농업 잔재물로 만든 '바이오차'가 토양의 탄소 저장 능력을 크게 향상시키지만, 그 효과는 토지 이용 방식과 토양 종류에 따라 달라진다는 장기 연구 결과가 나왔다.

중국 선양농업대학 연구팀은 최근 국제학술지 '바이오차'(Biochar)에 11년간 볏짚 유래 바이오차를 반복적으로 사용하며 토양 유기 탄소 변화를 관찰한 연구 결과를 발표했다.

연구에 따르면 바이오차는 논과 밭 등 각기 다른 농업 환경에서 상이한 효과를 보였다. 특히 물을 가두는 논 토양의 경우, 동일한 모재의 밭 토양보다 탄소 격리량이 66%에서 최대 300% 이상 더 높게 나타났다.

이는 침수 환경이 탄소 분해를 늦춰 장기적인 저장에 유리하기 때문으로 분석된다. 바이오차는 토양 유기물의 화학적 구성도 변화시켜, 시간이 지남에 따라 분해가 어려운 안정적인 형태의 탄소가 더 많이 축적되도록 했다.

이러한 변화의 핵심 동력은 토양 미생물 군집의 변화였다. 연구 결과 바이오차는 탄소 순환에 중심 역할을 하는 박테리아와 곰팡이 등 미생물 그룹 간의 균형을 바꿨다. 논 토양에서는 탄소 안정화를 촉진하는 미생물 활동이, 밭 토양에서는 빠른 탄소 전환과 관련된 활동이 우세했다.

연구진은 "미생물은 토양 탄소 전환의 엔진 역할을 한다"며 "바이오차는 이 미생물 군집의 기능을 변화시켜 탄소가 저장될지 방출될지를 결정한다"고 설명했다.

토양의 pH, 질감, 광물 구성에 영향을 미치는 토양 모재의 중요성도 확인됐다. 점토가 풍부하거나 충적토에서 유래한 토양은 바이오차 적용 후 탄소를 안정시키는 데 더 효과적이었다. 이 토양들에서는 장기 탄소 저장에 기여하는 '미생물 괴사체'(죽은 미생물의 잔해) 축적량도 더 많았다.

연구진은 "우리의 연구 결과는 획일적인 해결책은 없다는 점을 강조한다"며 "바이오차의 기후 및 농업적 이점을 극대화하려면 지역 토양 조건과 관리 방식을 고려한 현장별 맞춤형 전략이 필요하다"고 밝혔다.