[함께 읽는 과학도서] 천천히 곱씹으며 느리게 읽기 <지구의 짧은 역사> 3부

ifrain

“ 이런 초대형 화산 폭발은 전 지구적 기후변화를 일으킨다. 페름기에 있었던 대멸종을 비롯한 여러 차례의 멸종 사건은 현재의 시베리아, 인도의 데칸고원, 대서양 중앙해령에서 수십만 년 동안 지속된 거대한 화산활동에 의해 일어났다고 여겨진다. 화산에서 흘러나온 용암의 영향은 화산 주변의 지역으로 한정된다. 물론 시베리아 트랩*이라든가 데칸 트랩 그리고 대서양 중앙해령과 같은 대규모 분출은 그 범위가 상당히 넓지만 그렇다고 지구 전체로 보면 커다란 영향을 끼쳤다고 보기 어렵다. 오히려 앞서 탐보라 화산 이야기에서 살펴보았듯이 대규모로 장기간 분출한 화산재의 영향이 더 크다. 초대형 화산 폭발로 뿜어져 나온 엄청난 양의 화산재는 성층권까지 올라가서 전 세계로 퍼졌다. 성층권 전체로 퍼진 화산재는 햇빛을 차단하면서 지구로 오는 태양에너지를 일시적으로 감소시킨다. 그러면 지구 전체 기온이 내려가는 핵겨울 현상이 일어난다. *트랩 용암으로 뒤덮인 지역에서 침식이 일어나 계단식 지형이 만들어지는 것. ”

『빅 히스토리 8 : 다양한 동식물은 어떻게 나타났을까?』 pp.171~172, 강방식.강현식 지음, 유남영 그림

문장모음 보기

ifrain

“ 다행히도 지구를 황폐화할 정도의 대규모 화산과 대규모 충돌은 수백만 년에 한 번 일어날까 말까 한 일이므로, 나는 그런 것들은 그다지 걱정하지 않는다. 그보다 훨씬 우려하는 것은 당신이 거리를 걸을 때 보는 것이다. 당신과 당신의 자녀가 살아가는 기간 내에 지구와 생명에 심각한 변화를 일으킬 수 있는 인류 집단 말이다. ”

『지구의 짧은 역사 - 한 권으로 읽는 하버드 자연사 강의』 pp.226~227 , 앤드루 H. 놀 지음, 이한음 옮김

문장모음 보기

ifrain

“ Thankfully, volacanoes and impacts large enough to cause global devastation are rare on time scales of millions of years, so I wouldn’t worry too much about them. Far more concerning is what you see as you walk down the street - a human population capable of altering Earth and life profoundly within the lifetime of you and your children. ”

『지구의 짧은 역사 - 한 권으로 읽는 하버드 자연사 강의』 p.193, 앤드루 H. 놀 지음, 이한음 옮김

문장모음 보기

ifrain

전세계적으로 폭염이 심각하네요. 요즘 날이 더운데 유럽에 비하면 그나마 상황이 나은 것 같아요. https://youtu.be/IzVNT8FdiZ0?si=Hh9JluJTSWec2fqU

ifrain

@진달팽이 님 이것도 들어보세요 ^^ Libera in Leiden - Ave Maria https://youtu.be/91ucurJ4yAw?si=uUVN6ef7KqdvYmyf Libera: Ave Maria (Caccini) - Live in Malta https://www.youtube.com/watch?v=-Y4pQK87sWU

향팔

슈베르트, <아베 마리아> (연주 : 마이클 루카렐리) https://youtu.be/LNUJA9N14eM?si=h_dAsf6-kPm7MLvS 바빌로프, <카치니의 아베 마리아> (노래 : 정율스님) https://youtu.be/8dET4OuouDM?si=4evRpPKzEw5bZllX 정율스님이 명동성당에서 노래한 위 영상이 유명하죠. 카치니의 아베 마리아는 제 첫사랑이 알려줬던 이네사 갈란테 버전을 제일 좋아하지만… 성당에서 듣는 음악을 생각하니 그보다는 정율스님이 먼저 떠오르네요. @진달팽이

