Nature-Based Solutions (NbS) for the Ecological Reclamation of Abandoned Volcanic Tuff Quarries and Flood Risk Mitigation: The Case of Artik, Armenia

코카서스의 높은 산악 지대에서, 땅은 두 가지 매우 다른 힘의 이야기를 들려줍니다. 하나는 토양과 숲을 만드는 자연의 느리고 인내심 있는 작업이며, 다른 하나는 인간 산업이 일으키는 갑작스럽고 폭력적인 파괴입니다. 사람들이 돌을 추출하기 위해 땅을 깊게 파낼 때, 그들은 종종 벌거벗겨지고 가파르며 불안정한 풍경을 남깁니다. 이러한 버려진 채석장들은 단순히 보기 흉한 것에 그치지 않습니다. 그것들은 위험합니다. 식물의 보호막과 풍부한 토양이 없으면, 비는 스며들지 못합니다. 대신, 비는 경사면을 따라 급격히 흘러내리며 느슨한 먼지와 바위들을 휩쓸어 가고, 하류의 마을들을 파괴할 수 있는 돌발 홍수로 변합니다. 수십 년 동안 과학자들과 엔지니어들은 이 상흔을 어떻게 고칠 것인가를 두고 논쟁해 왔습니다. 과거의 방식은 물과 싸우기 위한 단단한 구조물인 콘크리트 벽과 수로를 건설하는 것이었습니다. 하지만 늘어나는 연구 결과들은, 거친 풍경을 길들이는 가장 좋은 방법은 단순히 공학적 도구를 사용하는 것이 아니라 자연의 도구를 사용하여 스스로 치유하도록 돕는 것이라고 제안합니다. '자연 기반 솔루션(Nature-Based Solutions)'이라 불리는 이 접근 방식은, 땅을 안정적으로 재형성하고, 토양을 재건하며, 모든 것을 하나로 묶어줄 수 있는 적절한 나무와 관목의 조합을 심는 것을 포함합니다.

아르메니아의 아르틱(Artik) 마을에서는 아이다 사르그시안(Aida Sargsyan) 환경 전문가가 이끄는 팀이 이 아이디어를 대규모로 시험했습니다. 수년 동안 주변 언덕들은 건축 자재로 쓰이는 부드러운 암석인 화산 응회암의 무분별한 채굴로 인해 조각나 있었습니다. 그 결과, 지표면이 너무 가파르고 황폐하여 생명이 살 수 없는 40헥타르 규모의 파편화된 황무지가 되었습니다. 폭우가 내릴 때마다 물은 이 황량한 경사면을 타고 질주하며 수 톤의 먼지와 잔해를 도시의 배수 시스템으로 실어 날랐고, 이는 심각한 홍수와 피해를 야기했습니다. 지역 당국은 콘크리트 벽만으로는 땅 자체에 뿌리를 둔 문제를 해결할 수 없다는 것을 깨달았습니다. 그들은 이 위험한 산업 현장을 기능하는 숲으로 되돌려 놓아야 했습니다.

프로젝트는 지형 자체의 극적인 변화와 함께 시작되었습니다. 원래의 현장은 높이가 85도에 달하는 수직 절벽과 느슨하고 불안정한 바위 더미가 가득한 악몽 같은 곳이었습니다. 중장비가 투입되어 40헥타르 전체 구역의 형태를 다시 잡았습니다. 팀은 가파르고 위험한 면을 그대로 두는 대신, 이를 깎아내고 15도에서 20도 사이의 완만한 경사를 가진 일련의 안정적인 테라스 형태로 조성했습니다. 땅의 모양을 재설계한 이 단순한 행위는 산사태의 즉각적인 위험을 제거했고, 물이 언덕 아래로 내려오는 속도를 늦추었습니다. 지반이 안정되자 팀은 두 번째 과제에 직면했습니다. 바로 토양이 사라졌다는 점이었습니다. 남아 있는 것은 너무 알칼리성이 강하고 다져져 있어서 어떤 식물도 살아남을 수 없는 가공되지 않은 불모의 화산암뿐이었습니다. 이를 해결하기 위해, 그들은 수천 톤의 퇴비화된 가축 분뇨와 특정 미네림 비료를 가져와 20~30cm 두께의 새로운 표토층과 혼합했습니다. 이 과정은 죽어 있고 먼지만 날리는 바위를 물과 영양분을 머금을 수 있는 살아있는 매체로 바꾸어 놓았습니다.

