요동치는 한반도 겨울 날씨가 드러낸 땅속의 위기

한반도의 겨울은 하나의 계절로 정의되지 않는다. '겨울'이라는 이름 아래 기록적인 온난, 돌발적인 한파, 눈 대신 비, 잦은 결빙과 해빙이 교차한다. 기상청의 장기 관측 자료가 보여주는 한반도 겨울은 단순한 날씨 변화가 아니다. 기후위기가 토양과 미생물, 그리고 농업 생태계에 남기는 가장 분명한 흔적 중 하나다.




기후위기는 토양 생태계에 직접적인 부담으로 작용한다. (사진 클립아트코리아)

손오공게임
기후위기는 오랫동안 대기의 문제로 인식돼 왔다. 폭염과 폭우, 가뭄과 태풍은 모두 하늘에서 시작되는 현상처럼 보인다. 그러나 지난 수십 년간 축적된 기후·토양·생태 데이터를 종합하면, 위기의 무게중심은 점차 지표 아래로 이동하고 있다. 토양은 기후변화의 결과를 직접 받아들이는 게 아니라, 변화를 증폭하거나 완충하는 능동적 구 쿨사이다릴게임 조다. 미생물이 핵심이다. 요동치는 한반도의 겨울은 이 사실을 가장 극적으로 드러내는 장기 실험 환경이다.
겨울은 사라진 것이 아니라 분절되고 있다
기상청의 기후 통계에 따르면 최근 30년간 한반도의 겨울 평균기온은 뚜렷한 상승 추세를 보였다. 그러나 변화는 균등하지 않다. 계절 전체가 완만하게 따뜻해진 것처럼 보이지만, 우주전함야마토게임 이상 고온과 극단적 한파가 같은 겨울 안에 교차하는 형태로 나타난다. 이른바 '분절된 겨울'이다.
기후변화는 토양 생태계에 직접적인 부담으로 작용한다. 토양은 안정적인 저온 상태에서 겨울을 보내며 구조를 재정비하고, 미생물 군집은 활동을 최소화한 채 균형을 유지한다. 그러나 기온이 영상과 영하를 오가며 반복적으로 변동할 경우, 토양은 결 릴짱 빙과 해빙을 수차례 겪는다. 이 과정에서 토양 입자 구조는 느슨해지고, 미생물이 의존하던 미세 서식 공간은 붕괴된다.
국립농업과학원의 장기 토양 모니터링 자료는 이러한 겨울 패턴이 반복된 지역에서 토양 물리성이 빠르게 약화되고, 미생물 군집의 안정화 시점이 늦어지는 경향을 보여준다. 미생물에게 '휴지기'였던 겨울이 지속적인 교란이 누적되는 바다이야기하는법 계절로 바뀌고 있다.
이상 고온 겨울, 깨어난 미생물이 남긴 흔적
기상청 장기 관측 자료에 따르면 지난 30년 동안 12월과 1월 평균기온은 꾸준히 상승했다. 일부 해에는 평년보다 2~4℃ 높은 기온이 수주에서 한 달 이상 지속됐다. 이 변화는 토양에서 즉각적으로 감지된다. 토양 미생물은 본래 겨울에 대사 활동을 낮추며 에너지를 보존한다. 그러나 이상 고온이 이어지면 이 리듬이 흔들린다. 국제 토양생태 연구 컨소시엄이 30년 이상 축적한 현장 실험 데이터를 종합하면, 토양 온도가 1℃ 상승할 때 미생물 호흡량은 평균 7~12% 증가한다. 이 수치는 겨울에 특히 중요하다. 식물의 광합성과 유기물 공급이 거의 없는 시기이기 때문이다.
실험 농경지 관측 결과도 같은 방향을 가리킨다. 겨울철 평균 토양 온도가 평년보다 2℃ 높았던 해에는 이듬해 봄 이전까지 토양 유기물 순감소량이 정상 겨울을 보낸 해보다 10% 이상 많았다. 분해는 진행됐지만 보충은 없었다. 토양은 내부 자원을 앞당겨 소모했다.
이런 변화는 단기간에 드러나지 않는다. 수확량에는 즉각적인 이상이 나타나지 않을 수 있다. 그러나 토양 분석에서는 이상 고온 겨울을 반복적으로 겪은 농경지에서 봄철 초기 생육기에 토양 미생물 생체량과 유기탄소 농도가 동시에 낮아지는 경향이 확인된다. 미생물은 겨울 동안 활동했지만, 다음 계절을 지탱할 여력은 줄어든 상태다. 연구자들은 이를 '계절 간 에너지 불균형'으로 설명한다.

