바이오차 장기 적용: 식량 안보 및 기후 변화 완화
Sustained benefits of long-term biochar application for food security and climate change mitigation
Jingrui Yang, Longlong Xia, Kees Jan van Groenigen 외 5인·Proceedings of the National Academy of Sciences·발표 2025.08· 39 인용
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한국어 핵심 요약
바이오차 적용은 식량 안보 증진 및 기후 변화 완화에 상당한 잠재력을 제공하지만, 대부분의 연구가 단기(3년 이하) 실험에 국한되어 장기적인 효과 지속성에 대한 불확실성이 존재했습니다. 특히 토양에 매년 바이오차를 추가하는 경우에 대한 장기적 지속성 연구가 부족했습니다.
이 연구는 438개 연구(3,229개 관측치)의 전 세계 데이터셋을 분석하여, 4년 이상 장기간 매년 바이오차를 적용할 경우 그 이점이 지속될 뿐만 아니라 종종 향상됨을 확인했습니다.
주요 결과로는 작물 수확량 10.8% 증가, 메탄(CH₄) 배출량 13.5% 감소, 아산화질소(N₂O) 배출량 21.4% 감소, 토양 유기 탄소 함량 52.5% 증가 등이 있습니다. 반면, 바이오차 단일 적용 시에는 노화 효과로 인해 이러한 이점이 시간이 지남에 따라 감소하는 경향을 보였습니다. 전 세계 29개 장기 실험(4~12년) 결과 또한 작물 수확량 및 온실가스 저감에 대한 지속적인 이점을 확인했지만, 효과의 크기는 토양 특성, 기후, 관리 방식에 따라 달랐습니다.
전 세계 식량 안보 및 기후 변화 완화를 위한 바이오차의 장기적 이점을 극대화하려면, 수년 간격으로 바이오차를 적용하고 지역 토양, 기후, 작물 재배 조건에 맞춰 관행을 조정하는 등 실현 가능한 전략 개발이 필수적입니다.
섹션 미리보기
연구 배경
바이오차는 식량 안보와 기후 변화 완화에 기여할 잠재력이 크지만, 단기 연구가 대부분이었습니다. 특히 매년 바이오차를 추가할 때 장기적인 이점 지속성에 대한 불확실성이 존재했습니다.
핵심 발견
4년 이상 매년 바이오차를 적용하면 작물 수확량 증가, 온실가스 배출 감소, 토양 유기 탄소 증가 등 이점이 지속되고 향상됩니다. 단일 적용 시에는 이점이 감소하는 경향을 보였습니다.
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