기후변화로 사라지는 수천 년 된 나무들...복제 연구 시작

짐 로빈스는 수천 년 된 나무가 주는 혜택을 인류가 깨닫더라도, 그 혜택을 누릴 수 없을 것이라고 말한다. 기후 변화로 그런 나무들이 죽어가고 있기 때문이다. 그런데 복제가 이런 상황에 대한 한 가지 답이 될 수 있다.

2005년, 몬태나주 북부 록키산맥에 있는 0.06 평방킬로미터 숲에 있던 수백 년 된 폰데로사 소나무 몇 그루가 갑자기 죽었다.

나무에 파고드는 소나무좀벌레가 원인이었다. 이 해충은 연필에 붙은 지우개 크기지만, 치명적인 나무 살인자다.

이듬해가 되자, 죽어가는 나무가 기하급수적으로 늘었다. 하늘을 가릴 정도로 거대했던 나무들이 죽어가는 것을 그저 지켜볼 수밖에 없던 나는 무력감과 슬픔에 시달렸다.

토착 벌레가 직접적 원인이었지만, 내 고향과 로키 산맥 전역에서 전례 없는 피해가 발생한 밑바탕엔 따뜻한 겨울이 있었다.

내가 몬태나주로 처음 온 1970년대 후반에는 보통 영하 34도 또는 영하 40도의 겨울 날씨가 일반적이었다. 그러한 추위는 몇 주간 이어지기도 했다. 가장 추웠던 기록은 영하 57도.

하지만 요즘엔 겨울 최저 기온이 영하 18도 선이다. 그나마도 하루에서 이틀 정도만 이어지다가 누그러진다. 이 정도로는 자체적으로 천연 부동액을 만드는 소나무좀벌레를 죽일 수는 없다.

결국 3년만에 숲의 90% 이상이 무너졌다. 우리는 벌목꾼을 불러 나무를 베어내 펄프 공장으로 보냈다.

이러한 현상은 비단 이곳만의 문제가 아니다. 북아메리카 서부 전역에서 나무들이 죽어가고 있다. 브리티시컬럼비아주는 2006년과 2007년 성장을 끝낸 로지폴 소나무의 80%를 잃었다. 몇 년 전에는 1억2900만 그루의 나무가 캘리포니아주에서 죽었다.

숲이 죽어가는 것을 보면서 나는 전 세계에 있는 나무들에게 무슨 일이 일어나고 있는지 알고 싶어졌다. 나무의 생과 사에 대한 나의 20여 년 간의 탐구는 그렇게 시작됐다.

나무는 물을 깨끗하게 만들고, 기후에 영향을 미치며, 우리와 동물들을 위해 식량을 만들어 공급하고, 건축용 목재를 제공해준다.

심지어는 별들과 연결되어 있는 것처럼 보이기도 한다. 놀랍게도 우리가 사는 세계에서 나무의 역할에 대해 우리는 잘 알지 못한다.

나무의 유전학에 대한 지식도 부족하다. 특히 수세기 동안 목재를 얻고자 크고 견고한 나무를 벌목한 것이 유전자 풀에 미친 영향은 규명되지 않았다. 또한 살아남은 나무들이 온난화가 진행된 세계에서 어떻게 될 것인지도 예측하지 못하고 있다.

그러나 최근 몇 년 새 과학자들은 오래된 나무의 유전적 가치를 탐구하기 시작했다. 그리고 그에 앞서 나무를 사랑하는 한 집단이 고대의 DNA를 보호하기 위해 고대 나무를 복제하는 노력을 보여줬다.

크레이그 D 앨런은 오랫동안 숲의 죽음을 감시해왔다. 기후 변화로 인해 나무가 죽어가는 것을 탐구하는 그에겐 "나무 검시관"이라는 별명도 있다. 최근 그는 미국 지질조사국에서 은퇴했다. 하지만 뉴멕시코 대학에서 생태학을 가르치고 전 세계 숲의 위기를 연구하느라 은퇴 전보다 훨씬 더 바쁘다.

몇 년 전 나는 그와 함께 장기간의 가뭄으로 죽어가는 소나무 숲을 걸었다. 최근 다시 만난 그는 숲의 사멸이 전 세계적으로 가속화되고 있다고 말했다.

