A global assessment of how biodiversity enhances agroecosystem function

우리가 먹을 것을 제공하는 땅이 동시에 야생 동물의 서식지이기도 한 세상을 상상해 보십시오. 수십 년 동안 농부들은 어려운 선택에 직면해 왔습니다. 늘어나는 인구를 위해 충분한 식량을 생산할 것인가, 아니면 자연 세계를 보호할 것인가 하는 문제입니다. 종종 이 두 목표는 서로 반대 방향으로 움직이는 것처럼 보였습니다. 단일 작물에 의존하고 화학 비료를 과도하게 사용하는 집약적 농업은 식량 공급을 늘렸지만, 생태계를 건강하게 유지하는 다양한 식물과 동물의 다양성을 앗아갔습니다. 하지만 자연은 다른 길을 제시합니다. 과학자들은 많은 다양한 종이 함께 살 때, 그들이 토양을 풍요롭게 하고, 해충을 억제하며, 물을 깨끗하게 유지하는 방식으로 서로를 지원한다는 사실을 오래전부터 알고 있었습니다. 생물 다양성이라고 불리는 이 다양성은 환경을 위한 안전망 역할을 합니다. 큰 질문은 우리가 필요한 식량을 희생하지 않으면서도 이 자연의 회복력을 우리 농장에 다시 가져올 수 있는가 하는 것이었습니다.

연구진은 거시적인 관점에서 이 질문에 답하기 위해 연구를 시작했습니다. 그들은 전 세계의 농장, 목초지, 숲에서 수행된 28개의 연구로부터 13,000개 이상의 측정 데이터를 수집했습니다. 그들의 목표는 야생 동물을 돕기 위한 다양한 토지 관리 방식이 실제로 농장의 작동 방식에 어떤 영향을 미치는지 살펴보는 것이었습니다. 그들은 필드 가장자리에 꽃 띠를 심는 것부터 다양한 유형의 작물을 함께 섞어 심는 것, 그리고 심지어 목초지의 가축 수를 줄이는 것까지 모든 것을 조사했습니다. 그들은 이러한 자연 친화적인 방식들을 화학 비료를 사용하거나 단순히 기후에 따라 작물이 어떻게 자라는지를 관찰하는 것과 같은 더 전통적인 방식들과 비교했습니다. 이 방대한 정보의 집합체를 분석함으로써, 그들은 어떤 전략이 실제로 토지를 통해 식량을 생산하고, 영양분을 순환시키며, 다른 필수적인 기능들을 동시에 지원하는지를 알아내고자 했습니다.

연구진은 일반적으로 생물 다양성을 돕는 것이 농장에 좋은 일이라는 것을 발견했습니다. 거의 모든 경우에서, 땅 위의 생명 다양성을 높이는 것은 농장의 기능을 개선하거나 혹은 부정적인 영향을 전혀 주지 않았습니다. 이는 자연과 함께 일하는 것이 농업 생산성을 희생해야 함을 의미하지 않는다는 것을 시사합니다. 그러나 모든 방법이 동일하게 작동하는 것은 아니었습니다. 그들이 확인한 가장 강력한 접근 방식은 작물 다양화였습니다. 이것은 단 하나의 작물만 재배하는 대신, 같은 필드에 여러 다른 유형의 작물을 재배하는 것을 의미합니다. 농부들이 작물을 섞어서 키울 때, 땅은 식량을 생산하고 영양분을 순환시키는 능력에서 가장 강력한 개선을 보였습니다. 연구진은 이것이 매우 잘 작동하는 이유가 농업의 현장, 즉 음식이 자라는 바로 그 지점에서 환경을 변화시켜 토양 생물을 지원하고 화학적 투입물의 필요성을 줄이는 복잡한 환경을 만들기 때문이라고 믿습니다.

