'모든 요소를 하나의 틀 안에서 생각해야 지구의 기후변화를 이해할 수 있다.'
대기권, 수권, 빙권, 지권, 생물권 이 5개 요소가 서로 영향을 주고 받는 관계를 이해해야 하는군요. 예전에는 기후에 관해 크게 관심이 없었는데 지구를 공부하면서 지금까지 지구상의 생명체들이 생존하는데 얼마나 큰 영향을 미쳤는지, 기후가 인류의 생존에 얼마나 중요한지 등을 알게 되었어요.
[함께 읽는 과학도서] 천천히 곱씹으며 느리게 읽기 <지구의 짧은 역사> 3부
D-29
“ 6. 산호의 광합성
가. 한대와 열대의 바다
산호초 바다는 맑고 투명한 바다를 대표한다. 물이 투명하다는 것은 해수 중에 부유물질이 많지 않다는 것을 의미한다. 즉 산호초 바다는 식물플랑크톤이나 동물플랑크톤이 거의 서식하지 않은 불모지 바다이다. 육상은 적도부근에 울창한 열대림이 분포하여, 아시아나 남미의 열대우림은 다른 지역과는 비교할 수 없는 압도적인 바이오매스를 자랑한다. 적도에서 남북의 고위도를 향하여 식생은 변하여 간다. 여러 가지 식생이 존재하지만 대략적으로는 아열대에서 온대의 조엽수림, 낙엽수림, 한대의 침엽수림을 걸쳐 상대적으로 식생은 점차 빈약해진다. 결국 극 지역부근에서는 수목이 거의 자라지 못하고, 이끼나 지의류가 우점하는 툰드라가 펼쳐진다. 이러한 것은 위도에 따른 육상식생의 변화에 대한 극히 상식적인 내용이다. 단 같은 위도라고 하여도 강수량이 차이가 있으면, 식생이 다르게 되어 사바나 등 건조한 대지가 펼져진다. 즉 육지식생은 온도와 강수량에 듸해 결정된다. ”
『30억년의 조류 자연사 - 조류를 통해 본 생물진화 지구 환경』 p.280, Isao Inoue 지음, 윤양호 옮김
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“ 그러나 바다는 사정이 조금 다르다. 권두사진 10-3을 참고하기 바란다. 봄철 규조류 대발생을 나타내는 인공위성 자료이지만, 열대와 극 해역을 비교하면 식물플랑크톤 생물량은 극에 가까운 고위도에서 분명히 높고 적도부근인 열대에서 낮다. 이러한 경향은 남반구보다 북반구에서 특히 현저하다. 즉 육지와 바다에서 광합성 생물의 바이오매스 및 생산량과 위도 관계는 육지식생과는 반대 양상을 나타낸다. 무엇 때문일까? 육지는 분명 온도와 위도 차에 의해 저위도와 고위도 지방의 바이오매스와 생산량에 차이를 나타내었다. 온도에 대해서는 바다도 조건은 거의 마찬가지로서 극지방 바다는 차갑고, 열대 바다는 따뜻하다. 수온이 높게 되면 육상식물과 마찬가지로 광합성이 활발하게 되어 생산량이 높아진다. 그러나 실제로는 앞에서 설명한 것처럼 열대바다는 맑은 청색으로 식물플랑크톤 생물량이 매우 낮다. 반대로 고위도 바다는 막대한 식물플랑크톤 바이오매스가 존재한다. 때문에 고위도 바다는 열대바다처럼 투명하지가 않다. 고위도 바다에는 다량의 식물플랑크톤이 서식하며 그것을 출발점으로 하는 먹이사슬로 동물플랑크톤에서 어류에 이르는 막대한 양의 생물이 생산된다. 북쪽 바다가 좋은 어장이 되고 있는 것은 식물플랑크톤 생산이 높기 때문이다. 왜 생산량이 육상과 반대로 되는 것일까? 이유는 영양염류 농도 차이에서 찾을 수 있다. 육상은 질소, 인 그리고 철 등의 미량 원소도 토양이 공급하고 식물은 그것을 뿌리에서 흡수하여 이용한다. 습지 등 한정된 일부 환경을 제외하면 식물에 충분한 영양염이 공급된다. 위도에 관계 없이 영양염은 충분하게 존재한다는 것이다. 때문에 온도차와 강우량이 생산량의 차이를 나타내는 주된 원인이 되어 위도에 따라 다양한 식생을 만들어낸다. ”
