네덜란드는 앞으로 해안 지역의 염분화(salinization) 문제에 점점 더 크게 직면하게 될 것이다. 이미 하를렘메르 포르더(Haarlemmermeerpolder)에서는 염분화가 진행 중이다. 흥미로운 점은 이 소금의 기원이 수천 년 전, 해안선이 지금보다 훨씬 내륙 깊숙이 들어와 있던 시절로 거슬러 올라간다는 사실이다. 박사과정 연구자 요스트 델스만(Joost Delsman)은 이에 대한 해법으로 '더 스마트한 물 관리'를 제안한다.
북해가 아닌 '오래된 소금'이 원인
네덜란드 해안 지역의 지하수에는 점점 더 많은 염분이 녹아들고 있다. 그러나 흔히 생각하는 것과 달리, 이 짠 물은 현재의 북해에서 유입된 것이 아니다. 지하수의 이동 속도가 너무 느려 그럴 수 없기 때문이다. 현재 진행 중인 염분화는 대부분 수천 년 전에 토양에 스며든 훨씬 오래된 소금에서 비롯된다. 신선한 빗물보다 무거운 이 염수는 지하 수백 미터까지 가라앉았다가, 이제 다시 지표면으로 올라오는 길을 찾고 있는 것이다.
수문학자 델스만은 염분을 함유한 지하수가 도랑의 염분화에 미치는 영향을 연구했으며, 그 연구지역이 바로 하를렘메르 포르더였다. 그는 이 지역의 농민들이 이미 염분 지하수로 인해 피해를 겪고 있다고 확신한다. "여름이 건조해지면서 담수(강물) 부족에 점점 더 자주 직면하게 될 것입니다. 현재 이런 부족 현상은 10년에 한 번꼴로 발생하는데, 담수가 부족하면 포르더를 충분히 세척할 수 없어 염분 지하수가 지표면 가까이 더 깊숙이 침투하게 됩니다."라고 그는 설명한다.
기반 이탄층의 균열, '우물'
"현재 염분 지하수는 주로 두께 10cm의 기반 이탄층(basal peat)에 균열이 있는 곳을 통해 위로 올라옵니다. 지하수가 지표로 스며드는 이런 균열들을 소위 '우물(wells)'이라고 부릅니다."라고 델스만은 말한다. 기반 이탄층은 네덜란드 지하에 있는 가장 오래된 이탄층으로, 초기 홀로세(Holocene) 시기 지하수위가 상승하면서 형성된 이탄 늪이 이후 해수면 상승으로 잠기면서 만들어졌다.
"염분화 문제는 네덜란드 서부 해안 지역의 전형적인 현상입니다. 염분 지하수는 내륙으로 수십 킬로미터까지, 즉 해수면이 높았던 시절 북해가 도달했던 옛 해침 경계(transgression boundary)까지 분포합니다. 8000년 전부터 2000년 전 사이에 바다는 내륙 최대 범위까지 확장되었고, 그때 바닷물이 토양에 침투했습니다. 북부 네덜란드와 제일란트(Zeeland) 삼각주 지역에서는 해수가 그보다도 훨씬 나중까지 내륙 깊숙이 들어왔습니다."라고 그는 덧붙인다.
이미 시작된 피해, 흉년의 그림자
증명하기는 어렵지만, 델스만은 농민들이 이미 짠 도랑물로 관개하면서 수확량 감소를 겪고 있다고 확신한다. "염분이 체계적으로 측정되지 않을 뿐만 아니라, 수확량 감소의 정확한 원인을 염분 부하와 직접 연결 짓기도 쉽지 않습니다. 흉년은 과도한 강우, 가뭄, 병해충 압력 등 다른 요인과 관련될 수도 있으니까요." 하를렘메르 포르더에서는 감자가 많이 재배되는데, 특히 염분에 훨씬 민감한 작물인 모란(peony) 같은 화훼류도 함께 재배되고 있어 우려가 크다.
대안은 '스마트한 물 관리'
현재 하를렘메르 포르더는 라인 강의 물로 세척(플러싱)되고 있는데, 바로 이 담수가 미래에는 특정 시기에 부족해질 전망이다. 게다가 세척수가 제한된 수의 도랑으로만 공급되고 금방 사용 불가능할 정도로 짜지기 때문에, 세척 효율도 높지 않다. 전통적으로 네덜란드의 물 관리는 남는 물을 빠르게 배출하는 데 집중해 왔고, 물 부족 상황에는 상대적으로 소홀했다. 이에 델스만은 담수 유입량을 줄이기 위해 어디에서, 언제 유입수가 필요한지를 면밀히 검토해야 한다고 주장한다.
하를렘메르메르 지역의 담수 가용성은 라인 강의 공급량뿐만 아니라, 북해의 염수가 강을 통해 직접 내륙으로 침투하는 정도(소위 '염수 혀', saltwater tongue)에 의해서도 좌우된다.
"원칙적으로 토양의 염분화 자체는 막을 수 있는 것이 거의 없으며, 상황은 계속 악화될 것입니다. 이는 자연스러운 현상이기 때문입니다."라고 델스만은 말하며, "그래서 우리는 더 스마트한 물 관리로 전환해야 합니다. 물을 절약하려면 세척도 영리하게 해야 합니다. 4월 1일부터 10월 1일까지 기계적으로 세척하는 것이 아니라, 정말 필요한 시기만 선별하는 것이죠. 또는 포르더 안에서 염분에 민감한 작물을 어디에 심으면 가장 좋을지 신중하게 판단할 수도 있습니다. 염수가 솟아나는 '우물'이 있는 도랑에서는 더 높은 수위 관리를 도입하는 방법도 있습니다."라고 강조한다.
8500년의 지하수 변화를 담은 애니메이션
델스만은 하를렘메르 포르더의 운하와 도랑에서 직접 시료를 채취해 지하수 모델링에 활용했다. 그리고 지질학자 페터 보스(Peter Vos) 등과의 협업을 통해 8500년 전부터 현재까지의 지하수 염분화 과정을 담은 애니메이션을 제작했다. 이 애니메이션은 물 입자 하나하나에 나이와 기원(빗물 여부, 과거 해침 시기에 침투한 물인지 등)에 따라 고유한 색을 부여하는 방식으로 완성되었다. 물의 연대 측정은 물에 용해된 CO2를 이용한 탄소14(C14) 연대측정법 등으로 수행되며, 이를 통해 해당 물 입자가 10,000년 전 이전에 지하수에 유입되었는지, 아니면 그 이후에 유입되었는지를 판별할 수 있다.
