EU 기후 계획은 바이오 에너지를 위해 탄소 저장 및 생물 다양성을 희생합니다.

[이매진]

EU 기후 계획은 바이오 에너지를 위해 탄소 저장 및 생물 다양성을 희생합니다.

https://www.nature.com/articles/d41586-022-04133-1

EU 기후 계획은 바이오 에너지를 위해 탄소 저장 및 생물 다양성을 희생합니다.

새로운 정책으로 인해 유럽 연합은 더 많은 목재를 수확하고 경작지의 1/5을 바이오 에너지로 전환하고 삼림 벌채를 아웃소싱하게 될 것이라고 분석 결과가 나타났습니다.

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대두 생산을 위해 아마존 열대우림의 넓은 지역이 개간된 브라질 파라 주의 불탄 땅. 크레딧: Getty를 통한 Gustavo Basso/NurPhoto

기후 목표를 달성하거나 전 세계 생물다양성을 보존하기 위한 거의 모든 전략은 세계 농지 면적을 현재 수준으로 유지하거나 축소해야 합니다. 보다 정확하게는 세계는 농산물과 목재를 공급하기 위해 자생 서식지에서 손실되는 탄소의 양인 '육지 탄소 발자국'을 줄여야 합니다. 그러나 증가하는 인구와 소득으로 인해 2050년에는 2010년보다 40~60% 더 많은 곡물과 70% 더 많은 우유와 육류가 필요하게 될 것입니다 1 . 더 높은 수확량을 고려하더라도 모델은 이 기간 동안 전 세계적으로 경작지가 1억에서 4억 헥타르(Mha)까지 확장될 것으로 예측합니다 1 , 2 . 실제로, 최근 성장률의 원격 감지 3이 기간 동안 세계 농경지는 인도 면적의 1.5배에 해당하는 4억 5천만 헥타르를 더 소비하게 됩니다.

도전 과제를 해결하기 위해 국가는 토지 탄소 발자국을 유지하거나 줄이기 위해 더 많은 노력을 기울여야 합니다. 농작물과 가축의 수확량을 늘리고 특히 육류와 같이 생산하는 데 많은 토지가 필요한 제품의 수요를 줄임으로써 그렇게 할 수 있습니다.

세계는 또한 유럽 연합이 중요한 역할을 하는 가운데 화석 연료 배출량을 빠르게 줄여야 합니다. 블록은 1990년 수준에 비해 2030년까지 온실 가스 배출량을 55% 줄이도록 설계된 야심 찬 '55세에 적합' 계획을 제정하는 시점에 있습니다. 새로운 에너지법이 그 중심에 있습니다. 2030년까지 재생 가능 에너지를 40~45%로 늘리고 공장 및 발전소의 배출에 대한 엄격한 제한, 항공 및 운송 산업이 대체 연료로 전환하도록 요구하는 개정된 지침입니다. EU는 또한 유럽에서 육지 기반 탄소 저장 및 생물 다양성을 늘리고 해외 삼림 벌채를 줄이는 법안을 마무리하고 있습니다.

유럽의 그린 딜은 다른 국가에 대한 환경 피해를 역외

불행하게도 계획의 다른 부분에서 배출량을 줄여야 하지만, 바이오에너지에 기후 혜택을 할당하는 광범위한 규칙은 유럽의 농업 생산 아웃소싱을 다른 국가로 확장함으로써 유럽과 전 세계적으로 탄소 저장과 생물 다양성을 약화시킬 것입니다. 바이오매스를 '탄소 중립'으로 취급함으로써 규칙은 토지 기반 탄소 저장에 대한 결과에 관계없이 목재를 수확하고 경작지를 에너지 작물로 전환하는 인센티브를 만듭니다.

우크라이나 전쟁으로 인한 식량 공급에 대한 위협은 토지 사용 선택이 얼마나 중요한지를 강조합니다. 우리는 유럽의 바이오디젤 사용의 85%와 미국 및 유럽 곡물 에탄올의 절반을 줄이면 우크라이나의 모든 식물성 기름 및 곡물 수출을 대체할 수 있는 충분한 작물을 확보할 수 있다고 계산합니다(모든 계산에 대한 데이터, 방법론 및 추가 참조가 포함된 보충 정보 참조). ).

여기서 우리는 이러한 트레이드 오프를 분석하고 유럽이 개혁을 통해 어떻게 보다 환경 친화적인 길을 택할 수 있는지 설명합니다.