『30억년의 조류 자연사 - 조류를 통해 본 생물진화 지구 환경』 pp.280~281, Isao Inoue 지음, 윤양호 옮김
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“ 그러나 바다에서 생산량을 제한하는 것은 영양염 농도이다. 규조의 봄 대발생이 연안해역 이외에 고위도 해역에서 현저한 것은 고위도 해역에 영양염이 풍부하게 존재하는 것은 의미한다(권두사진 10-3). 즉 고위도 해역은 풍부한 영양염을 가지는 반면, 적도부근의 저위도 해역은 영양염이 고갈되어 있다. 다시 한 번 그림 6-1를 참고하기 바란다. 표층에서 혼합층이 존재한다. 깊은 바다는 풍부한 영양염을 가지며 겨울 해수 혼합으로 풍부한 심층의 영양염이 유광층으로 올라온다(그림6-1). 이것이 봄에 규조 대발생이 발생하는 이유이다. 이런 현상을 보이는 것은 해수밀도의 변화에 원인이 있다. 물론 4℃에서 최대밀도 1.0g/㎤를 나타내고 그 전후의 수온에서 가볍다. 그리고 0℃에서 응고한다. 겨울 호수에서 수온이 4℃ 가깝게 내려가면, 표층의 무거운 물은 밑으로 침강하고, 저층의 따뜻한 물은 표층으로 상승하여 표층과 저층의 물이 혼합된다. 수온이 4℃보다 내려가면, 물은 가볍게 되기에 작은 호수에서는 밑으로 이동이 멈추고 마침내 0℃가 되면 응고하여 수면이 얼게 된다. 그러나 규모가 크고 수심이 깊은 호수가 얼지 않는 것은 저층의 따뜻한 물이 끊임없이 표층으로 상승을 계속하여 상층과 하층 사이에 혼합이 계속되기 때문이다. 여름 호수에서 표층 물이 수온이 높기 때문에 가볍다. 그리고 저층은 수온이 낮아 무겁기 때문에 상층과 하층 사이의 혼합은 일어나지 않는다. ”
『30억년의 조류 자연사 - 조류를 통해 본 생물진화 지구 환경』 p.281, Isao Inoue 지음, 윤양호 옮김
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“ 읽다 보면 저자가 의도한 대로, 지구 역사가 단순히 물리적 과정 만의 산물도 아니고 생물 활동만의 산물도 아니라는 점을 저절로 깨 닫게 된다. 지금의 지구 모습이 지금까지 살았던 모든 생물들이 환경 과 상호작용 하면서 빚어낸 공동의 산물임을 진정으로 알아차리게 된 다. 그럼으로써 저자는 굳이 우리의 위기의식을 부추기지 않고서도 우리가 지구의 미래를 위해 어떤 일을 해야 할지를 자각하게 만든다. ”
『지구의 짧은 역사 - 한 권으로 읽는 하버드 자연사 강의』 274, 앤드루 H. 놀 지음, 이한음 옮김
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번역자 이한음님의 의견처럼 지구의 미래를 위해서 어떤 일을 해야 할지 생각해봐야 할듯…
지구를 가장 오랫동안 지배했던 조류Algae가 가진 무한한 가능성에 다각도로 연구가 진행되고 있습니다. 조류는 약 35억 년 전 지구에 등장해서 지구 역사의 75%가 넘는 시간 동안 단 한 번도 멸종하지 않았어요. 조류는 광합성으로 지구의 대기 성분까지 완전히 바꾸어 놓았죠. 어떻게 보면 조류는 지금의 지구를 디자인Design한 주체이자 조용한 지구의 지배자라고 할 수 있어요. 아래는 조류로 석유, 플라스틱을 대체할 수 있는 사례와 의학 발전에 기여할 수 있는 방식에 대해 다루고 있는 영상입니다.