꽃 띠를 심거나 필드 주변에 야생 구역을 남겨두는 것과 같은 다른 인기 있는 방법들은 더 엇갈린 결과를 보여주었습니다. 이러한 관행들은 널리 사용되고 연구되고 있지만, 데이터에 따르면 이들이 농장 전체의 기능에 미치는 영향은 작물을 직접 섞는 것에 비해 때때로 더 약한 것으로 나타났습니다. 연구진은 이것이 규모의 문제일 수 있다고 추측합니다. 꽃 띠는 대개 필드의 가장자리에 배치되는 반면, 식량은 중앙에서 자랍니다. 그 꽃들의 혜n이 전체 시스템이 작동하는 데 큰 차이를 만들 만큼 깊숙이 작물 속으로 도달하지 못할 수도 있습니다. 반대로, 작물을 섞는 것은 식물이 자라는 바로 그곳에서 일어나며, 토양과 식물 자체에 즉각적인 혜택을 줍니다.

아마도 가장 중요한 발견은 생물 다양성이 여러 가지 일을 동시에 수행하는 데 가장 뛰어나다는 점이었습니다. 연구는 생물 다양성을 높이는 것이 가진 가장 강력한 긍정적 효과가 '다기능성'에 있다는 것을 발견했습니다. 이것은 다양한 농장이 단 하나의 과업에만 뛰어난 것이 아니라, 여러 가지 혜택을 동시에 제공하는 데 더 뛰어나다는 것을 의미합니다. 생물 다양성이 높은 농장은 양질의 수확량을 생산하면서도, 해충을 낮게 유지하고, 건강한 토양을 유지하는 일을 동시에 해낼 수 있습니다. 이는 현실 세계의 농업이 다양한 요구 사항의 균형을 필요로 하기 때문에 매우 중요합니다. 연구진은 모든 상황이나 모든 유형의 농장에 완벽하게 작동하는 단일 방법은 없다고 언급했습니다. 목초지에서 작동하는 것이 숲에서는 작동하지 않을 수 있으며, 더운 기후에서 도움이 되는 것이 추운 기후에서는 다를 수 있습니다.

연구는 또한 시간이 결과에 어떤 영향을 미치는지 살펴보았습니다. 그들은 생물 다양성의 혜택이 5년에서 10년 사이의 중간 기간 동안 더 강해지는 경향이 있다는 것을 발견했지만, 10년 이상 지속된 장기 연구에 대한 데이터는 더 복잡한 양상을 보여주었습니다. 이는 자연과 농업 사이의 관계가 단순한 직선이 아니며, 땅이 새로운 리듬에 적응함에 따라 변화하고 진화한다는 것을 암시합니다. 연구진은 또한 검토한 많은 연구가 종의 수를 세는 데 집중했을 뿐, 그 종들이 실제로 무엇을 하는지를 보는 데는 부족했다고 지적했습니다. 그들은 미래의 연구가 서로 다른 식물과 동물이 어떻게 기능하여 농장을 돕는지 이해하기 위해 더 깊이 들여다볼 필요가 있다고 제안합니다.

궁극적으로, 이 논문은 지속 가능한 농업을 위한 단 하나의 마법 같은 해결책은 없다고 주장합니다. 대신, 땅의 특정 요구 사항에 맞춘 다양한 방법을 결합하는 것이 최선의 접근 방식입니다. 작물을 섞는 것이 특히 강력한 도구인 것처럼 보이지만, 연구진은 다양한 전략의 조합이 사람들이 먹을 것을 공급하면서 동시에 자연 세계를 지원할 수 있는 가장 효과적인 방법일 것이라고 강조합니다. 단일 지표보다는 시스템의 전반적인 건강에 집중함으로써, 농부와 정책 입안자들은 식량 생산과 환경을 모두 지원하는 결정을 내릴 수 있습니다. 증거는 우리가 농업 시스템을 다양한 생명을 환영하도록 설계할 때, 더 회복력 있고 생산적이며 우리 모두를 지속 가능하게 할 수 있는 토대를 구축하게 된다는 것을 보여줍니다.