유럽의 발자국 줄이기

최근의 환경 개선은 유럽이 더 많은 바이오 에너지 작물을 재배할 수 있는 '예비' 토지를 가지고 있다는 인상을 줄 수 있습니다. 그러나 그것은 유럽의 광대한 역사적 토지 탄소 발자국이 만들어낸 오해입니다. 비록 유럽 농경지의 면적이 1900년에 토지의 25%에서 오늘날 35%로 증가할 만큼 산림 면적이 충분히 감소했지만(HILDA 모델 4 에 따르면)), 여전히 유럽의 과거 숲의 절반 이상이 사라졌습니다. 그리고 오늘날 대부분은 천연 탄소 저장이나 생물 다양성을 제공하기보다는 목재를 생산하도록 관리됩니다. 그러나이 삼림 회복의 이유는 토지 탄소 발자국을 줄이는 방법에 대해 유익합니다. 여기에는 농작물 및 가축 수확량 증가와 인구 증가 둔화 등이 포함됩니다. 일하는 동물의 수 감소로 인한 전통적인 바이오 에너지의 감소는 또한 목초지와 사료에 광대한 지역을 할애할 필요성을 줄였습니다.

기후 전략은 유럽이 현재 큰 토지 탄소 발자국을 줄이도록 요구합니다. 이것은 가능합니다. 유럽의 인구는 향후 10년 이상 동안 안정적으로 유지되거나 감소할 가능성이 높으며 육류 소비는 정점에 도달했을 것입니다. 수확량이 계속 증가해야 하기 때문에 2010-50년에 전 세계적으로 광대한 경작지 확장을 예상하는 동일한 모델은 일반적으로 유럽 경작지 면적이 10Mha에서 50Mha로 감소할 것으로 예상합니다. 따라서 유럽의 감축이 없다면 전 세계 경작지는 훨씬 더 확장될 것입니다.

이러한 확장을 멈추기 위해 유럽은 육류 및 우유 소비를 줄임으로써 육지 탄소 발자국을 더욱 줄여야 합니다 2 , 5 . 평균적인 유럽인은 2050년에 세계 인구의 60%를 차지할 가난한 국가의 평균인보다 4배 더 많은 고기와 우유를 소비합니다 1 . 우유와 육류는 발자국이 크며 이들 국가의 소비는 증가할 가능성이 높습니다. 유럽의 감소는 다른 곳의 이러한 성장을 보상하기 위해 필요합니다.

아웃소싱 및 탄소 비용

유럽의 농지 아웃소싱도 자국의 여유 토지에 대한 이러한 오해에 기여할 수 있습니다. EU 국가들은 1990년과 2014년 사이에 자체 삼림을 13Mha 확장했지만, 이 지역의 농산물 수입으로 인해 유럽 외부, 주로 열대 지방에서 약 11Mha의 삼림 벌채가 발생했습니다 6 . 또 다른 연구 7 에서는 삼림 벌채 배출량이 유럽 평균 식단 배출량의 1/6을 차지한다는 사실을 발견했습니다.

이러한 연구는 유럽의 수입을 최근 삼림 벌채로 직접 추적하지만, 유럽의 발자취를 완전히 측정하려면 대륙에 공급하는 데 사용되는 외국 농지를 고려해야 합니다(전환 날짜에 관계없이). 이 모든 것이 탄소 저장 및 생물 다양성 감소에 기여합니다. 그리고 그 계산은 유럽이 식량 수출을 통해 해외에서 '구한' 토지에 대한 공로를 인정해야 합니다.

독일 북서부의 준자연 초원. 신용: 이미지브로커/Shutterstock

종합하면 유럽은 유럽의 경작지 4헥타르당 해외 경작지 1헥타르를 전용한다는 것을 알 수 있습니다.

이 아웃소싱의 탄소 비용을 추정하기 위해 유럽 수입 및 수출에 '탄소 기회 비용'을 적용합니다. 이들은 대략 35년으로 나눈(또는 '상환') 8 8 각각의 다른 작물 또는 축산물 1톤을 생산하기 위해 매년 손실되는 탄소의 양을 추정합니다 . 그들은 세계가 해당 제품을 1톤 적게 소비할 경우 평균적으로 전 세계적으로 얼마나 많은 탄소를 저장할 수 있는지 나타냅니다.

2012년에서 2020년 사이에 우리는 유럽이 연간 ​​약 4억 톤의 이산화탄소 환산(MtCO 2 e)이라는 대규모 '육지-탄소 무역 적자'를 기록했음을 발견했습니다('EU의 토지-탄소 무역 적자' 참조).

