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우리가 마시는 물은 몇 년 전에 내린 비일까?

 방금 마신 물 한 모금이 언제 하늘에서 내린 비였는지 생각해 본 적 있나요? 어제? 지난달? 정답은 물마다 다릅니다. 수돗물이라면 몇 주 전에 내린 비일 수 있지만, 편의점에서 산 생수 한 병이라면 당신이 초등학생이던 시절, 어쩌면 태어나기도 전에 내린 비일 수 있습니다. 물에도 나이가 있기 때문입니다.  1. 물에도 나이가 있다:“체류 시간”의 과학 수문학자들은 물이 한 장소에 머무는 시간을 체류 시간이라고 부릅니다. 물순환은 모든 곳에서 같은 속도로 돌지 않습니다. 하늘의 수증기는 열흘 안팎이면 비가 되어 내려오고, 강물은 며칠에서 몇 주면 바다에 도착합니다. 호수의 물은 수년에서 수십 년을 머무르고, 땅속 깊은 곳의 지하수는 수십 년에서 수십만 년까지 머무릅니다. ‘물의 나이’란 비나 눈으로 내려 땅에 스며든 순간부터 지금까지 흐른 시간을 말합니다. 그러니까 지하수를 마신다는 것은, 과거의 하늘에서 내린 비를 마시는 일입니다. 2. 빗물은 어떻게 지하수가 될까 땅에 떨어진 빗물의 여정은 흙 표면에서 시작됩니다. 납엽이 덮이고, 생물들이 통로를 뚫어놓은 건 강한 흙은 빗물을 빠르게 빨아들입니다. 흙을 통과한 물은 중력을 따라 아래로 내려가다가, 암석과 모래의 틈이 물로 가득 찬 층에 도착합니다. 이것이 대수층입니다. 지하수는 땅속을 흐르는 강이 아니라, 스펀지처럼 틈을 채우고 아주 천천히 움직이는 물입니다. 그 속도는 보통 하루에 몇 센티미터에서 몇 미터 수준. 걸어서 10분 거리를 이동하는 데 수년이 걸릴수도 있는 셈입니다. 이 느림이 지하수의 본질입니다. 3. 물의 나이는 어떻게 재는 걸까:물속에 남은 시대의 지문 물이 땅속에 들어간 순간부터 시간을 세는 시계가 있는 것은 아닙니다. 물 분자만 들여다봐서는 그 물이 작년에 스며든 것인지, 수만 년 전에 스며든 것인지 알기 어렵습니다. 그래서 과학자들은 물속에 함께 들어온 물질과 동위원소를 일종의 사간표로 사용합니다. 대표적인 것이 삼중수소입니다. 삼중수소는 자연에도 소량 존재하지만, 1...

커피값이 계속 오르는 진짜 이유 | 2050년, 재배지의 절반이 사라진다

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아침 여덟 시, 손에 든 커피 한 잔. 영수증에는 원두값과 우유값, 매장 임대료까지 다 녹아 있다지만, 적히지 않은 항목이 하나 있습니다. 바로 날씨입니다. 한국인은 1년 1인당 405잔의 커피를 다신다고 합니다. 세계 평균 152잔의 두 배가 넘는, 손꼽히는 커피의 나라죠. 그런데, 이 익숙한 한 잔이 지금 조용히 바뀌고 있습니다. 가격이, 그리고 어쩌면 맛까지. 까다로운 커피 나무 커피나무는 아무 데서나 자라지 않습니다. 적도를 사이에 둔 열대의 띠, 이른바 ‘커피 벨트‘안에서만 삽니다. 그 중에서도 세계 생산의 절반 이상을 차지하는 아라비카는 유난히 까다로운 종입니다. 연평균 19도 안팎, 해발 1,000~2,000미터의 서늘한 열대고지대. 덥지도 춥지도 않아야 하고, 비도 알맞게 와야 합니다. 더위에 강한 로부스타라는 형체가 있긴 하지만, 쓴맛이 강해 주로 인스턴트커피의 몫입니다. 우리가 좋아하는 그 부드럽고 향긋한 커피의 운명은 지구 반대편 고산지대의 기온에 따라 달라집니다. 맛은 천천히 익은 시간에서 온다 왜 하필 서늘한 고지대일까요. 비밀은 속도에 있습니다. 서늘한 기온에서 커피 열매는 천천히 익습니다. 그 느린 시간 동안 당분과 향미 성분이 켜켜이 쌓입니다. 우리가 ‘산미’니 ‘꽃향’이니 부르는 복합적인 풍미가 만들어집니다. 기온이 오르면 열매는 빨리 익고, 빨리 익은 열매는 밋밋해집니다. 와인이 금렇듯, 커피의 맛도 결국 시간의 기록입니다. 더위가 데려오는 것은 밋밋함만이 아닙니다. 커피잎을 말려 죽이는 곰팡이병인 잎녹병과 열매를 파고드는 해충이 기온 상승을 따라 점점 더 높은 고지대까지 올라오고 있습니다. 커피 꽃의 꽃가루받이를 돕던 별들의 감소까지 겹치면, 커피나무의 처지는 점점 웅색해집니다. 2050년, 지도의 절반이 지워진다 숫자는 이 불안을 구체적으로 만듭니다. 2022년 학술지 ‘플로스 원’에 발표된 스위스 연구진의 분석 은 14개 기후모델을 돌려 2050년의 커피 재배 적지를 계산했습니다. 결과는 온실가스를 크게 줄이는 낙관적 시나...

