사막에서 물고기를 기른다
- Mark Smith
- 2월 22일
- 4분 분량
최종 수정일: 18시간 전
ㅡ물이 부족한 지역에서 식량 문제를 해결하는 방법
사막을 떠올리면 보통 모래 언덕, 바위, 뜨거운 태양, 그리고 야자수나 선인장 정도가 떠오른다. 하지만 해양생물이 번성한다는 이미지는 아마 생각나지 않을 것이다.
그러나 건조하고 더운 이스라엘 남부의 사막에서는 식탁에 오를 신선한 생선이 톤 단위로 공급된다.
담수가 부족한 지역에서 이루어지는 이러한 양식업은 식량 불안정 문제에 대한 중요한 해결책으로 여겨진다. 특히 사막 지역에서는 이 모델이 건조한 지형을 전례 없는 식량 생산의 중심지로 탈바꿈시킬 가능성을 보여준다.
네게브사막의 양식장
이스라엘의 광활한 네게브사막은 약 1만3000제곱킬로미터(5000제곱마일)에 달하며, 인상적인 암석 지형과 크레이터, 협곡을 자랑한다.
여름철 기온이 종종 40°C(104°F)를 넘고 일부 지역은 연간 강수량이 100밀리미터(4인치) 미만인 네게브사막은 어떤 해양생물도 기대하기 어려운 곳이다. 식탁에 오를 만한 종류는 더더욱 그렇다. 그럼에도 불구하고 여러 종류의 물고기가 이곳에서 산업 규모로 양식되고 있다.
이스라엘 사막에서의 양식업은 1979년부터 발전해 왔다. 오늘날 과학자, 기업가, 산업가들이 협력하여 사막에 육상 양식장을 건설했으며, 수질, 염도, 온도 등을 정밀하게 제어할 수 있는 첨단 순환식양식시스템(RAS: Recirculating Aquaculture System)을 활용하고 있다.
그런데 특히 중요한 물의 양을 고려할 때, 양식용 물은 어디서 조달할까? 이 문제는 사해 남쪽 네게브 지반을 깊게 시추하여 약간 염분이 있는 지열수의 자연 분출 우물을 발견함으로써 해결되었다. 약 37°C(99°F)의 이 물은 추출되어 26°C(78.8°F)에서 32°C(89.6°F) 사이의 온도에서 잘 자라는 바라문디(아시아 농어)와 같은 온수성 어종을 양식하는 데 사용된다.
지열 공급을 조절하고 안정화함으로써 농가들은 연중 내내 이상적인 양식조건을 조성할 수 있다. 이러한 시스템은 폐쇄형 순환 방식으로, 사용된 자원의 대부분을 재활용한다.
폐기물이 주변 바다로 직접 유출되는 전통적인 개방형 양식장과는 달리, RAS는 최소한의 배출로 운영될 수 있다. 소량이지만 이곳에서 남는 물은 영양분이 풍부하여 올리브나 대추야자 같은 인근 작물의 관개에 활용될 수 있다.
육상 양식 기술의 진전
메릴랜드대학 볼티모어 카운티 캠퍼스 해양생명공학과 학과장이자 해양환경기술연구소의 양식업 리더인 저명한 요나탄 조하르 교수는 RAS가 기술 발전의 혜택을 받고 있다고 말했다.
그는 “염분과 온도 같은 환경조건을 완벽하게 통제하면서 어디에나 설치 가능한 육상 RAS의 과학기술 분야에서 엄청난 진전을 이루었다.”고 말했다.
이 시스템은 사실상 필요한 모든 염분 농도와 온도에서 담수 또는 인공 해수로 어류를 사육할 수 있게 한다. 조하르 교수는 “이 시스템은 물을 재순환하고 재사용한다.”며 “따라서 관심 어종(魚種)에 최적의 성능을 발휘하도록 사육 조건(냉수, 온수, 담수 또는 해수)을 쉽게 맞춤 설정할 수 있다. 또한 환경 폐기물을 극소량만 발생시키므로 생태적으로 책임감 있는 방식이다.”라고 설명했다.
그는 최적의 조건으로 운영하면 성장 속도가 빨라지고, 사육 밀도가 높아지며, 많은 개방형 수계 시스템에 비해 사료 효율이 개선될 수 있다고 덧붙였다.