출처: T. Searchinger et al .의 분석 .

이 적자는 EU가 국내 산림에서 주장하는 연간 탄소 격리의 약 300 MtCO 2 e를 초과합니다(주로 이탄지의 황폐화로 인한 손실 100 MtCO 2 e를 고려한 후). 교토 의정서의 원칙에 따르면 유럽은 어쨌든 이 '산림 탄소 흡수원'의 대부분에 대해 공로를 인정해서는 안 됩니다. 그것은 주로 1990년 이전에 조성된 더 높은 CO 2 , 더 따뜻한 날씨 및 숲의 재성장의 비료 효과를 반영하며 , 이 모든 것은 완화 노력과 무관합니다.

따라서 유럽이 추가 바이오 에너지 또는 기타 소비를 공급하기 위해 여분의 토지나 목재를 보유하는 대신 기후 전략은 블록이 토지와 탄소를 자연에 '되돌려주거나' 다른 곳에 공급할 것을 요구합니다.

기회

다행스럽게도 유럽은 보다 환경 친화적인 토지 미래를 달성할 수 있습니다. 우리는 (Globagri 모델 1 을 사용하여 ) 유럽이 2050년까지 약 17Mha의 경작지를 확보하면서 육지-탄소 무역 적자를 거의 없앨 수 있을 것으로 추정합니다. 이를 위해 유럽은 수확량 증가 추세를 유지하고(표 S1 참조) 바이오 연료 소비를 2010년 수준으로 완만하게 줄여야 합니다(그림 S2 및 S3 참조).

유럽이 1인당 동물성 제품 소비량을 17%(전 세계적으로 10% 감소에 대한 공평한 몫) 줄이면 거의 폴란드 크기에 해당하는 농경지의 거의 30%(28Mha)를 확보할 수 있습니다(그림 참조). S2 및 S3). 유럽은 이 땅을 사용하여 세 가지 방식으로 기후와 생물 다양성에 혜택을 줄 수 있습니다.

첫째, 유럽은 더 많은 식량을 재배하고 더 많이 수출하거나 더 적게 수입할 수 있으며 육지-탄소 무역 적자를 흑자로 전환할 수 있습니다. 더 높은 수확량으로 인해 유럽 국가의 글로벌 수출은 대부분의 다른 국가에서 생산하는 것보다 더 적은 토지를 필요로 하고 더 적은 탄소 저장을 희생합니다. 마찬가지로 열대 지방에서 절약된 각 헥타르는 일반적으로 유럽에서 복원된 1헥타르보다 더 많은 탄소와 생물 다양성을 가지고 있습니다.

둘째, EU는 유럽에 더 많은 탄소를 저장할 수 있습니다. 이 지역의 배수된 이탄지대를 재습윤시키는 것은 연간 최소 100 MtCO 2 e(아마도 그 양의 두 배)를 배출하기 때문에 우선 순위입니다. 수확기부터 오래된 숲을 보존하는 것은 탄소와 생물다양성 모두를 위한 또 다른 우선순위입니다. 농지에 빠르게 자라는 나무를 심는 것은 포기된 목재 공급을 대체할 수 있습니다.

바이오매스 연료로 사용하기 위한 버드나무 관목 농장의 수확. 크레딧: News Pics/Alamy

셋째, 유럽은 서식지를 복원할 수 있습니다. 대부분의 주요 유럽 분류군의 평가된 인구의 약 30-70%는 '나쁨' 또는 더 나쁜 보존 상태를 가지고 있습니다(표 S2 참조). 생물다양성 우선순위에는 희귀종이 생존하는 잔여 서식지를 완충하고 20Mha에서 30Mha의 다양한 준자연 초원을 보존하는 것이 포함됩니다.

유럽은 토지의 미래를 위해 이러한 목표를 합리적으로 혼합하여 선택할 수 있지만 모두 더 작은 공간을 필요로 합니다.

바이오에너지와 토지

유럽연합 집행위원회(European Commission)는 달리 말하지만 Fit for 55 계획은 광범위한 바이오 에너지를 위해 탄소 저장과 생물 다양성을 희생합니다. 자체 모델링에 따르면 바이오 에너지의 연간 사용량은 2015년에서 2050년 사이에 1억 5200만 톤에서 3억 3600만 톤의 석유 환산으로 두 배 이상 증가할 것으로 예측합니다. 이를 위해서는 매년 유럽의 연간 목재 수확량의 두 배, 오늘날 바이오 에너지에 사용되는 수확량의 8배에 해당하는 양의 바이오매스가 필요합니다.