향팔

빌 더글라스의 <Heaven in a wild flower>입니다. 윌리엄 블레이크의 시에서 노랫말을 가져왔어요. https://youtu.be/4oAVMci3lC4?si=d9_RoE_U84QZ6H31 To see a world in a grain of sand And heaven in a wild flower Hold infinity in the palm of your hand And eternity in an hour 한 알의 모래에서 세계를 보고 한 송이 들꽃에서 천국을 보기 위해 그대의 손 안에 무한을 움켜쥐고 찰나의 시간 속에 영원을 붙잡으라

ifrain

그믐에서 처음 진행했던 <극지로 온 엉뚱한 질문들> 독서모임 끝날 무렵 이 시를 올렸었는데.. 제가 좋아하는 구절이에요. ^^ https://gmeum.com/meet/2762?talkId=215010

ifrain

Heaven.. 어디에 있을까요? 벨린다 칼라일 (𝗕𝗲𝗹𝗶𝗻𝗱𝗮 𝗖𝗮𝗿𝗹𝗶𝘀𝗹𝗲) - 𝗛𝗲𝗮𝘃𝗲𝗻 𝗶𝘀 𝗮 𝗣𝗹𝗮𝗰𝗲 𝗼𝗻 𝗘𝗮𝗿𝘁𝗵 (𝟭𝟵𝟴𝟳) https://www.youtube.com/watch?v=CFnk_SyH-TI Ooh, baby do you know what that's worth? Ooh, Heaven is a place on Earth. They say in Heaven, love comes first. We'll make Heaven a place on Earth. Ooh, Heaven is a place on Earth. When the night falls down, I wait for you, and to come around. And the world's alive With the sound of kids on the street outside When you walk into the room, You pull me close, and we start to move And we're spinnin' with the stars above. And you lift me up in the wave of love. Ooh, baby do you know what that's worth? Ooh, Heaven is a place on Earth They say in Heaven, love comes first We'll make Heaven a place on Earth. Ooh, Heaven is a place on Earth. When I feel alone, I reach for you, and you bring me home. When I'm lost at sea, I hear your voice, and it carries me. In this world, we're just beginnin' To understand the miracle of livin' Baby, I was afraid before But I'm not afraid anymore. Ooh, baby do you know what that's worth? Ooh, Heaven is a place on Earth. They say in Heaven, love comes first We'll make Heaven a place on earth. Ooh, Heaven is a place on Earth. In this world, we're just beginnin' To understand the miracle of livin' Baby I was afraid before But I'm not afraid, any more. Ooh, baby do you know what that's worth? Ooh, Heaven is a place on Earth. They say in Heaven, love comes first We'll make Heaven a place on Earth. Oh, Heaven is a place on Earth. Oh, Heaven is a place on Earth. Oh, Heaven is a place on Earth. . . .

아이스라테

“ 우리 행성 자체도 자신이 지탱하는 생물 집단 못지않게 역동적이다. 국지적이면서 일시적인 변화에서부터 지구 전체의 장기적인 변형에 이르기까지 다양한 규모에서 끊임없이 환경 변화가 일어나는 곳이다. 그리고 환경 교란으로 생물상이 단기적으로 급격한 충격을 받을 때, 종뿐 아니라 생태적 구조까지 붕괴할 수 있다. 집단유전학이 종 기원의 토대임은 분명하지만, 종의 존속은 흔히 지구의 환경 역동성에 좌우되곤 한다. 앞에서 여러 차례 언급했고 백악기 말의 사건이 명확히 보여주듯이, 현재 우리가 주변에서 보는 생물 다양성은 모든면에서 집단유전학 못지않게 대멸종과 환경 변화의 산물이기도 하다. 신생대 지구에서 포유류가 다양하게 분화한 것은 집단유전학 덕분일 뿐 아니라, 백악기 말 격변에 공룡은 전멸한 반면 그들은 일부가 살아남은 덕분이기도 하다. ”