파리 조제프 로방 연구소에서 광유전학Optogenetics를 이용한 시각 회복 프로젝트를 진행하고 있습니다. 미세조류는 세포 내에 빛에 반응하는 단백질인 채널로돕신Channelrhodopsin 분자를 갖고 있어요. 이 조류의 DNA를 환자의 망막 세포에 주입해서 망막 세포가 스스로 빛을 감지하는 단백질을 만들게 합니다. 이때 환자는 증폭된 빛을 쏘는 특수한 고글을 써야 해요. 망막 세포는 열과 빛의 자극에 극도로 민감합니다. 시각 세포가 에너지를 쓰면서 뇌로 신호를 보낼 때 발생하는 열과 빛 스트레스를 세포가 견딜 수 있도록 제어하는 것이 의학 기술의 핵심 과제라고 합니다. 망막세포가 빛뿐만 아니라 열에도 민감하군요. 평소에 눈에 미치는 열도 조심해야겠어요.
독일 뮌헨 공대에서는 기름을 분비거하거나 오일 함량이 높은 미세조류를 배양해서 자동차 디젤이나 항공유Kerosene를 만드는 연구를 하고 있습니다. 기존 방식보다 에너지 효율을 80% 이상 높인 추출법Milking 개발하기도 했다고 합니다.
또한 프랑스의 한 스타트업은 브르타뉴 해안에 밀려와 골칫거리가 되는 해조류를 이용해서 물에 녹아서 사라지는 친환경 포장재AlgoPack를 생산해 플라스틱 대체 소재를 만들기도 합니다.
파리 교외에서는 10kg의 미세 조류가 들어간 수조 기둥을 설치해서 수십 그루 나무와 맞먹는 양의 이산화탄소를 흡수하고 산소를 뿜어내게 합니다.
한편, 페로 제도에서는 화학약품 없이 연어를 키우기 위해서 바다숲을 조성하고 단백질, 미네랄이 풍부한 식자재로 해조류 양식 산업을 일구어 가고 있습니다.
How Algae Could Replace Oil, Plastic, and Help Medicine
https://www.youtube.com/watch?v=cBKw9jqvhxA
https://youtu.be/DJi-tRWip50?si=Pn5PW8NErnsn3uzf
‘인간세‘의 결과로 선넘는 동물들에 대해
이정모 박사님이 이야기해주는 영상.
이대에 나타나 아현동 아파트에서 사살된 멧돼지나
북극 마을에서 나타난 북극곰, 하수구에서 요즘 잘 나타난다는 족제비 등등…. 동 시대를 같이 사는 동물들의 고난이 짠합니다
멧돼지가 너무 말랐네요.. 이런 일이 있었는지 전혀 몰랐어요. 고속도로가 있는 곳에는 산줄기가 끊어지는 일이 많아서 먹이를 찾아 나선 동물들이 목숨을 걸고 이동하다 발생하는 사고(Roadkill)가 많은 것 같더라고요. 인간의 개발로 동물들의 서식지가 뚝뚝 끊어져 섬처럼 고립되는 현상이죠. 자연과 인간의 안전한 공존에 대해 생각해봐야 하는 시점에 와 있는 것 같습니다.
