인류가 만들어낸 무게

인간이 만들어낸 것들과 바이오매스 중 어느 쪽이 더 무거울까요? 지난 주 네이처 지에 게재된 논문에 따르면, 2020년을 기점으로 인공물의 무게가 바이오매스의 무게를 초과한다고 합니다.

바이오매스는 지난 120년 동안 일정하게 유지되어 왔지만 인간이 만들어낸 건축물과 물건들은 1900년 당시 바이오매스의 3퍼센트에서 현재 100%로 증가했습니다. 이 논문을 소개한 저널 사이언티픽 아메리칸의 기사를 번역, 요약하였습니다.

기사 원문 보기 : “Human-Made Stuff Now Outweighs All Life on Earth.” Stephanie Pappas. 2020. 12. 9. Scientific American.

논문 보기 : “Global human-made mass exceeds all living biomass.: Emily Elhacham et al., published 09 December 2020, Nature.


[그림 1] 전지구상의 바이오매스 vs 인공물의 무게 비교. (출처: Scientific American)
Global Biomass versus Human-made mass. Credit: Itai Raveh

인류가 지구를 점유해가는 과정에서 이제 우리는 새로운 이정표에 도달했습니다. 이 이정표를 지나면서부터는(수십년의 오차 범위는 있지만) 인간이 만든 모든 인공물들의 무게가 지구상의 살아있는 생물들 전체를 합한 것보다 더 큽니다.

도로, 집, 쇼핑 몰, 고기잡이 배, 프린터 종이, 커피 잔, 스마트폰 그리고 기타 여러가지 일상생활을 받쳐주는 모든 기반시설들의 무게를 모두 합하면 약 1조 1천억 톤이 됩니다. 이 수치는 지구상에 살고 있는 식물, 동물, 균류와 박테리아, 고세균류와 원생동물들의 무게(수분 제외)를 합한 것과 동일합니다.

인류에 의해 인공적으로 만들어진 것들은 지난 120년 동안 빠르게 증가해왔습니다. 인공물의 무게는 1900년 당시 전지구 바이오매스의 3퍼센트에서 출발해 현재 수준(100%)에 도달했습니다. 매주 생산되는 새로운 인공물의 양은 77억 세계 인구의 (평균)몸무게의 합과 같습니다.

이러한 연구 결과는 지난 수요일 네이처 지에 게재되었습니다. 현재 세계의 플라스틱 무게를 모두 합하면 지구상의 물생태계와 육지생태계 동물들 전체를 합한 무게의 두 배에 달합니다. 빌딩과 기반시설 무게는 모든 나무와 관목의 무게보다 더 나갑니다.

“인류가 그저 여러 종 중의 하나에 불과하다는 생각 뒤에 숨어서는 안됩니다.”

– 론 밀로. 연구진. 식물과 환경 과학 연구. 이스라엘 와이즈만과학연구소.

이번에 논문을 발표한 연구진은 지구의 바이오매스의 양을 계산하는 연구(2018)를 이미 발표한 바 있습니다(그림 3 참조). 이 연구로 인공물의 무게는 얼마나 되는지 의문을 가지고 연구를 하게 되었다고 합니다. 당시 와이즈만연구소의 대학원 학생이었던 에밀리 엘하참(Emily Elhacham)은 전세계의 물질 흐름에 대한 여러가지 데이타를 통합하기 위해 노력해왔습니다. 인류가 만들어낸 무게는 1900년 이래 매 20년마다 2배 증가해왔다는 것이 엘하참 팀의 연구 결과입니다.

바이오매스는 이 기간 동안(1900-2020년) 일정하게 유지되어 왔습니다. 12,000년 전 농업이 시작된 후로는 약 절반 정도 감소했습니다. 엘하참 팀의 연구에 따르면 2020년은 인공물의 무게가 바이오매스의 무게를 넘어서는 해가 됩니다. 여기에는 6년 정도의 오차가 있어서 2014-2026년 중 어느 한 해가 교차점이 될 수도 있습니다.

