내가 나로 자라는 숲 27

지하의 속삭임, 내면의 울림

내가 나로 자라는 숲 27

하루가 끝나고 우리는 가스 분석기를 픽업트럭에 실었어. 나는 뒷좌석에 앉아서 우리가 뭘 빠뜨린 건 없는지 확인했지. 바브는 이산화탄소, 물, 산소 농도, 침엽수에 비추는 빛의 양, 그리고 챔버 안의 공기 온도를 기록하고 있었어. 스웨덴의 젊은 연구자 크리스티나 아르네브란트가 오리나무가 균근 연결을 통해 소나무에 질소를 공급한다는 걸 보여준 연구를 떠올렸지 뭐야! 그래서 다음 날 나는 자작나무 잎과 전나무 침엽수 샘플을 채취하러 다시 가서 질소 농도를 확인했어.

몇 주 뒤, 연구실에서 결과가 도착했어. 자작나무 잎의 질소 농도가 전나무 침엽수보다 두 배나 높게 나온 거야! 이건 자작나무가 전나무보다 광합성 속도가 더 빠른 이유를 설명하는 데 도움이 될 뿐만 아니라(질소는 엽록소의 핵심 성분이거든!), 이 두 종 사이에 질소의 '공급원-흡수원' 기울기가 존재한다는 의미이기도 했어. 크리스티나의 연구에 나온, 질소를 고정하는 오리나무와 그걸 못 하는 소나무 사이처럼 말이야.

나는 이 질소 '공급원-흡수원' 기울기가 자작나무에서 전나무로 이동하는 탄소 기울기만큼 중요할 수 있을지 궁금해지기 시작했어. 어쩌면 이 두 원소의 이동 기울기가 함께 작용하는지도 모른다는 생각이 들었지. 탄소는 설탕 분자 형태로 균류 파이프라인을 통해 흐르지 않고, 설탕이 더 간단한 성분(탄소, 수소, 물)으로 분해되고, 자유 탄소가 토양의 질소와 결합해서 아미노산(단백질 생성에 사용되는 단순 유기 화합물)을 만들 수도 있어. 예를 들면 잎이나 씨앗에서 말이야. 새로 생성된 아미노산과 남아있는 설탕은 네트워크를 통해 퍼져나가. 탄소와 질소의 이동 기울기, 즉 설탕 속 탄소와 아미노산 속 질소와 탄소 덕분에 자작나무는 자신이 받는 것보다 더 많은 영양분을 전나무에 전달할 엄청난 잠재력을 가지게 되는 거지!

전나무가 그늘막 아래에서 성장이 둔화될 때까지 한 달을 기다리는 시간이 눈 깜짝할 사이에 지나간 것 같았어. 나랑 진은 스테인 강을 따라 하이킹하며 아스킹 바위를 방문하고 얼음물에 발도 담갔지. 나는 연구팀과 다른 실험에서 데이터를 수집하며 지냈어. 켈리에게서 전화가 왔었는지 확인했어. 아버지는 내 남동생이 티파니와 잘 지낸다고 하셨지만, 그래도 난 켈리의 목소리가 듣고 싶었어. 시간이 흘러갈수록, 나는 자작나무와 전나무 사이의 광합성 속도 차이가 점점 더 커지는 모습을 상상했지. 한 주, 두 주, 세 주. 깊은 그늘 아래 있는 전나무의 생리적 과정도 추위에 얼어붙은 파리처럼 느려져야 할 텐데, 하고 생각했어. 7월 중순, 4주간의 기다림이 끝났을 때, 드디어 은사시나무와 더글라스 전나무가 서로 소통하는지 확인할 시간이 된 거야!

나는 대학교의 과학 연구원인 댄 듀럴 박사와 함께 실험 장소로 돌아갔어. 댄은 탄소 동위원소로 나무를 표지 하는 전문가였어. 우리는 코르발리스에서 이웃으로 살았거든. 댄은 막 환경보호청 프로젝트를 마쳤는데, 탄소-14로 나무를 표지 해서 탄소의 절반이 뿌리, 토양, 균근 균류 같은 생물체 속에 지하에 저장되고 이동한다는 걸 밝혀냈지. 환경보호청은 기후 변화 완화를 위해 숲에 탄소를 더 잘 보전하는 방법을 알고 싶어 했어. 기후 변화에 대해서는 90년대 초 오리건 주립대학 세미나에서 처음 들었는데, 예견된 재앙이 나한테 엄청난 충격을 줬었어. 그 소식을 가지고 캐나다로 돌아왔을 때, 산림청 관리들은 내 말을 믿지 않았어.