앨런은 기후 변화가 몇 백 년에서 몇 천년 된 고대 숲에 미치는 영향을 연구하고 있다. 이 어려운 주제를 엘런은 지난 십년간 발표된 연구 결과를 활용해 요약적으로 들려줬다.

이 중 첫 번째가 2012년 엘렌이 공동 저술한 미국 남서부의 나무 나이테 자료와 기상 기록, 미래 기후 예측을 결합한 논문이다.

이 논문은 기후 변화로 인한 미래에 큰 가뭄이 나타나면, 이 지역 숲이 치명적인 타격을 입을 수 있음을 보여준다. 핵심은 기온이 선형적으로 상승하더라도 물을 잡아 두는 대기의 능력이 기하 급수적으로 증가한다는 것이다.

이로 인해 대기는 훨씬 더 많은 물을 흡수하게 되고, 가뭄으로 토양과 나무, 다른 식물은 점점 더 물을 얻기 어려워질 것이다.

호주 연구팀이 2012년에 발표한 두 번째 연구는 뿌리에서 꼭대기까지 물을 끌어올리는 물관에 대한 자료를 수백 종의 나무에서 수집했다.

그리고 더 뜨거워진 가뭄은 빠른 속도로 숲에서 물을 증발시키고, 이로 인해 많은 나무들이 가중된 펌핑 스트레스를 더 이상 버텨낼 수 없는 지경에 이르렀다는 것을 찾아냈다.

세 번째는 가뭄에 대한 전 세계 나무의 취약성을 조사한 2015년 연구다.

앨런은 "이 연구는 애리조나와 알제리에서 알버타와 아르헨티나에 이르기까지 모든 유형의 주요 산림이 가뭄으로 유례없이 사멸해가고 있음을 보여준다"고 말했다.

결론은 점점 더 빈번하고 뜨거워지고 있는 가뭄이 나무를 한계점까지 압박하고 있다는 것이다.

앨런과 함몬드는 따뜻한 대기는 더 많은 물을 보유할 수 있기 때문에, 따뜻하고 습한 지역에 있는 일부 숲은 그 어느 때보다 번성하고 있다고 했다. 하지만 뜨거운 가뭄이 있는 곳에서는 점점 더 많은 나무가 죽어가고 있다.

앨런은 "극단적인 기상 이변으로 나무가 죽는 상황이 더 악화되고 있다"고 말했다. 지난 여름 브리티시컬럼비아주에서 최고 기온이 49도에 도달한 것처럼 유례없는 기상 이변이 나무의 생존을 위협하고 있는 것이다.

그 최전선에 고대 나무가 있다. 수백 년에서 수천 년을 살아온 이 고대 나무는 키가 60m 이상 혹은 90m 이상이다.

플로리다 대학 식물생태 생리학자인 윌리엄 함몬드는 "크고 오래된 나무가 위기에 처한 이유 중 하나는 이들은 생존하는 데 정말 큰 비용이 든다는 것"이라고 말했다.

이 나무들이 꼭대기까지 물을 끌어올리려면 더 많은 물과 에너지가 필요하다. 가뭄 속에서 이러한 일을 활동을 하거나 자칫 제대로 하지 못하면, 곤충이나 질병, 화재의 표적이 된다.

더 빈번하고 뜨거워진 가뭄은 나무의 회복 시간이 줄어든다는 뜻이기도 하다. 캘리포니아 대학에서 가뭄으로 인한 숲의 피해를 연구하고 있는 안나 트루그먼은 "가뭄이 끝나고 나무가 다시 물을 흡수하면 손상된 기관이 회복될 기회가 생긴다"고 말했다.

"하지만 가뭄 발생 빈도가 늘어나면, 나무가 회복을 제대로 하지 못해 장기적으로 개체수가 줄어들게 되죠."

결국 크고 오래된 나무는 무방비 상태인 셈이다.

하지만 이러한 나무들은 크고 오래되어 경외심을 불러 일으키다. 그리고 지구 온난화의 가속화를 막기 위해 탄소를 저장할 때도 중요하다. 큰 나무 1%는 숲에 있는 탄소의 50 %를 포집한다.

나무에게 끔찍한 미래가 다가오고 있지만, 우리가 나무에 대해 아는 것은 아직도 많지 않다.