땅의 형태를 재조정하고 토양을 회복시킨 후, 팀은 약 3만 그루의 묘목을 심었습니다. 그들은 질병이 닥쳤을 때의 위험을 고려하여 단 한 종류의 나무만을 선택하지 않고 혼합림을 조성했습니다. 그들은 스코츠 소나무, 코카서스 참나무, 유럽 물푸레나무, 그리고 다양한 주니퍼와 관목을 심었습니다. 각 종은 고산 지대의 혹독하고 춥고 건조한 환경에서 살아남을 수 있는 능력을 기준으로 선택되었습니다. 소나무와 참나무는 깊은 뿌리로 경사면을 고정하기 위해 심어졌고, 물푸레나무는 비를 받기 위해 빠르게 성장하며, 관목들은 테라스의 가장자리를 단단히 붙잡아 주었습니다. 이 어린 나무들이 초기 몇 년간의 중요한 시기를 잘 버텨낼 수 있도록, 건조한 여름철에 물을 공급하기 위한 전용 관개 시스템도 설치되었습니다. 동시에, 물이 자연스럽게 흐르는 골짜기를 따라 팀은 '가비온 체크 댐(gabion check dams)'이라 불리는 다공성 돌벽을 구축했습니다. 이것은 단단한 콘크리트 장벽이 아니라 현지의 돌로 채워진 유연한 케이지 형태였습니다. 이 댐들은 몰아치는 물의 속도를 늦추고, 무거운 바위와 잔해를 걸러내며, 깨끗한 물은 안전하게 통과시키도록 설계되었습니다.

3년간의 모니터링 결과, 이 변화는 단순히 시각적인 것뿐만 아니라 깊이 화학적이고 물리적인 변화였음이 드러났습니다. 유기물이 거의 없는 스테릴하고 알칼리성이 강한 먼지 상태였던 토양은 크게 변했습니다. 유기 함량이 눈에 띄게 증가했으며, 토양의 산도는 식물이 번성할 수 있는 중성 수준으로 균형을 맞추었습니다. 나무들은 자리를 잡았으며, 종에 따라 72%에서 82%에 달하는 생존율을 보였습니다. 숲의 캐노피(수관층)는 비를 차단하기 시작했고, 뿌리는 토양을 결합하여 바람이 먼지를 공중으로 날려 보내는 것을 막았습니다. 무엇보다 중요한 것은 현장의 수문학적 구조가 완전히 바뀌었다는 점입니다. 다공성 돌 댐과 테라스의 거친 식생 표면은 물의 흐을 매우 효과적으로 늦추어, 도시의 배수 시설로 유입되는 굵은 퇴적물의 이동량을 100% 감소시켰습니다. 한때 풍경을 휩쓸며 파괴적인 급류가 되었던 물은 이제 새로운 생태계에 의해 여과되어 부드럽게 흘러갑니다.

아르틱의 결과는 위험한 광산의 상흔을 안전하고 생산적인 숲으로 바꾸는 것이 가능하지만, 그것이 단순한 식재를 넘어선 조율된 노력을 필요로 한다는 것을 보여줍니다. 그것은 지형의 근본적인 변화, 토양의 화학적 재균형, 그리고 전략적인 식생의 조합을 요구합니다. 이 프로젝트는 경직된 구조물로 자연과 싸우려 하기보다 자연의 침식과 성장 과정을 활용함으로써, 공동체가 기후 변화로 인한 홍수의 위협으로부터 스스로를 보호할 수 있음을 보여주었습니다. 아르틱의 버려진 채석장은 더 이상 위험의 근원이 아닙니다. 그곳은 이제 마을 아래를 보호하는 자립 가능한 숲 공원이 되었으며, 이는 가장 훼손된 풍경이라 할지라도 건강한 상태로 복구될 수 있음을 증명합니다.