우리가 가장 먼저 한 일은 텐트를 설치하는 거였어. 왜냐면 모기가 도요새만 했거든! 공기가 모기뿐만 아니라 각다귀, 등에, 털파리 같은 벌레들로 너무 가득해서 숨을 들이쉴 때마다 파닥거리는 벌레가 딸려 들어오는 것 같았어. 우리는 장비와 샘플 처리를 위해 일반 테이블을 개조한 실험실 테이블을 가져왔어. 내가 픽업트럭으로 달려가 주사기와 가스통을 가져와 텐트로 돌아와 지퍼를 잠글 때까지 얼굴 전체를 물어뜯겼지. 텐트를 설치하고 장비를 제자리에 배치했을 때 얼마나 기뻤는지 몰라! 그런 은신처 없이는 벌레들이 우리를 피범벅으로 만들었을 거야. 텐트가 있어도 겨우 살아남았지만, 그래도 살아남았지.

묘목 표지 작업은 6일이 걸렸어. 하루에 10개의 묶음으로 진행했지. 각 묶음마다 우리는 투명한 비닐봉지(쓰레기봉투 크기) 하나는 자작나무 위에, 다른 하나는 전나무 위에 씌웠어. 묶음의 절반에서는 자작나무 위에 있는 봉투에 탄소-14가 포함된 이산화탄소를 주입하고, 전나무 위에 있는 봉투에는 탄소-13이 포함된 이산화탄소를 주입했어. 몇 시간 동안 나무는 광합성 과정에서 이 가스를 흡수하고, 이를 통해 나무들 사이에서 탄소의 양방향 이동을 감지할 수 있게 되는 거야. 탄소-13과 탄소-14는 일반적인 탄소-12보다 약간 더 무거운 형태인데(원자 질량이 12가 아니라 13과 14), 자연에서는 매우 희귀하기 때문에 광합성과 설탕 운반 과정에서 탄소-12의 행동을 나타내는 지표로 사용할 수 있어. 나머지 절반의 묶음에서는 주입 물질을 서로 바꿔서 자작나무에는 탄소-13을, 전나무에는 탄소-14를 주입했지. 만약 자작나무와 전나무가 동위원소를 구별할 수 있었다면 어땠을까? 이 구별 능력은 나무들이 광합성 과정에서 얼마나 많은 걸 흡수하고, 이웃에게 얼마나 전달하는지에 영향을 미쳤을 거야. 만약 나무들이 이 동위원소들 사이의 질량 차이를 실제로 인식한다면, 나는 각 동위원소의 상대적인 이동량을 계산할 수 있을 테고, 그 차이를 보정해서 그늘이 탄소 흐름에 미치는 영향을 정확히 파악할 수 있겠지!

댄과 나는 더글라스 전나무가 자작나무로부터 얻는 탄소 동위원소의 출처가, 우리가 2시간 표지 작업 후에 봉투를 제거할 때 바람과 함께 날아가는 이산화탄소가 아님을 어떻게 확인할지에 대해 논의했어. 나는 균근 네트워크를 통해 이동하는 물질에 너무 집중해서, 공기로 운반될 수 있는 아주 미미한 양에는 전혀 신경 쓰지 않았거든. 게다가 나는 공중과 토양을 통해 운반되는 탄소를 흡수하는 대조군 삼나무도 가지고 있었으니, 그것이 모든 '탈주범'들에 대한 데이터를 제공해 줄 거라고 생각했지.

하지만 댄은 더 나은 방법이 있다고 주장했어. 봉투를 벗기기 전에 남은 이산화탄소를 진공청소기로 빨아들여 시험관에 모을 수 있다는 거야. 그렇게 하면 잠재적인 공기 중 이동을 거의 완전히 제거할 수 있다고 했지.