사막에서 진행 중인 이 연구는 교수의 오랜 업적 목록에 추가된 최신 성과다. 50년이 넘는 경력 동안 그는 양식산업의 가장 까다로운 생물학적 난관 중 하나인 '많은 어종의 사육 환경 내 번식 불능' 문제 해결에도 기여했다.
야생에서 어류는 산란을 촉발하기 위해 온도, 염도, 일조시간, 수심 변화와 같은 미묘한 환경 신호에 의존한다. 사육 환경에서는 이러한 신호가 종종 결여되거나 불완전하다.
교수는 양식용 어미에서 뇌하수체 호르몬인 성선자극호르몬방출호르몬(GnRH)이 제대로 분비되지 않는다는 사실을 발견했다. 그의 연구팀은 이 호르몬의 합성 버전을 개발하고 생분해성 서방형 임플란트에 적용하여 산란을 성공적으로 유도했다.
이 획기적인 발견은 양식업을 야생에서 포획한 치어에 의존하는 시스템에서 사육 환경에서 생애 주기 전체를 완결할 수 있는 시스템으로 전환할 수 있게 해주었다.
문제점과 해결책
그러나 RAS 기술에도 비판이나 도전 과제가 없는 것은 아니다.
특히 물공급을 위한 펌핑, 여과, 온도 조절을 위한 에너지 소비도 상당하여 전체적으로 에너지 발자국 논쟁을 불러일으켰다. 또한 물 사용량은 최소화할 수 있지만 전력 수요는 높을 수 있다. 그러나 조하르 교수는 특정 조치를 취하면 이 부분을 상쇄하는 데 도움이 될 수 있다고 말한다. “태양광과 같은 재생에너지를 통합하고 고형 유기 폐기물을 바이오 에너지로 전환한다. 이러한 시스템은 주요 시장, 공항 또는 고속도로 근처 등 어디에나 건설할 수 있어 탄소 발자국이 더 낮다.”고 그는 말했다.
그는 이어 “이를 부유식 그물통(케이지)의 경우 선박, 연료 등을 이용한 일상 운영에 필요한 높은 에너지 소비와 비교해 보라.”고 덧붙였다.
세계 인구 증가와 함께 식량 수요가 계속 증가함에 따라 해양생태계에 대한 압박이 심화되고 있다.
이를 해결하기 위해 육상형 RAS가 현재 북미, 유럽, 아시아, 중동에서 운영되면서 연어, 농어, 새우 등 다양한 어종을 생산하고 있다. 유엔 식량농업기구(FAO)에 따르면, 현재 전 세계적으로 소비되는 해산물의 절반 이상이 양식업에 의해 공급되고 있다.
따라서 수요는 존재하며, 수요가 발생함에 따라 이를 충족시킬 기술도 마련되어 있다. 조하르 교수는 “사막, 추운 기후, 어떤 기후든 상관없이 적용 범위가 훨씬 넓다.”며 “이미 현실화하고 있다.”고 말했다.
실제로 식량 안보 문제 해결은 이 교수의 연구 경력을 이끈 주요 동력 중 하나였다. 그는 “사회적 이익에 이바지하는 분야에서 일하고 싶었다. 계속해서 과잉 어획으로 바다를 고갈시키기보다는 양식업을 통해 증가하는 세계 인구와 해산물 수요를 충족시키고자 했다.”고 말했다.
조하르 교수는 육상 양식 시스템의 미래 전망도 밝다고 믿는다.
“RAS 육상 플랫폼은 물, 에너지, 기후를 효율적으로 활용하는 환경친화적 방식으로 상업적으로 중요한 대부분의 어종을 최적의 조건에서 양식하기 위해 현재 주류인 부유식 양식장을 점차 대체할 것”이라고 그는 말했다. “시간이 걸리겠지만, 이것이 환경을 책임지는 양식업의 미래이다.”
이렇게 혹독해 보이는 지역에서 사막의 태양 아래 수조에서 번성하는 물고기들의 모습은 경이롭다. 식량은 농지가 있어야 재배될 수 있다는 오랜 믿음을 바꿔 놓고 있기 때문이다. 이는 기술과 생물학이 함께 글로벌 식량 생산의 미래를 어떻게 재구성할 수 있는지 보여주는 단서가 될 수 있다.
*마크 스미스는 영국 출신 저널리스트이자 작가다. 가디언, BBC, 텔레그래프를 비롯해 미국, 유럽, 동남아시아의 잡지들에 비즈니스와 기술부터 세계 정세, 역사, 대중문화에 이르기까지 다양한 주제의 글을 기고해 왔다.
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