위원회의 모델링은 또한 숲과 토지 사용에 큰 영향을 미칠 것으로 예상합니다. 2050년까지 유럽은 22Mha의 경작지를 에너지 작물에 할당하거나 경작지의 약 20%를 할당하고 바이오 에너지를 위해 4배 많은 목재를 수입할 것입니다. 또한 식량과 사료를 위해 17Mha의 경작지를 잃을 것입니다. 유럽의 준자연 초원의 약 절반이 에너지 작물을 생산하거나 집약적으로 관리되는 산림을 수용하기 위해 사라질 것입니다. 위원회는 아마도 바이오에너지가 다른 출처에서 추정한 최대 가용 산림 잔류물의 2.5배를 사용할 것이라고 말함으로써 토지와 산림벌채에 대한 이러한 영향을 과소평가했을 것입니다. 전반적으로 이 계획은 유럽에서 서식지와 탄소 저장을 줄이고 유럽 발자국을 아웃소싱하는 것을 계속하거나 더 많이 한다는 것을 의미합니다.

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제안된 EU 삼림 벌채 방지법은 이러한 영향을 중단시키지 않을 것입니다. 이 법은 새로 벌채된 땅에서 생산된 일부 상품(예: 콩 및 쇠고기)의 수입을 금지합니다. 그러나 유럽이 다른 나라의 기존 농지를 사용하는 것이 유지되거나 증가하는 한, 다른 국가가 보상을 위해 발자국을 더 줄이지 않는 한 전 세계 농지는 확장되어야 합니다.

제안된 자연 복원법은 더 많은 아웃소싱 없이는 유럽의 생물다양성을 지탱할 수 없습니다. 다른 바이오 에너지 효과도 유해합니다. 에너지 작물은 한해살이 작물보다 일반 종에 더 많은 서식지를 제공하지만 반자연적 초원의 손실은 많은 희귀 식물, 나비 및 새의 서식지가 줄어든다는 것을 의미합니다. 숲에서 거의 모든 목재 수확 잔여물을 제거하는 것은 많은 희귀종을 위해 더 많은 죽은 나무를 남겨두는 우선 순위와 모순됩니다.

탄소 회계 오류

바이오 에너지에 대한 추진을 주도하는 것은 그것이 화석 연료를 대체함으로써 온실 가스 배출량을 줄일 것이라는 믿음입니다. 그러나 EU의 탄소 회계는 에너지법이 바이오 에너지를 '탄소 중립'으로 취급하기 때문에 토지 사용 증가의 결과를 무시합니다. 바이오 연료를 생산하는 데 사용되는 화석 연료의 온실 가스는 배출량으로 간주되지만 바이오 매스에 저장되어 연소 또는 정제하여 배출되는 탄소는 배출량에 포함되지 않습니다.

결정적으로, 이 가정은 농지와 목재의 기회 비용을 무시합니다. 일반적인 정당성은 바이오매스 연소로 배출되는 탄소가 식물 재배로 흡수되는 탄소로 상쇄된다는 것입니다. 그러나 식물을 키우려면 땅이 필요합니다. 경작지를 에너지 작물로 사용한다는 것은 이 땅이 식량을 생산할 수 없다는 것을 의미하며, 이는 다른 토지를 전환할 필요성을 줄임으로써 기후에 도움이 됩니다. 바이오 에너지를 위한 더 많은 목재는 숲에 더 적은 탄소를 의미합니다. 토지는 '공짜'가 아닙니다.

Fit for 55는 바이오매스 생산에 대한 몇 가지 제한을 제안합니다. 그것은 거의 2020년 수준에서 식품 및 사료 작물의 바이오 연료를 제한하고 운송 및 항공 연료 목표에서 제외합니다. 바이오매스가 새로 개간된 산림에서 얻은 토지에서 생산되거나 일부 원시림에서 수확되는 경우 탄소 중립 상태를 잃습니다. 그러나 기존 농지에서 재배되는 에너지 작물과 세계 대부분의 삼림에서 수확되는 목재는 여전히 탄소 중립으로 간주됩니다.

위원회는 토지 사용에 대한 강화된 기후 규칙이 이 문제를 보상한다고 말합니다. 이러한 규칙은 국가가 산림 탄소 흡수원을 완만하게 확장하고 일부 회계 남용을 수정하도록 요구합니다. 바이오에너지 성장이 유럽에서 더 많은 목재 수확으로 이어진다면 유럽의 토지 부문 대차대조표 어딘가에 배출량이 보고되어야 한다고 위원회는 올바르게 주장합니다.