『지구의 짧은 역사 - 한 권으로 읽는 하버드 자연사 강의』 p.209, 앤드루 H. 놀 지음, 이한음 옮김

문장모음 보기

밥심

“ 공기의 온난화는 바다의 표층수로 반영되어 수온약층(더 따뜻한 표층수와 더 차가운 심층수의 접촉면)을 밀어내린다. 만약 수온약층이 지나치게 낮게 내려가면, 표면으로 올라가 산소를 붙잡은 다음 다른 곳에서 깊은 해저면으로 가라앉는 차가운 심층수의 통상적 순환이 정지된다. 이렇게 해서 온난화는 무산소증을 구동했고, 온난화와 무산소증의 조합은 해양 생물, 특히 열대의 해상 생물로 하여금, 옆으로든 북으로든 남으로든 도망치든지, 아니면 그 물기둥 안에서 뜨거운 표층수의 밑바닥에만 있는, 그리고 약간의 산소를 찾을 만큼은 해저면 위로 높이 올라와 있는 좁은 안전지대를 찾을 수 밖에 없도록 했다. ”

『대멸종의 지구사 - 생명은 어떻게 살아남고 적응하고 진화했는가』 119, 마이클 J. 벤턴 지음, 김미선 옮김

대멸종의 지구사 - 생명은 어떻게 살아남고 적응하고 진화했는가오파비니아 시리즈 25권. 세계적인 고생물학연구단을 이끄는 멸종 문제 전문가로서, 그가 멸종 사건들을 통해 지구와 생명의, 멸종과 진화의 이야기를 들려준다.

책장 바로가기

문장모음 보기

ifrain

재미있는 그림이 있어서 올립니다. p.66 그림2-10. (A) 용존산소가 표층에서만 존재할 경우와 (B) 용존산소가 심층까지 존재할 경우의 지구표층환경과 생물권의 관계. 현재는 통상 용존산소가 심층까지 있는 경우 생물은 유기물을 산화시켜 생활에너지를 얻고 있지만 해저 밑에서는 대체로 환원적 상태로 있다. 원생누대에 해양의 용존산소농도 상승은 매우 완만했다. 이런 원인은 대륙으로부터의 영양염, 특히 인 등의 공급이 부족하고, 유기물 매몰률의 상승에 기여하는 침강 입자를 형성할 만한 생물이 아직 없었다는 것과 형성된 입자가 미세하여 분해되기 쉬웠다는 것 등을 들 수 있다.

지구표층환경의 진화 - 태고에서 근 미래까지최근 다분화되고 융합화되는 학문영역과 충분히 다루어져야 할 분야를 포함하여 새로운 시각에서 지구환경을 다루고 있다. 예를 들어, 퇴적물 중에 존재하는 유공충 화석에 대해 동위원소 분석은 과거의 기후변동이나 해양환경변동을 복원한다.

책장 바로가기

ifrain

“ 2.3.5 대기 중 산소농도의 증가와 생물생산 생물권의 진화와 권련해서 에너지 효율의 향상은 중요하다. 발효와 산소호흡을 통해 에너지(ATP)의 생산효율이 역전되는 산소분압은 1%PAL(Present Atmospheric Level, 1% PAL=0.021기압P₀₂ = 2130파스칼P₀₂)이며, 이 농도는 발견자의 이름을 따서 파스퇴르 점(Pasteur point)으로 불리고 있다. 파스퇴르점 이상에서 소화세균은 NH3를 산화시켜 아질산(HNO2)이나 질산(HNO3)을 생성하고 NO3-의 산소를 호흡에 이용하는 탄질균은 탈질작용을 하지 않고 산소호흡으로 에너지를 얻게 된다. 또한 그 이상의 조건에서는 메탄세균과 같은 혐기성세균은 사멸되고 만다. 현재의 해양에서는 해저퇴적층이 혐기성 구역일지라도 상층에 유산환원균, 하층에 메탄 생성균이 서식하고 있는데 깊이의 정도와, 산화-환원 전위에 따라 서로 다른 영역에서 생존하고 있다. 탄소와 유황동위원소에 관한 연구로부터 호상철광상이 생성된 2700~2500Ma의 해양퇴적물에서도 두 가지가 서식했던 흔적이 발견된 것으로 보고되었다. 이 시대에는 동물이 존재하지 않았기 때문에 생물교란 또한 없었다. 2250Ma에 P₀₂ =0.1~5%PAL이라는 계산결과도 나와 있는데(Yang and Holland, 2003), 1% PAL 이라는 P₀₂ 를 통과한 시기는 스베리올형 호상철광상이 생성되는 기간 중이었을 가능성이 높다. ”