브리티시컬럼비아 대학 생태학자인 수잔 시마드는 나무들 간에 가족 관계가 있으며 뿌리와 곰팡이를 통해 서로 소통하고 자원을 섞는다는 것을 발견했다. 저자이자 연구원인 다이애나 베레스포드 크로거는 나무가 방출하는 테르펜과 리모넨 등의 풍부한 에어로졸은 인간을 포함한 자연 세계를 건강하게 유지하는 데 도움이 되는 천연 항생제이자 항 바이러스제라고 말했다.

함몬드와 앨런은 오랫동안 자리를 지켜온 숲과 나무의 죽음이 확산되리라 보고 있다. 그리고 연구에 따르면, 오늘날 빠르게 조성되고 있는 숲은 과거의 숲과 매우 다르다. 부분적으로는 새롭고 더 뜨겁고 건조한 조건 때문이다.

함몬드는 "숲의 수명은 점점 더 짧아지고 있고, 점점 더 어려지고 있으며, 지배적인 종이 달라지고 있다"고 말했다. "나무는 지속될 것입니다. 오랫동안 우리와 함께 하겠죠. 그러나 나무가 달라지고 있어요."

그럼 무엇을 할 수 있을까? 온난화를 늦추기 위해 CO2를 줄이는 것이 최우선이지만, 그 노력의 효과가 나타나려면 수십 년이 걸린다.

어떤 지역에서는 숲을 인위적으로 정리하는 게 도움이 된다. 어떤 숲은 에이커 당 800~1000 그루의 나무가 치열하게 물을 놓고 경쟁한다. 건강한 숲은 이것의 10분의 1 규모다.

이와 함께 살아있는 거인 중 최대 거인을 복제하려는 야심찬 시도가 진행중이다.

이 계획은 1990년대 미시간 북부 시골에 살던 한 부자로 거슬러 올라간다. 그들은 미국에서 가장 큰 나무를 종별로 복제하겠다는 계획을 세웠다.

'챔피언 트리 프로젝트'라는 계획이었다. 아버지 데이비드 미라치는 4대째 녹음수를 키워온 농부. 그는 워싱턴 DC의 비영리단체인 '아메리칸 포레스트'의 자료를 활용해 나무 종별로 가장 큰 나무 목록을 만들었다. 그는 아들 재레드와 함께 가장 큰 나무를 찾아가 주인에게 나무의 일부를 잘라가도 되는지 물었다.

허가를 받으면 그들은 나무에 올라 작은 가지 몇 개를 잘라냈다. 잘린 가지는 어린 나무를 키우는 시설로 보내 성장시켰다. 성장이 어느 정도 이뤄지면 미라치 부자는 그들이 '살아있는 아카이브 도서관'이라 부르는 다양한 환경(공원이나 묘지 등)에 그것을 심었다.

전 세계에 있는 800년, 2000년, 5000년 된 나무가 죽을 때를 대비해, 해당 나무의 유전정보를 보존하겠다는 발상이다.

2001년 만난 미라치는 "큰 나무들의 유전 정보가 사라지고 있다"고 말했다. "누군가는 그들을 복제하고 기록해야 합니다. 그 나무들의 의미를 아무도 모르고 있어요."

미라치는 주로 미국 내에서 가장 상징적인 나무인 레드우드와 세쿼이아에 초점을 맞췄다. 이십여 년 전 나는 그들이 세계에서 가장 큰 나무들에 올라가, 복제에 가장 좋은 높은 쪽 가지를 자르는 것을 본 적이 있다. 캘리포니아 중부 개인 소유 숲에 있는 세쿼이아인 '워터폴 트리'도 그 중 하나였다. 당시 사진은 내 책의 표지가 됐다.

그런데 2021년 여름, 20여 년 전 미라치를 만난 일을 다시 떠올리게 됐다. 화재가 캘리포니아의 유명한 세쿼이아 산림을 덮쳐, 5분의 1일에 피해를 입혔다. 워터폴 트리도 당시 화마를 피하지 못했다.

오랫동안 땅에 뿌리를 내렸던 나무들이 최근 몇 년새 사라졌다. 세쿼이아 국립공원 자원관리 책임자인 크리스티 브리검은 "산불 이거대한 세쿼이아를 한꺼번에 불태웠다"고 말했다. "주 원인은 불이지만, 기후 변화로 인해 더 뜨거워진 가뭄이 상황을 악화시켰습니다."