https://www.youtube.com/watch?v=ANLODN4Z9fE
“ 국립공원, 보호 구역, 그 밖의 생물 보호 지역들은 서식지 파괴 등으로 위협을 받고 있는 종을 보전하는 데 매우 중요한 역할을 한다. 우리는 보호 구역을 마련해야 하며, 그런 곳들이 늘어날수록 엄청난 혜택을 보게 뵐 것이다. 그러나 보호 구역의 기후가 계속 변화하는 상황에서, 어떻게 하면 종을 잘 보전할 수 있을까? 이주를 촉진할 생태 통로까지 확보하여 보호한다면 도움이 되겠지만, 어느 지역을 보호하느냐 여부를 떠나서, 기후 변화는 많은 종의 분포 양상을 바꿀 것이다. ”
『지구의 짧은 역사 - 한 권으로 읽는 하버드 자연사 강의』 pp.260~261, 앤드루 H. 놀 지음, 이한음 옮김
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“ Protected corridors to promote migration will help, but whether lands are protected or not, climate change will alter the distributions of many species. ”
『지구의 짧은 역사 - 한 권으로 읽는 하버드 자연사 강의』 p.224, 앤드루 H. 놀 지음, 이한음 옮김
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동물들의 서식지가 파편화되는 것을 막기 위해 생태 통로Ecological Corridor를 설치하고 있죠. 육교나 터널 형태로 만듭니다. 육교형 생태통로는 위에 흙을 깔고 주변의 산과 차이가 없도록 나무와 풀을 심어요.
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'오대산국립공원 내 생태통로는 모두 4곳에 설치돼 있는데 산양과 오소리 등 야생동물에게는 소중한 이동길이 되고 있습니다.
오대산과 지리산 등 8개 국립공원에 설치된 생태통로는 모두 15개, 지난해 이곳을 이용한 포유류만 21종, 1만 1천여 마리에 이릅니다.'
끊긴 숲 연결한 '생태 통로'…야생동물 '북적'
https://news.sbs.co.kr/news/endPage.do?newsId=N1007694887
마인크래프트(게임)에는 정말 다양한 종류의 암석이 있는데, 산호초 블럭, 심지어는 하얗게 변한 '죽은 산호 블럭'까지도 구현이 되어있습니다. 제가 알기로 사망 상태의 '블럭'은 마인크래프트에서 산호가 유일합니다. 죽은 산호 블럭을 굳이 따로 만들었다는 것은 백화현상의 심각성을 더욱 가시화하기 위해서일수도 있겠습니다. 아니면 단순히 죽은 산호의 양이 무시할 수 없을 만큼 많아졌기 때문일지도요...
대전 지질박물관에 갔는데 광물마다 마인크래프트 블럭을 만들어서 옆에 두었더라고요. 처음엔 블록 모양이 다 똑같아서 이게 뭔가 했는데.. 프린트된 이미지가 미묘하게 다르다는 걸 알게 되었습니다. ^^ 마인크래프트 좋아하는 친구들은 바로 알아볼 것 같아요.
@예약좌석 거친 흙과 뿌리박힌 흙, 자수정 봉우리와 싹틔우는 자수정.. 게임인데 문학 같네요
저도 @얼치기맘2 님 댓글 보고 다시 보았어요. 재미있는 요소가 많네요. '우는 흑요석' 도 있고요. 게임도 잘 활용하면 교육적인 효과를 줄 수 있겠어요.
“ 인류가 일으킨 세계적 변화와 연관된 모든 현상 중에서 아마 가장 놀라운 점은 인류의 반응일 것이다. 현재까지 인류의 반응은 뜨뜻미지근하다. 마치 경고를 전혀 받지 못했다는 태도다. ”
『지구의 짧은 역사 - 한 권으로 읽는 하버드 자연사 강의』 p.264, 앤드루 H. 놀 지음, 이한음 옮김
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“ Of all the phenomena associated with anthropogenic global change, however, perhaps the most striking is the human response - which, to date, has been slight. It isn't as though we haven't been warned. ”
『지구의 짧은 역사 - 한 권으로 읽는 하버드 자연사 강의』 p.227, 앤드루 H. 놀 지음, 이한음 옮김
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화재, 태풍, 물 부족, 어획량 감소, 난민 문제 등 오늘날 세계가 직면한 문제들이 아무리 심각해 보일지라도, 시간이 흐를수록 그런 문제들은 더욱 악화될 것이다.
『지구의 짧은 역사 - 한 권으로 읽는 하버드 자연사 강의』 p.265, 앤드루 H. 놀 지음, 이한음 옮김
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