토양은 겨울에 에너지를 보존하고, 봄과 여름에 이를 활용하는 구조로 작동해 왔다. 그러나 따뜻해진 겨울은 이 질서를 앞당긴다. 에너지는 조기에 소비되고 회복은 지연된다. 이 변화가 누적될수록 토양은 점차 피로해진다.




변화가 누적될수록 토양은 점차 피로해진다.?사진은 독자 이해를 돕기 위한 이미지. (사진 클립아트코리아)/뉴스펭귄


급격한 한파, 소수만 남는 토양
최근 한반도의 겨울 한파는 과거의 계절적 냉기와 성격이 다르다. 이상 고온 직후 갑작스럽게 찾아오는 경우가 잦다. 기상청 자료에 따르면 12월과 1월 사이, 일주일 이내에 평균기온이 10℃ 안팎으로 급변하는 사례가 뚜렷하게 늘었다.
급격한 전환은 토양 미생물에게 가장 가혹한 조건이다. 온난한 시기에 활동을 재개한 미생물은 충분한 보호 구조를 형성하기 전에 한파를 맞는다. 『Nature』와 『Science Advances』에 실린 다수의 연구는 이러한 조건에서 미생물 다양성이 크게 감소하고, 극한 환경에 강한 소수 종이 남는 경향을 보고한다.
한반도 농경지를 대상으로 한 국립농업과학원의 조사에서도 이상 고온 뒤 강한 한파를 겪은 해에는 이듬해 초봄 미생물 군집이 특정 세균군에 편중되는 경향이 확인됐다. 질소 고정이나 병원균 억제 기능을 담당하던 미생물의 비중은 줄고, 스트레스 내성이 강한 분해 중심 미생물이 상대적으로 늘었다.
이런 변화는 단순한 손실에 그치지 않는다. 토양 생태계의 작동 방식 자체가 달라진다. 경쟁과 협력이 유지되던 구조는 단순화되고, 기능의 폭도 함께 줄어든다. 장기 관측 자료에 따르면 이러한 단순화는 수년간 지속되며, 반복될 경우 원래의 군집 구조로 돌아가기 어렵다. 겨울 한파는 토양 속 생태계에 조용한 선별 시험을 남긴다.
눈 없는 겨울, 비가 만든 또 하나의 계절
겨울 풍경에서 가장 빠르게 사라지는 요소는 눈이다. 기상청 분석에 따르면 겨울철 총강수량은 큰 변화가 없지만, 적설일수는 감소하고 비로 내리는 날은 늘었다. 중부와 남부 내륙에서는 겨울 강수의 상당 부분이 비로 기록되는 해가 점점 흔해지고 있다.
눈은 토양 위에 단열층을 형성해 온도 변동을 완화하고, 녹으면서 수분을 천천히 공급한다. 반면 겨울비는 보호막을 남기지 않는다. 토양 표면은 직접적인 충격을 받고, 미세 입자와 함께 미생물 서식 공간이 교란된다. 공동 분석 자료에 따르면 겨울 강우 직후 토양 표층 입자 유실량은 적설 후 해빙기에 비해 크게 증가한다.
비 뒤에 이어지는 한파는 이 영향을 증폭시킨다. 젖은 토양은 빠르게 얼고 녹으며 구조가 붕괴된다. 장기 관측 자료에서는 요동치는 겨울을 겪은 뒤 토양 미생물 생체량이 이듬해 초봄까지 회복되지 않는 사례가 반복된다. 유럽과 북미의 장기 연구 역시 겨울 강우 비율이 높은 지역일수록 미생물 다양성 회복 속도가 느리다는 점을 보여준다. 눈 없는 겨울은 토양에게 완충 없는 계절이다. 변화는 점진적으로 누적되며 되돌리는 데 오랜 시간이 필요하다.
