량 준다

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기후변화로 쌀 발암물질 두 배 늘어나고 수확량 절반 가량 준다

2019.11.01 19:00
스콧 펜도르프 미국 스탠퍼드대 지구시스템과학부 교수 연구팀은 기후변화 환경에서 쌀을 키우면 발암물질인 비소 함유량이 늘어나고 수확량은 감소한다는 것을 밝혀냈다. 연구팀이 쌀 속 성분을 분석하기 위해 낱알을 분리하고 있다. 스탠퍼드대 제공
스콧 펜도르프 미국 스탠퍼드대 지구시스템과학부 교수 연구팀은 기후변화 환경에서 쌀을 키우면 발암물질인 비소 함유량이 늘어나고 수확량은 감소한다는 것을 밝혀냈다. 연구팀이 쌀 속 성분을 분석하기 위해 낱알을 분리하고 있다. 스탠퍼드대 제공

기후변화로 세계 인구의 절반이 매일 먹는 쌀에 포함된 발암물질이 두 배 가까이 늘고 수확량은 절반 가까이 줄어들 것이란 전망이 나왔다. 기후변화가 식물의 생산량 감소와 물 부족을 만들며 식량 위기를 심화시킬 거라는 지적은 꾸준히 제기돼 왔으나 특정 작물에 미치는 구체적인 영향을 평가한 연구는 처음이다.

 

스콧 펜도르프 미국 스탠퍼드대 지구시스템과학부 교수 연구팀은 기후변화 환경에서 쌀을 키우는 실험을 통해 쌀 속 비소 함유량이 2배 늘어나고 쌀 수확량도 40% 감소하는 결과를 얻었다고 이달 1일 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’에 발표했다.

 

비소는 토양과 퇴적물에서 흔히 발견되는 물질이다. 자연 작물에서도 일부 발견되나 식물이 자연 상태의 비소는 그다지 많이 흡수하지 않아 극미량만 나오는 경우가 대부분이다. 하지만 사람이 비소에 꾸준히 노출되면 피부병이나 폐 질환, 암까지 이어질 수 있어 각국에서는 함유량 기준을 정해 관리하고 있다.

 

연구팀은 기후변화가 쌀의 생산에 어떤 영향을 주는지를 관찰하기 위해 2100년의 환경을 구현했다. 기후변화에 관한 정부간 패널(IPCC)이 예측한 2100년까지 산업화 이전 대비 전 세계 온도 5도 상승 시나리오와 이산화탄소 추정치를 기반으로 이를 온실에 그대로 구현했다. 토양과 쌀 종자는 캘리포니아의 쌀 재배지에서 쓰이는 것을 그대로 가져왔다.

 

기후변화를 구현한 온실에선 실제로 쌀의 생산량이 줄어들었다. 연구팀은 기후변화로 미생물의 활동이 활발해져 토양 속 비소를 식물이 섭취하기 쉽도록 바꾸는 것을 발견했다. 기후변화로 쌀이 비소를 더 많이 흡수하는 환경이 만들어진 것이다. 비소는 식물의 영양소 흡수를 억제하고 성장과 발달을 막는다. 쌀은 기존 자연 흡수량보다 최대 2배까지 비소를 흡수했고 낱알 등 곳곳에 비소가 축적됐다. 이로 인해 쌀이 제대로 성장하지 않으면서 쌀의 수확량도 40% 감소했다.

 

펜도르프 교수는 “토양을 잘 관리하면서 새로운 조건에 적응할 수 있는 품종을 개량할 수 있는 우리의 능력을 감안할 때 연구에서 관찰된 문제를 해결할 수 있을 것”이라면서도 “적응할 준비를 위해 다가오는 도전에 대해 알고 있어야 한다”고 말했다.

 

연구의 공동저자인 텐메이 왕 스탠포드대 지구시스템과학부 박사과정생은 “특히 쌀이 많이 소비되는 동아시아와 동남아시아에서는 문제가 될 가능성이 크다”며 “특히 삼시세끼 쌀밥을 먹지 않고 살 수 없는 아빠 같은 사람에게는 더 문제일 것”이라고 말했다.

 

연구 설명 동영상: https://youtu.be/bau3X0dAocE

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