그렇게 세심한 계획을 세운 후, 나는 묘목 표지 작업에 열정적으로 뛰어들었어. 이건 내가 지금까지 해본 실험 중에 가장 대담한 실험이었어. 잠재적으로 숲에 대한 우리의 인식을 바꿀 수도 있었지만, 동시에 아무것도 얻지 못할 수도 있었지. 마치 낙하산으로 뛰어내려서 어쩌면 이스터 섬에 착륙할 것 같은 기분이었어. 아드레날린이 넘쳐서 잔뜩 긴장했지. 결과를 얻으면 켈리에게 보여줄 거야, 설령 그때까지 우리가 계속 연락을 안 할지라도 말이야. 티파니랑 같이 그들을 찾아가서, 바에서 있었던 우리 싸움은 그냥 잊어버리는 거지 뭐!

다음 날, 텐트 안에서 우리는 탄소-13으로 묘목을 표지 하는 우리가 개발한 방법을 시험해 봤어. 나는 공급업체에서 13C 동위원소가 99% 함유된 이산화탄소를 구매했는데, 옥수수 대만 한 크기의 실린더 두 개에 담겨 우편으로 배달되었지. 가스 실린더 하나에 천 달러나 했으니, 내 예산의 20퍼센트를 차지하는 금액이었어. 실린더에서 13C-CO2를 추출하는 연습을 위해 댄이 하나를 가져와 조절기를 조립하고 1미터 길이의 라텍스 튜브를 배출구에 연결했어. 아이디어는 소시지 풍선을 부는 것처럼 가스를 튜브로 천천히 내보내는 것이었지. 튜브가 가스로 채워지면, 우리가 큰 주사기를 이용해 50밀리리터의 13C-CO2를 뽑아서 묘목 위에 씌워진 플라스틱 봉투 안에 주입하고, 나무는 광합성 과정에서 이 가스를 흡수하고 아마도 이 동위원소의 일부를 균근 균류를 통해 이웃에게 전달할 수 있게 하는 거였어. 내 임무는 댄이 실린더의 밸브를 돌려서 튜브가 가스로 채워질 때, 튜브 끝의 클램프가 압력을 견딜 수 있는지 확인하는 거였어.

"준비됐어?" 그는 실험대 위로 몸을 숙였고, 그의 이마에서는 땀이 흘러내렸어.

"준비됐어."

나는 긴장해서 클램프를 꽉 조였지. 나는 대학교 화학 실험실에서는 잘했지만, 숲에서 이런 화학물질을 다루는 건 무서웠어.

댄이 조절기 손잡이를 돌렸어.

"무슨 쉬익 하는 소리지?" 내가 물었어.

튜브는 바닥에 뱀처럼 꿈틀거리며 천 달러짜리 가스를 내뿜고 있었어. 클램프가 압력을 견디지 못한 거야. 마지막 가스가 뿜어져 나갈 때 나는 튜브를 막았어.

댄은 입을 딱 벌렸지. 나는 내가 방금 명나라 도자기 꽃병이라도 떨어뜨린 것처럼 그를 바라봤고, 실린더가 두 개 있어서 정말 천만다행이라고 생각했어.

동위원소 가스를 봉투에 주입하는 기술을 익힌 후, 우리는 묘목 표지 작업을 시작했어. 벌목 지는 따뜻했고, 보호복 안은 더욱 더웠지. 탄소-14는 방사능이 있기 때문에 나는 코트와 방독면, 거대한 플라스틱 안경, 그리고 소매에 테이프로 붙인 고무장갑을 착용했어. 댄은 내가 미쳤다고 생각했고, 흰색 실험복만 입었어. 그는 우리가 사용하는 형태의 탄소-14가 그다지 위험하지 않다는 것을 알고 있었거든. 이 입자들의 에너지는 너무 낮아서 피부의 가장 바깥층을 겨우 통과할 정도였고, 수술용 장갑으로도 쉽게 막을 수 있었으니까.

탄소-14에서 가장 무서운 점은, 만약 폐 같은 곳으로 몸 안에 들어간다면 반감기가 5730년(±40년)이나 되기 때문에 오랫동안 남아있게 된다는 거야.

반면에 탄소-13은 비방사성이라서 위험하지 않았어.

