기후 개입의 영향으로 세계 식량이 위기에?—단백질 감소의 우려 : 기후를 조작하면 식탁이 변한다

지구를 "냉각"시키는 개입에, 식량의 "빈약해지는" 위험

11월 8일(미국 시간)에 Phys.org가 전한 최신 연구에 따르면, 태양광의 일부를 우주로 반사하는 기후 개입(솔라 지오엔지니어링)의 대표적인 제안, 성층권 에어로졸 개입(SAI)이 세계의 주식 작물에 포함된 단백질 비율을 낮출 가능성이 제시되었습니다. 대상은 옥수수, 쌀, 밀, 대두의 4가지 작물입니다. 연구팀은 기후 및 작물 모델을 결합하여 영양 측면의 부작용을 평가하고 있습니다. Phys.org

무슨 일이 일어날까: CO₂와 온도의 "디커플링"

포인트는, CO₂와 기온의 관계가 SAI로 분리된다는 것입니다. 모델에서는, CO₂ 농도의 상승이 4가지 작물 모두에서 단백질 농도를 감소시키는 반면, 기온 상승은 단백질 농도를 증가시키는 경향이 확인되었습니다. SAI는 지구를 냉각시키기 때문에, 이 "온도에 의한 상쇄"가 작동하지 않게 되어, 상대적으로 단백질이 감소하는 방향으로 작용한다는 설명입니다. 리드 저자인 Brendan Clark 씨는, SAI는 기후 변화의 영향을 완전히 상쇄하는 "만능약"이 아니다라고 강조합니다. Phys.org

시나리오와 방법: ARISE-SAI-1.5×CLMcrop

연구는, ARISE-SAI-1.5라는 대표적인 수치 실험(SSP2-4.5로 "실효 1.5℃"로 유지하는 제어 주입)을 사용하여, **CLM(CLMcrop)**으로 2060~2069년의 각국 수준의 단백질 변화를 매핑했습니다. ARISE-SAI-1.5는 2035년부터 성층권(약 21.5km)에 SO₂를 4위도대에 주입하여, 제어 알고리즘으로 기온을 1.5℃ 부근에 유지하는 설계입니다. Phys.org　cesm.ucar.edu

가장 영향을 받는 사람은 누구인가: 지역의 불균형성과 공정

감소 폭은 지역 차이가 크고, 영양 불량이나 단백질 부족이 심각한 국가일수록 타격이 클 우려가 제시되었습니다. 이는 온도, 일사, 강수, 대기 화학의 변화가 지역마다 다르기 때문입니다. 저자들은 현지 실험과 모델 개선의 확충을 정책 판단의 전제로 삼도록 호소합니다. EurekAlert!

"수확량"과 "영양"은 별개――기존 지식과의 일치

SAI가 수확량에 미치는 영향은 작물과 지역에 따라 "승패"가 나뉜다는 선행 연구가 있는 반면(Nature Food 2023), **영양(질)**에 대해서는 평가가 지연되었습니다. 본 연구는, 양이 증가해도 질이 떨어질 가능성에 주목한 점이 새롭습니다. 한편 옥수수에 대해서는, SAI 하에서의 생산의 동작을 검토한 최근 연구(Earth’s Future 2025)도 있으며, 작물 모델이나 전제에 따라 이해관계가 얽히는 현실이 드러납니다. 결론은 단순화할 수 없습니다――그래서 "리스크 대 베네핏"의 종합 평가가 필요합니다. ScienceDaily

식탁 및 현장에의 함의: 단백질 "밀도"를 어떻게 지킬 것인가?

• 육종 및 품종 선택: 단백질 함유의 유전적 변이 활용, 품질 지표(필수 아미노산 프로파일)도 고려.

• 비료와 토양 관리: 질소 이용 효율(NUE)의 개선이나, "희석 효과"(CO₂ 증가로 탄수화물이 증가하여 상대적으로 단백질 %가 낮아지는)에 대한 대책.

• 작부 전환: 밭작물 및 벼농사의 조합이나 콩류의 비중을 높여 식사 전체의 단백질 공급을 보완.

• 공급망: 원료 단백질 %의 저하는 사료 및 가공에도 파급. 품질 기준이나 가격 설계의 재조정이 필요.
  영양은 수확량과 달리보이지 않는 KPI이지만, 국제 무역과 영양 정책의 접점에 등장합니다. SpringerLink

연구의 한계와 앞으로

본 연구는 모델에 의존하고 있으며, 미량 영양소나 아미노산 조성의 지역 차이, 농가의 적응 행동(비료, 품종, 파종기) 등을 완전히 반영하지 못했습니다. 저자들이 말한 대로, **포장 실험의 확충과 "다중 모델 비교"**가 열쇠가 됩니다. 정책 현장에서는, 거버넌스(누가, 언제, 얼마나 주입할 것인가), 국경을 넘는 영향, 합의 형성의 프로세스가 문제됩니다. EurekAlert!

SNS의 반응 픽업

• Alan Robock(공동 저자)
  "성층권 에어로졸 기후 개입은 작물의 영양가를 낮출 수 있다――ERL에 게재"
  (연구의 DOI를 첨부하여 공지) X (formerly Twitter)

• Geoengineering Info(해설 계정)
  "1.5℃ 유지의 SAI에서는, 옥수수와 쌀의 단백질이 감소, 밀과 대두는 영향이 제한적――지역 차이가 크다" X (formerly Twitter)

• 대학·홍보
  Rutgers의 학부 뉴스나 EurekAlert!도, **"영양 불량이 심각한 지역일수록 영향이 클 우려"**라고 요점을 정리하여 배포. SEBS NJAES News

※SNS 상에는 SAI를 "만능약"으로 보는 목소리와, "부작용이 너무 크다"는 경계의 양극이 나란히 있습니다. 이번 성과는, 수확량뿐만 아니라 영양을 정책 판단의 스코어에 넣을 필요성을 시각화했다고 할 수 있습니다.

연구의 위치(보충)

• 1차 보도: Phys.org(2025년 11월 8일). Rutgers 제공, 심사 저널 Environmental Research Letters 게재 연구의 해설. Phys.org

• 원 논문: Clark 외 "Stratospheric aerosol climate intervention could reduce crop nutritional value"(ERL, 2025, DOI:10.1088/1748-9326/ae1151).

• 실험 설계의 배경: ARISE-SAI 계획(NCAR/CESM)과 그 1.5℃ 제어 시나리오의 사양.  cesm.ucar.edu
  
  

결론

온난화를 조금이라도 억제하는 것은 인간과 생태계에 필수적이지만, **"어떻게 억제할 것인가"**에 따라 식품의 질이 변할 수 있습니다. 냉각의 대가로 단백질 밀도가 떨어지면, 특히 취약 지역의 영양 정책에 영향을 미칩니다. 기후 개입을 논의하려면, 수확량뿐만 아니라 영양을 KPI로 해야 한다――이것이 이번 연구가 제시한 현실입니다. Phys.org+1