인간이 지질환경에 미치는 영향
농경지 확장에 따른 평야의 개발, 건물이나 구조물의 건설, 도로나 다리의 건설, 삼림의 훼손, 수계의 변화, 산업활동 등의 지질환경이나 생태계의 변화입니다. 이런 인간의 활동은 크고 작음을 막론하고 직간접적으로 지질학적 과정에 영향을 미치게 되고, 변화된 지질환경은 이와 연결된 생태계에 영향을 미치게 됩니다. 사람들은 이런 활동들이 생태계에 직접적인 영향을 끼친다고 오해하고 있다 라는 거죠. 하지만 실제로 생태계의 변화를 일으키는 것은 인간이 인식하기 어려운 지질환경이 천천히 변화한 결과물이 대부분이라는 점을 간과하고 있습니다. 여기서는 앞서 말씀드렸듯이 인간의 활동이 지질환경이나 생태계에 미치는 영향에 대해서 몇 가지 주제로 이야기한 점을 예로 들 수 있습니다.
토지이용 변화에 따른 식량부족 용어
토지이용 변화로 인한 식량부족에 대해서 논하기 전에 몇 가지 용어를 먼저 알아두세요. 식량생산은 생태계의 에너지 흐름이라고 볼 수 있죠. 이미 생태계 특성의 에너지 흐름에서 밝혀졌듯이 광합성의 경우 에너지 변환 효율이 5% 미만으로 일반적으로 1%로 매우 낮습니다. 특히 효율성이 너무 낮아 요즘 사용하는 기계의 에너지 효율과는 비교가 안 될 정도입니다. 하지만 최근 기계에 사용되는 에너지 품질은 식물이 광합성을 위해 사용하는 태양 에너지와는 비교가 안 될 정도로 집중되어 있습니다. 이를 염두에 두고 식물이 태양광을 이용해서 이런 유용한 유기물질을 만드는 것은 아주 효율적인 과정이라는 데 동의하는 학자들도 있어요. 이들 유기체에 의해 특정 지역의 태양 에너지로부터 변환된 유기물의 총량을 1차 생산이라고 부릅니다. 따라서, 이것은 생산자인 자기 배양 생물의 광합성의 총량입니다. 그러나 생물은 생명을 지탱하는 에너지를 얻기 위해 화학물질을 계속 분해해야 합니다 이것은 호흡에 필요한 양에 더하여 공장에 저장되어 있는 양만을 순일차 생산이라고 부릅니다. 따라서, 이종 유기체에 사용할 수 있는 것은, 순일차 생산뿐입니다. 기후, 영양소의 농도, 물 등의 물리적 환경이 양호한 경우 자연생태계의 높은 일차산출량이 증가합니다. 생태계 종류별로 순1차 생산량이 많은 순서는 하천 입구, 늪지대, 열대림, 온대림, 북부 침엽수, 농경지, 관목, 온대초원, 툰드라, 사막 잡초, 사막 불모의 순입니다.
주요 생태계에 의한 순일차 산출량
주요 생태계에 의한 순일차 산출량의 분포를 모식적으로 보여주며 생물권의 극히 일부(약 10%)만이 자연번식을 갖고 있음을 보여줍니다(Odum, 1963년). 여기서 하나의 중요한 사실을 알 수 있습니다. 기본적인 생태학적 법칙에 따르면 자연조건 속에서 사육되고 있는 식물들은 순일차 생산 이상의 생산을 도울 수 있는 생태계에서 수확할 수 있다고 되어 있습니다. 이 사실은 인간이 필요로 하는 식량자원을 어떤 생태계에서도 이용할 수 있는 것이 아니라 온대초원이나 온대기후의 삼림지대를 밀어낸 지역에서만 이용할 수 있다는 것을 보여주고 있어요. 이들은 생태학적 제약요인이기 때문에 어느 지역도 인류를 위한 식량자원을 생산하는 기지로 전환할 수 없을 것입니다. 열대 지방의 토양은 비옥하고, 삼림을 제거하는 것으로 경작에 도움이 된다고 하는 생각은 픽션입니다. 토양에 모든 영양소가 있을 뿐만 아니라 효율적이고 생물학적인 메커니즘을 위해 열대림을 은밀한 유지하고 있기 때문입니다.
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