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그러나 바이오매스가 에너지 사용자에게 탄소 중립을 유지한다는 단순한 이유 때문에 왜곡된 인센티브가 지속됩니다. 공장, 발전소, 항공사 및 선박은 유럽에서든 해외에서든 탄소 저장에 대한 실질적인 영향에 관계없이 화석 연료를 바이오매스로 대체한 기후 크레딧을 받게 됩니다. 덴마크 발전소가 루마니아산 목재를 수입하여 태우는 경우, 규칙은 감소된 탄소 저장량을 보상하기 위해 루마니아가 더 많은 완화 노력을 하도록 요구할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 덴마크 발전소는 대기 중 탄소 증가에도 불구하고 여전히 그렇게 할 인센티브가 있습니다. 그리고 새로운 토지 사용 규칙으로 인해 루마니아와 다른 EU 국가들이 탄소 저장량을 보존하기 위해 목재 수확을 제한한다면 바이오 에너지 규칙은 더 많은 아웃소싱을 추진할 것입니다.

바이오에너지는 장기간에 걸쳐 순 배출량을 줄일 수 있지만, 더 많은 목재를 수확하거나 경작지를 바이오에너지로 전용하는 결과는 수십 년 동안 대기 중 탄소를 증가시킬 가능성이 있습니다. 긴 문서 중간에 묻혀 있는 한 문장으로 위원회가 발표한 삼림 전략은 바이오 에너지를 위한 줄기 목재 수확이 화석 연료 사용 감소를 고려하더라도 수십 년 동안 대기 탄소를 증가시킨다는 압도적인 문헌에 동의합니다 9 . 유럽의 경작지 1헥타르를 에너지 작물로 전용하는 것은 해외에서 1헥타르의 숲이나 사바나를 구하거나 심지어 유럽에서 1헥타르를 재조림하는 것과 비교할 때 수십 년 동안 대기 중 탄소를 증가시킬 가능성이 있습니다 10 .

교훈과 해결책

Fit for 55 전략과 같은 기후 계획 프로세스는 바이오매스를 탄소 중립으로 취급하여 토지를 무료로 취급하는 오류를 강조합니다. 이 계획은 배출량을 줄이기 위해 경쟁 용도에 토지를 포함한 자원을 할당합니다. 토지를 바이오 에너지로 전환할 때 토지의 대체 '탄소 가치'를 무시하면 비효율적인 사용이 보장됩니다.

가장 간단한 해결책은 EU가 에너지 작물과 목재 수확물의 바이오매스를 탄소 중립으로 취급하는 것을 중단하는 것입니다. 유럽 ​​의회는 각 EU 국가의 2020년 사용 수준에서 '저탄소'로 간주되는 목질 바이오매스의 양을 동결하는 개정안을 채택했습니다. 이 규칙이 EU 이사회와의 협상에서 살아남는다면 피해를 제한할 수 있습니다.

불행하게도 의회는 식량 생산과 경작지에 미치는 유사한 영향에도 불구하고 식량 및 사료 작물에서 파생된 바이오 연료에 적용되는 것과 동일한 상한선 아래 모든 에너지 작물을 가져오지 못했습니다. EU가 이 문제를 해결하지 않는 한, 화석 탄소를 더 많이 제한할수록 경작지를 에너지 작물로 전환하고 식량 생산을 아웃소싱하도록 장려할 것입니다.

최선의 해결책은 토지 사용의 '탄소 기회 비용'을 모든 기후 및 에너지 법률에서 바이오 에너지의 배출량 계산에 통합하는 것입니다. 이 비용은 단순히 자생 식생을 재성장시켜 저장할 수 있는 탄소로 측정할 수 있습니다. 더 나은 접근 방식은 여기에서 수행한 것처럼 탄소 기회 비용을 사용하여 다른 곳에서 동일한 식품을 재생산하는 데 드는 평균 탄소 비용을 계산하는 것입니다. 이 접근법은 소비 기반 회계로의 전환을 요구하지 않지만 토지 사용에는 EU에서 사용하는 바이오 에너지의 수명 주기 분석에 고려해야 하는 기회 비용이 있음을 인식합니다.

지구 탄소와 생물 다양성을 절약하는 것은 유럽의 육지 탄소 발자국을 아웃소싱하는 것이 아니라 줄이는 것에서 시작됩니다. 유럽의 계획을 조정하면 보다 유익한 토지 미래를 제공할 수 있습니다