병해충 증가의 출발점, 겨울 토양
병해충은 여름에 드러나지만, 장기 데이터는 그 출발선이 겨울에 있음을 보여준다. 토양 미생물은 겨울 동안 병원균의 월동과 초기 증식을 억제하는 역할을 한다. 그러나 최근 한반도의 겨울은 이런 방어 구조를 유지하기 어려운 조건을 만든다.
국립농업과학원의 장기 자료에 따르면 겨울철 토양 미생물 생체량과 다양성이 낮았던 해에는 이듬해 봄 병해 발생 시점이 앞당겨지고 발생 강도도 높아졌다. 국제 비교 연구에서도 같은 경향이 반복된다. 병해는 여름에 나타나지만, 조건은 겨울에 만들어진다.
농약의 개입, 단순화의 고착
병해 압력이 커질수록 농약 사용은 늘어난다. EPA와 EFSA의 공동 분석은 농약 사용 빈도가 높을수록 토양 미생물 다양성과 기능 분화가 동시에 감소하는 경향을 보여준다. 겨울에 이미 불안정해진 토양은 이 스트레스를 더 크게 받는다.
국내 분석에서도 겨울철 미생물 생체량이 낮았던 해일수록 농약 처리 이후 회복 속도가 크게 느려졌다. 현장에서는 방제 강도가 높아질수록 약제 효과가 감소하고 병원성 미생물이 상대적으로 늘어나는 사례가 확인된다. 토양은 점차 단순하지만 불안정한 구조로 굳어진다.
겨울에서 시작되는 탄소의 문제
토양은 대기와 해양 사이의 거대한 탄소 저장고다. 『Nature Climate Change』와 IPCC 제6차 평가보고서는 토양 미생물 기능 저하가 자연 탄소 흡수 능력을 크게 약화시킬 수 있음을 경고한다. 한반도의 겨울은 이 되먹임을 가속하는 조건을 제공한다.
장기 관측 자료에 따르면 이상 고온 겨울에는 토양 호흡량이 증가하고, 눈이 없는 겨울일수록 탄소 방출이 늘어난다. 증가한 탄소는 겨울철 식물 흡수로 상쇄되지 않는다. 반복적인 해빙은 토양 구조를 약화시키고 안정 탄소 비율을 낮춘다. 그 결과 여름 고온에서 탄소 방출은 더 빠르게 증가한다.
침묵은 가장 이른 신호다
토양은 말이 없다. 그러나 데이터는 토양이 언제부터 흔들리기 시작했는지를 기록한다. 요동치는 한반도 겨울은 기후위기가 토양과 미생물에 작동하는 경로를 가장 먼저 드러내는 계절이다. 수확량은 단기간 유지될 수 있지만 토양의 시간은 다르게 흐른다.
미생물의 침묵은 감소가 아니라 경고다. 토양이 기후 변동을 흡수하던 능력이 약화되고 있기 때문이다. 기후위기의 시대에 농업과 식량 시스템의 미래는 투입의 강도가 아니라, 변해버린 겨울을 전제로 토양 속 생명 네트워크를 얼마나 오래 유지할 수 있는가에 달려 있다. 기후위기는 이미 하늘을 지나 땅속으로 스며들었다. 그리고 그 흔적은 언제나 그렇듯, 가장 조용한 곳에서 먼저 나타난다.