지렁이가 사라지면 인간에게 무슨 일이 생길까?

 비가 온 다음 날 아침, 보도블록 위에서 말라가는 지렁이를 본 적이 있을 것입니다. 대부분의 사람에게 지정이는 그 정도의 존재입니다. 그런데 아리스토텔레스는 지렁이를 '땅의 창자'라고 불렀고, 진화론을 완성한 다윈은 생애 마지막 책을 통째로 지렁이 연구에 바쳤습니다. 40년 넘게 지렁이를 관찰한 다윈은, 세계의 역사에서 지렁이만큼 중요한 역할을 해온 동물이 또 있을지 의심스럽다고까지 썼습니다. 눈도 없고 뼈도 없는 이 작은 생물이 사라지면, 인간에게는 무슨 일이 생길까요? 1. 지렁이는 땅속에서 무엇을 하고 있을까 지렁이의 하루는 단순합니다. 낙엽과 죽은 뿌리 같은 유기물을 흙과 함께 삼키고, 소화한 뒤 분변토(cast)라는 배설물을 내놓습니다. 이 단순한 행동이 쌓이면 규모가 달라집니다. 다윈은 영국의 목초지에서 1에이커(약 4000㎡)의 땅을 기준으로 해마다 10톤이 넘는 흙이 지렁이의 몸속을 통과한다고 계산했습니다. 흙이 그냥 놓여 있는 것이 아니라, 지렁이라는 살아있는 공장을 끊임없이 거치고 있는 셈입니다. 중요한 것은 들어간 흙과 나온 흙이 다르다는 점입니다. 분변토에는 식물이 곧바로 흡수할 수 있는 형태의 질소.인.칼륨이 주변 흙보다 몇 배나 높은 농도로 들어 있습니다. 지렁이는 흙을 먹고, 천연 비료를 내놓는 것입니다. 2. 지렁이는 흙의 구조를 어떻게 바꿀까 좋은 흙과 나쁜 흙의 차이는 성분보다 구조에서 갈립니다. 지렁이는 땅속에 수직.수평으로 굴을 뚫으며 이동하는데, 이 굴이 공기가 드나드는 통로이자 빗물이 스며드는 배수로가 됩니다. 지렁이 굴이 많은 흙은 그렇지 않은 흙보다 물 침투 속도가 크게 빠릅니다. 폭우가 쏟아질 때는 빗물을 땅속으로 흡수해 표면 유출을 줄이고, 가뭄에는 깊이 저장된 수분이 식물을 버티게 합니다. 또 지렁이의 점액과 분변토는 흙 알갱이들을 작은 덩어리로 뭉치게 합니다. 이렇게 만들어진 떼알구조(입단 구조)는 스펀지처럼 물과 공기를 머금고, 비바람에 쉽게 쓸려나가지 않습니다. 지렁이가 없는 흙은 반대로 단...