『지구표층환경의 진화 - 태고에서 근 미래까지』 p.65, 가와하타 호다까 지음, 현상민 외 옮김

문장모음 보기

ifrain

“ 거의 같은 시기에 최초의 인회석(Ca5(PO4)3X; X가 OH-일 때는 수산인회석, F-일 때는 불소인회석)이나 경석고(CaSO4)가 포함된 증발암이 처음으로 형성되었다(Cook and Shergold, 1986; Melezhik 등, 2005). 이러한 형식은 무기반응으로 추정된다. 해수의 황산이온 농도 또한 현재에 비해 낮았지만 증가하며, BIF의 형성에 따른 Fe(OH)로 인산이 흡착되어 인산 농축 등도 진행되었다. 현재의 해양에도 해령에서 열수가 분출되어 해령 주변에 인산이 철과 함께 침적되어 있는 것이 관찰되었다. 인산은 1차생산의 필수 영양염이다. 당시에 해수 중의 인산 농도는 낮은 수준이었기 때문에 1차생산 또한 당연히 억제되었던 것으로 생각된다. 현재의 해양에서는 침강입자 등이 형성되어 수직수송이 효율적으로 이루어져 유기물 매몰이 촉진되고 있지만 당시에는 수직수송을 담당하는 동물플랑크톤이나 규조와 같은 조류가 존재하지 않았기 때문에 생성된 유기물의 산화반응으로 유기물을 생성할 때 광합성에 의해 생성된 산소가 소비된다. 그러므로 대기 중 산소농도와 용존산소농도의 증가 속도는 대단히 완만했을 것으로 추측된다(그림2-10, 그림 7-1). ”

『지구표층환경의 진화 - 태고에서 근 미래까지』 pp.65~67, 가와하타 호다까 지음, 현상민 외 옮김

문장모음 보기

밥심

<지구의 짧은 역사> 218쪽에서 죽음의 3인조라고 했던 지구 온난화, 해양 산성화, 산소 고갈 중 산소 고갈에 대한 개괄적인 설명을 잘 하고 있는 것 같아서 인용했습니다. 참고하시기 바랍니다. 책들을 읽다보니 산소는 이산화탄소에 비해 물에 잘 녹지 않는다는 사실을 알았고, 기체는 잘 알려져 있듯이 뜨거운 액체보다는 차가운 액체에 잘 녹으므로 지구 온난화가 진행되면 더더구나 산소가 바다나 호수에 잘 녹지 않게된다고 합니다.

ifrain

지구 온난화가 진행되면서 물 속에서 산소 고갈이 더욱 가속화되었겠어요. 기체가 온도가 낮은 액체에 잘 녹는 것은.. 탄산음료를 차갑게 보관했을 때 더 맛있게(탄산이 톡톡 터지는 맛) 먹을 수 있는 것이 대표적인 예이죠. ^^ 그리고 해양산성화는.. 콜라에 치아를 넣어두면 녹는 것을 예로 들 수 있겠네요. 해양산성화로 조개나 산호들이 살기 힘들어지는 것이고요.