[그림 2] 인공물 vs 살아있는 바이오매스 무게 비교(1900-2025년). 이 중 절반이 콘크리트, 나머지 절반의 대부분은 자갈같은 골재이다. 전체 인공물 중 19%는 벽돌, 아스팔트, 금속, 플라스틱같은 물질들이다. 2015년 이후는 추정치이다. 1990년부터 계산 방법을 바꾸면서 바이오매스 무게의 오차 범위가 크게 줄었다. (출처: Emily Elhacham et al. 2020.)
Credit: Amanda Montañez; Source: “Global Human-Made Mass Exceeds All Living Biomass,” by Emily Elhacham et al., in Nature. Published online December 9, 2020

이번 연구에서 대상으로 삼고 있는 것은 살아있는 바이오매스와 현재 인류가 사용 중인 인공물입니다. 인공물에 폐기물은 포함되지 않았습니다. 폐기물까지 포함시키게 되면 이미 2013년에 인공물이 바이오매스 무게를 초과한 것으로 나옵니다. 오차는 ±5년입니다.

바이오매스 계산에 수분이 포함된다면 인공물 무게가 바이오매스 무게를 초과하는 시기는 조금 더 늦어집니다. 수분이 포함된 바이오매스 무게는 현재 약 2조 2천억 톤입니다. 인류가 만들어내는 인공물 무게는 폐기물을 포함했을 때는 2031년에, 폐기물을 제외했을 때는 2037년에 바이오매스 무게 2조 2천 억 톤을 초과하게 됩니다.

인공물의 전체 무게 중 약 절반은 콘크리트이고, 나머지 대부분은 자갈같은 골재가 차지합니다. 전체 인공물 중 약 19%는 벽돌, 아스팔트, 금속, 플라스틱같은 것들입니다(그림 2).

콜린 워터스(지질학자)는 이번 연구에서 인공물의 무게와 폐기물을 정의하는 데 사용한 기준이 보수적이라고 평가합니다. 워터스는 이번 연구에 참여하지 않았지만 연구 초반에 연구진인 밀로와 연구에 대해 논의한 바 있습니다.

금반지를 예로 들어보면, 이 연구에서는 인공물 무게로 금반지 몇 그램만 계산에 넣었습니다. 그러나 이 작은 금반지를 만들기 위해서는 400백만~2천만 톤의 원석이 가공되어야 한다고 워터스는 지적합니다. 마찬가지로 석탄을 채굴할 때 흙 수십억 톤도 함께 실려나와 가공되는 과정을 거치는 것도 제외되었습니다.

인류의 활동을 좀 더 광범위하게 고려하면 인류가 만들어낸 무게는 이미 1977년에 바이오매스의 무게를 초과했다고 볼 수 있다고 워터스는 분석합니다. 그러나 초과 시기가 언제이든지 간에, 우리 인간은 인류세(the Anthropocene)라는 새로운 지질학적 시기를 만들어냈다고 할 수 있을 만큼 지구를 바꾸어 가는 중입니다. 워터스는 이러한 새로운 지질학적 마커(geologic markers)를 찾는 연구를 활발히 하고 있습니다.

이번 연구는 미래에 대한 경종을 울렸다고도 볼 수 있습니다. 현재 추세가 계속된다면 인공물의 무게는 2040년이 되면 세 배로 증가한다는 것도 이번 연구 결과에 포함되어 있습니다. 금속과 광물로 만드는 인공물도 계속 증가하고 있습니다. 새로 만들어지는 인공물들은 결국은 처리해야할 폐기물이 될 것이라고 프리돌린 카우스만은 말합니다.

“지난 110년 동안 만들어냈던 쓰레기 전체에 맞먹는 양의 쓰레기를 향후 20년 동안 만들어내게 될 것입니다. 현재 우리가 가지고 있는 것들 대부분은 1960년대 이후 수십 년 동안 만들어졌습니다. 생명의 끝(end-of-life)이 다가 오고 있습니다. 우리가 이제 마주할 것은 엄청난 쓰레기의 파도일 것입니다.”

– 프리돌린 크라우스만. 사회생태학 연구소(the University of Natural Resources and Life Sciences, Vienna)에서 지속가능한 자원 이용을 연구한다. 이번 논문에 대한 동료비평 위원(peer reviewer) 중 한 사람이다.
[그림 3]  지구 바이오매스 분포. Yinon M. Bar-On et al. 2018. (출처: Scientific American)
Credit: Amanda Montañez; Source: “The Biomass Distribution on Earth,” by Yinon M. Bar-On et al., in Proceedings of the National Academy of Sciences USA. Published Online May 21, 2018

번역, 요약 : 황승미 (녹색아카데미)


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