거대 세쿼이아의 유전 정보 소실도 우려된다. 브리검은 "우리는 무엇을 잃었는지 알지 못한다"고 말했다. "이 종이 발견되는 숲은 78개밖에 없어요. 그런데 산불이 다 자란 대형 나무 개체수의 19%를 태워벼렸죠. 어떤 숲은 80%가 사라졌습니다."

'아크엔젤 고대 나무 아카이브'라 불리는 미라치의 조직은 여전히 나무를 복제하고 있다. 오래된 숲을 옮기도 한다. 그는 과거 공군 기지였다고 최근 공원이 된 지역을 거론하며, "우리는 프레시도에서 오래된 나무를 복제해 75 그루의 레드 우드를 심었다"고 말했다. "우리는 나무 옮기기의 일환으로 퓨젯 사운드 지역 41개 도시에 세쿼이아를 심고 있어요."

아크엔젤 고대 나무 아카이브의 철학은 2000년 된 나무는 움직일 수 없지만 유전 정보는 움직일 수 있다는 것이다. 나무를 복제하고 새로운 숲에 심는 것이 그 나무를 구하는 것은 아니지만, 해당 나무의 오래된 유전 정보는 보존해준다.

2021년 가을, 이들은 워터폴 트리 및 다른 나무의 복제본을 화재로 숲이 파괴된 부지와 향후 온난화가 진행됐을 때 세쿼이아에 도움이 될 보다 북쪽 지역에 심었다. 미라치는 "2000년 된 나무는 생존에 대한 지혜 한두 가지를 갖고 있다"고 말했다.

작곡가이자 음악 프로듀서인 티모시 스미트도 오래된 나무의 유전적 중요성에 공감했다. 그는 아크엔젤 고대 나무 아카이브에서 49 그루의 세쿼이아 복제본을 가져다 전 세계 수천 종의 식물을 소장한 영국 콘월의 '에덴 프로젝트'에 심었다. 그는 "나무들이 0.9m 높이의 아기 나무였는데, 지금은 약 4.6m"라며 "모두 잘 살고 있다"고 말했다.

올해 발표된 한 연구는 오래된 나무의 유전 정보를 보존하는 미라치의 접근법을 검증했다. 이 연구는 오래된 나무와 고대 나무가 근본적으로 유전적 다양성을 증가시켜 주변 숲의 장기적인 회복능력과 적응 능력에 긍정적으로 기여한다고 결론지었다.

연구의 공동 저자이자 일리노이 주 모튼 수목원의 나무 과학 센터장인 처크 캐논은 "이러한 고대 나무들은 긴 사이클들을 견디며 살아남은 개체"라고 말했다.

"그들이 갖고 있는 유전 정보의 특별한 조합은 서로 떨어진 수 세기를 연결하며 수백 년간 존재하지 않았던 극단적 환경에 적응할 수 있는 유전 정보를 만들어 내는 데 기여할 수 있어요. 숲의 장기적인 적응능력을 위해서는 필수적이죠."

하지만 고대 나무의 유전 정보에 대한 연구는 지금까지 거의 이루어지지 않았다. 캐논은 그 이유로 오래된 나무가 희귀하고 식별이 어렵다는 점을 꼽았다. 그래서 아크엔젤 고대 나무 아카이브의 나무 복제 프로젝트는 더욱 더 중요한 의미를 갖는다.

그는 "이처럼 살아있는 생명체의 전파는 이러한 나무들이 대표하는 독특한 유전적 조합을 보존하는 데 있어서 매우 중요하다"고 말했다. 본질적으로 고대 나무 방주는 유전적 다양성을 확보해, 다른 숲도 급변하는 환경에 적응할 수 있게 하는 데 도움이 될 것이다.

우리는 숲과 나무를 더 이상 당연하게 생각해서는 안 된다. 그들의 점점 더 취약해지고 있다. 그리고 그 손실도 헤아릴 수 없이 커지고 있다.

짐 로빈스는 미국 슈피겔 앤드 그루 출판사가 펴낸 책 '나무를 심은 남자(The Man Who Planted Trees)'의 저자다.