밥심

산소의 고갈은 지표면이 아닌 바다 밑이나 호수 또는 늪의 바닥 부분에서 일어나는 현상입니다. 지구에서 광합성으로 산소가 많아진 후로 대기에서 산소가 완전히 없어진 적은 없습니다. 상당히 떨어진 적도 있고 높아진 적은 있지만요(전에 제가 산소의 농도 그래프를 올렸었죠). 그러므로 산소 고갈은 물밑에서 일어난 현상을 이야기한다는 것에 혼동이 없어야 겠습니다. 전 <지구의 짧은 역사>를 읽으면서 특히 산소 고갈에 관심이 생겼는데요. 이유는 다름아닌 석탄과 원유때문입니다. 현 인류의 산업화를 촉진하고 현대 문명을 떠받치는 중요한 자원이죠. 그런데, 다른 광물들과는 달리 석탄과 원유는 생물의 사체가 주재료가 되어 만들어진 것입니다. 석탄은 주로 나무, 원유는 플랑크톤이나 조류라고 하죠. 이 생물들의 사체가 오랜 세월 동안 압력과 열을 받아 석탄이나 원유가 되기 위해서는 이 녀석들이 썩지 않아야 합니다. 썩지 않는다는 것은 미생물이 활동을 하지 않았다는 이야기고 지구에 널린게 미생물인데 그 미생물이 활동을 하지 않았다는 것은 그들이 활동할 수 없는 환경이 있었다는 것입니다. 그게 바로 산소 고갈 환경이죠. 미생물이 산호 호흡을 해야 하는데 호흡할 산소가 없는 바다 밑이나 늪 밑에 바로 조류나 나무의 사체가 쌓인 거죠. 바로 석탄과 원유의 연료입니다. 우리가 흔히 석탄기라고 부르는 그 때는 식물의 키가 엄청 커지면서 어마어마한 식물들이 번성했던 때입니다. 이 녀석들이 죽어서 늪 밑에 가라앉아 석탄이 된 것이죠. 물론 이 때 말고도 식물들은 끊임없이 석탄의 재료가 되어 주었습니다. 페름기 대멸종 후 트라이아스기 전반기 까지 형성된 지층에서는 석탄이 발견되지 않는데 이 때는 대멸종으로 석탄의 재료인 식물이 없었기 때문입니다. 원유는 여러 연대에 원유가 될 재료들이 바다 밑으로 가라앉았는데, 페름기 말 대멸종 시 당연히 많은 생물들이 멸종한 가운데 플랭크톤이나 조류들도 떼죽음을 당해서 바다 밑에 가라앉았습니다. 그것이 지금 북미 대륙의 셰일 오일이 되었구요. 사우디아라비아의 세계 최대 유전인 가와르 유전이 있는 아라비아 반도의 유전들은 백악기, 쥐라기 때 쌓인 조류들로 인해 생겼습니다. 지금 벌어지고 있는 미국과 이란의 전쟁을 보면 고생대 원유와 중생대 원유가 싸우고 있는 듯한 생각이 듭니다. 실제로 전쟁 발발 후 아라비아 반도의 원유 수입이 줄어들면서 우리나라는 미국의 셰일 원유 수입액이 증가하고 있다고 합니다.

ifrain

“ 원유는 자매 원료인 천연가스와 더불어 20세기의 가장 중요한 에너지원이다. 강철이 현대 사회의 뼈대를 이루고 구리고 혈관을 만든다면 석유는 이 세계를 지탱하는 식량이라고 할 수 있다. 석유는 에너지를 제공하고, 비료를 만드는 화학물질의 원료가 되어 지구의 절반을 살게 한다. 자동차부터 제트기까지 동력 수송 혁명을 촉발하여 인류의 생활에 위대한 가속장치가 되어주었다. 석탄의 시대에 뒤이어 등장한 석유의 시대는 인류를 힘들고 단조로운 육체노동에서 해방시켰고, 전 세계의 소득을 높이고 우리가 더 오래 살 수 있게 해주었다. 석유 제품과 석유에너지는 영아 사망률을 낮추었고 영양실조와의 싸움에 힘을 보탰다. 다시 말해서, 연료와 화학물질의 원천인 석유가 없는 세상을 상상하기 어렵다. 하지만 석유 덕분에 우리 삶이 나아지는 동안 한편으로는 온실가스 배출로 기후변화가 가속화되기도 했다. ”

