벼를 재배하는 논은 소 못지않은 메탄을 많이 배출하는 곳이다. 그런데 이 배출량을 70%가량 줄일 수 있는 벼 품종이 개발돼 화제다.
10일(현지시간) 안나 슈뉘러 스웨덴농업과학대학 미생물학자와 진운카이 중국 후난농업대학 식물학자가 이끄는 연구팀은 메탄 배출량을 70% 줄이는 동시에 생산량을 세계 평균치의 약 2배까지 늘리는 벼 품종을 개발했다고 발표했다.
메탄은 이산화탄소보다 온실효과가 최대 84배 높은 온실가스로, 가축이 전체 메탄 배출량의 30%를 차지한다. 그 뒤를 잇는 것이 벼농사로, 배출량의 12%를 차지한다.
이는 논에 서식하는 미생물이 메탄을 배출하기 때문이다. 벼를 재배하려면 논에 엄청난 양의 물을 대야 하는데, 논의 습하고 산소가 부족한 환경이 고균(archaea)으로 알려진 메탄생성균을 번성시킨다. 메탄 배출을 줄이는 한 가지 방법은 논에 대는 물의 양을 줄이는 것이지만, 수확량 감소 등의 이유로 실행하기가 현실적으로 어렵다.
연구팀은 유기화합물인 푸마르산 생산량이 낮은 품종에 주목했다. 고균은 식물의 푸마르산을 먹이로 삼기 때문에 푸마르산이 감소할수록 고균도 같이 줄어들기 때문이다.
뿐만 아니라 해당 품종은 에탄올, 즉 알코올 방출량이 높게 나타났다. 에탄올은 메탄생성균의 억제제 역할을 한다. 연구팀은 벼가 자라는 토양에 에탄올을 뿌리는 것만으로도 메탄 배출이 감소한다고 덧붙였다. 다만 이 품종은 수확량이 높지 않다는 한계가 있었다.
이에 연구팀은 해당 품종을 수확량이 높은 벼 품종과 유전자 변형없이 교배했다. 그 결과 높은 수확량을 유지하면서도 메탄 배출량은 70% 줄인 유전자 변형없는 벼 품종이 탄생했다. 연구에 따르면 기존 쌀의 세계 평균 수확량은 헥타르당 4.71톤인데 비해 해당 품종은 이의 2배에 가까운 8.96톤을 생산한다.
슈뉘러 박사는 "단점은 다양한 기후에서 재배하기 힘들다는 것"이라며 "여러 온도를 견딜 수 있는 품종을 찾고 있다"고 덧붙였다. 또다른 문제는 토양마다 화학적 성질과 미생물 다양성이 달라 모든 토양에서 높은 수확량을 담보할 수 없다는 점이다. 전문가들은 후속 연구로 실제 현장에 적용했을 때의 효과를 분석해볼 것을 제안했다.
슈뉘러 박사는 "실제 현장에 적용하기까지는 어려움이 남아있지만, 배출량을 70%까지 줄이는 저배출 쌀 품종을 개발한 것 자체에 의의가 있다"고 강조했다.
이번 연구결과는 '분자식물'(Molecular Plant) 학술지에 게재됐다.
Copyright @ NEWSTREE All rights reserved.