나는 첫 번째 묶음의 더글라스 전나무 묘목에서 텐트를 벗겨내고, 그 위에 토마토 재배용으로 쓰이는 철망 케이지를 씌웠어. 두 번째 케이지는 은사시나무 묘목 위에 내려놓았고, 삼나무 묘목은 그대로 두었지. 이 케이지들은 플라스틱 봉투가 표지 작업 중에 찌그러지지 않도록 지지대 역할을 해줄 거야.

우리는 지난 1년 내내 계획하고 기다려온 검증을 할 준비가 됐어. 처음 이 어린 나무들을 땅에 심었을 때부터 말이야. 자작나무와 전나무가 탄소를 주고받는지, 지하 네트워크를 통해 서로 소통하는지 확인하는 검증이었지. 이 결정적인 순간에 대한 느낌이 들었어. 숲의 생존에 협력이 중요하다는 내 직관이 맞는 걸까? 만약 그렇다면, 나에게는 엄청난 책임이 있었어. 지역 식물을 대량으로 파괴하는 이 미친 짓을 막아야 한다는 책임감 말이야. 우리는 케이지 위에 가스가 통과하지 않는 봉투를 씌워서 마치 앵무새 새장을 가린 것처럼 자작나무와 전나무를 완전히 분리했어. 봉투 아랫부분을 묘목의 줄기와 케이지 다리 주변에 테이프로 붙여서 새는 곳이 없는지 확인했지. 또한 봉투 안에 댄은 방사성 중탄산나트륨이 든 얼어붙은 작은 병을 부착했어. 봉투의 특별한 구멍에 꽂은 커다란 유리 주사기를 이용해 댄은 조심스럽게 얼어붙은 방사성 용액에 젖산을 주입했어. 바늘을 꽂자마자 젖산이 얼어붙은 작은 병으로 천천히 떨어져 14C-CO2 가스를 방출했고, 종이 자작나무 묘목은 이 가스를 광합성 과정에서 흡수하게 될 거야.

그동안 나는 텐트로 돌아가서, 옥수수 대만 한 실린더에서 13C-CO2 50밀리리터를 주사기에 뽑아서 전나무를 덮고 있는 다른 봉투에 주입했어. 땀으로 젖고 안경에 김이 서린 채로 나는 묶음에서 묶음으로 비틀거리며 걸어 다니며 주입 작업을 했고, 댄도 마찬가지였어. 모기와 파리 떼가 사방에 들끓었지. 댄은 묶음들과 액체 질소에 얼려둔 방사성 물질이 든 앰플이 있는 실험대 사이를 빠르게 오갔어. 나는 그를 따라가지 못하고 실험대에서 13C-CO2를 주사기에 뽑아 다음 묶음으로 느릿느릿 걸어갔어.

묘목들이 표지 된 이산화탄소를 흡수하는 데 몇 시간을 주고 나서, 우리는 남아있을 수 있는 동위원소를 진공청소기로 제거하고 봉투를 벗겼어. 산들바람이 가스의 흔적을 대기 중으로 빠르게 실어 날려버렸지.

댄은 벌레를 피해 실험실 텐트로 달려갔어. 나는 내가 갈 수 있는 속도로 그를 따라가 텐트를 닫고 플라스틱 방어복을 벗어던졌어. 댄은 외과 의사처럼 라텍스 장갑을 벗어 쓰레기봉투에 던져 넣었지. 우리는 서로를 쳐다봤어.

"우리가 해냈어!" 내가 소리쳤어.

"아마도." 댄이 말했어.

이제 우리는 가이거 계수기로 묘목들을 확인해야 할 차례였어.

나는 다시 방어복과 수술용 장갑을 착용하고, 계수기를 들고 가장 가까운 묶음으로 향했어. 산들바람이 불어왔어. 자작나무 묘목의 잎들은 비틀린 잎자루 위에서 바스락거렸고, 전나무는 공기 흐름에 따라 탄력 있게 몸을 기울였어. 호수 건너편에는 먹물버섯갓처럼 생긴 먹구름이 잔뜩 끼어 있었어. 내 앞을 가로질러 달려가던 다람쥐 한 마리가 그루터기 위에서 멈춰 서서 지켜보기로 했는지 꼼짝도 하지 않았어. 나는 가이거 계수기를 탄소-14로 표지 된 자작나무 잎에 갖다 대고 숨을 죽였어.