『물질의 세계 - 6가지 물질이 그려내는 인류 문명의 대서사시』 p.381, 에드 콘웨이 지음, 이종인 옮김

문장모음 보기

ifrain

네, 물이 따뜻해지면 산소를 더 이상 많이 품을 수 없고 .. 산소 고갈(물밑)이라고 표현하면 더 좋겠네요. 산소 고갈이라는 단어도 산소를 이용하는 생명체(조류)에게만 충격적인 이야기겠죠. 산소 없이 살아갈 수 있는 생명체도 해령(바다 깊은 곳) 근처에 존재하니까요. 지구상에 오존층이 만들어지기 전에는 산소가 필요한 생명체에게도 자외선이 그대로 내리쬐는 지구 환경에서는 산소는 유독할 수 있었어요. 지표면이나 얕은 물 속은 살아가기 힘들었기 때문에 안전지대(수심 10~30m)를 찾아야 했고요. 캄브리아기 폭발(Cambrian Explosion, 약 5억 4100만 년 전)시기에 대기 중 오존 분자들이 생기면서 자외선을 걸러주기 시작하자 이 안전지대는 ‘수심 1~10m’로 올라갑니다. 오존층이 자외선을 완벽하게 차단할 수 있을 정도로 완성된 시기는 ‘고생대 오르도비스기 말 ~ 실루리아기 초’ 입니다. 산소가 오존층이 되어 생명을 보호하기 전까지는 오히려 생명에 독이 되었을 거에요. 시아노박테리아가 광합성을 하면서 바다와 대기에 산소가 가득해집니다. 공중에서는 산소 분자가 자외선을 받아 오존이 되고 있었지만 그 양이 미미했어요. 캄브리아기에 대기 중 산소 농도가 오늘날의 수준으로 폭발적으로 많아집니다. 이 산소 분자들이 성층권까지 올라와서 자리를 잡았어요. 그리고 주위의 산소와 결합해 두터운 오존층을 형성합니다. 오존층이 자외선을 차단해주자 프리 라디칼Free Radical을 폭주를 막을 수 있어서 생명체의 지질, DNA, 단백질 등이 파괴될 걱정이 줄어듭니다. 식물과 동물이 오존층 대신 자외선을 막아주던 바다를 벗어나 육상으로 올라가게 되고요. 석탄기에 나무가 썩지 않은 이유 중 하나로 당시 미생물들에게는 리그닌(Lignin, 목질)을 자르는 효소가 진화되지 않은 상태였다는 것이 학계의 정설이었다고 해요. 2012년 디미트리오스 플라스(Dimitrios Floudas)가 ‘석탄기 말에 효소가 진화했기 때문에 석탄 축적이 끝났다’라고 주장하는 논문을 Science에 발표합니다. 즉.. 어차피 리그닌을 분해하는 효소도 없고 산소도 없는 늪에서는 그냥 그대로 석탄이 되어버렸다고 생각했는데.. 그런데 2016년 지질학자 매튜 나이델(Matthew P. Nelsen) 연구팀이 이 가설을 반박하는 논문을 PNAS에 발표했습니다. 석탄기 지층을 긁어서 초고해상도 현미경으로 살펴보니 이미 미생물이나 원시 균류가 리그닌을 파먹고 부식시킨 흔적이 발견되었습니다. 하지만 당시 환경이 기후가 덮고 습해서 늪지대가 많아서 산소가 차단되어 미생물이 활동할 수 없는 상태였습니다. Delayed fungal evolution did not cause the Paleozoic peak in coal production. https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.1517943113 * @밥심 님이 쓰신 내용과 조금 다른 부분인데 인용하신 내용 중 ‘안전지대’라는 단어에 꽂혀서 어제 공부한 프리 라디칼에 이어 생각나는 것을 정리해봅니다.

밥심

리그닌이라는 녀석이 나무가 곧게 높이 자라는데 필요한 일등공신이라던데, 인용하신 것처럼 당시 리그닌을 분해할 수 있는 미생물이 있다, 없다 학설이 분분해서 전 늪 아래부분에 산소가 고갈된 것이 그나마 이견없이 인정받는 석탄 생성의 원인이라고 있습니다.

책 꽂기

문장 수집

사진 등록

작성

글타래

화제 모음

지정된 화제가 없습니다