​지구에 산소가 사라지면 어떤 일이 발생할까?

[로버트 박]

​지구에 산소가 사라지면

어떤 일이 발생할까?

지구에 산소가 사라지면 어떤 일이 발생할까?

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지구에 산소는 곧 고갈될 것이다. 이런 일은

 우리가 살면서 일어나지는 않겠지만, 

우리 행성의 운명은 잘 알려져 있다. 하지만

언제, 왜 이런 일이 일어날까? 

인간들은 여전히 지구에 있을까?

만약 그렇다면, 인간은 산소 없이 

어떻게 살아남을 수 있을까?

사진을 통해 지구에 산소가 사라지면 

어떤 일이 발생할지 확인해 보자.

지구의 시작

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지구가 형성되었을 때 산소는 존재하지 않았으며, 

생명체도 존재하지 않았다. 

그 당시의 대기는 메탄과 암모니아를 포함한

 여러 가스로 이루어져 있었다.

무엇이 지구에 산소를 만들었을까?

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유기물은 광합성을 통해 산소를 생산했다. 

그리고 초기의 산소는 꽤 치명적이었던 것으로 알려졌으며,

 산소 대재앙 또는 대산화 사건으로 알려진 사건이 이것을 확인시켜 준다.

대산화 사건

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이 사건은 약 25억 년 전에 일어났다. 

광합성 박테리아는 많은 양의 산소를 

대기로 방출하는 데 책임이 있었다. 

이 사건은 모든 혐기성 생명

(산소가 필요 없는 생물)을 죽이는 결과를 낳았다

대산화 사건

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근본적으로, 이 박테리아는

산소를 생산하기 위해 태양에 의존했다. 

대산화 사건에도 불구하고

우리의 태양은 지구에 생명을 불어넣었고,

 태양은 결국 지구를 파괴할 것이다.

태양

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태양은 갈수록 밝아지고 있다.

약 45억 년 전에 처음 점화한 이후,

 이 거대한 별은 수년 동안

약 30% 더 밝아진 것으로 추정된다.

태양

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앞으로 10억 년 안에 태양은

10% 이상 밝아질 것으로 추정되며, 

이것은 지구가 감당하기에 힘들 것이다.

이것은 아마도 지구를 금성처럼

건조하고 생명체가 없는 행성으로 바꿀 것이다

영향을 받는 첫 번째 요소

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태양의 밝기가 증가하면 지구의 생명체는 

살아남을 수 없을 것이고

 산소는 더 이상 생산되지 않을 것이다.

 하지만 가장 먼저 영향을 받는 것은 

식물이 아니라 바위일 것이다.

바위

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탄산염 광물(CO2 함유 광물)과 대기 사이에는

 복잡한 탄산염-규산염 순환이 있다. 

햇빛의 증가로 이 암석들은 그들이 인출하는 것보다 

더 많은 이산화탄소를 흡수하며 순환을 붕괴시킬 것이다.

적은 이산화탄소가 왜 문제가 될까?

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이 순환의 붕괴는 식물이 산소로 전환될 

이산화탄소가 더 적다는 것을 의미한다. 

너무 많은 이산화탄소는 지구 온난화를 일으킬 수 있고, 

너무 적은 이산화탄소는 광합성과 지구상의 

산소 생산에 영향을 미칠 것이다. 

나뭇잎

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식물의 잎은 엽록소라고 불리는 자연적인 녹색 화합물을 생산한다.

 이것은 식물이 햇빛으로부터 에너지를 흡수할 수 있게 해준다. 

그들이 받는 빛이 너무 밝으면, 나뭇잎들은 활성 산소를 생산한다.

숲의 종말

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과도한 빛은 식물이 죽고 지구가 숲을 

유지할 수 없다는 것을 의미한다.

 이것은 결국 지구 전체를 사막으로 바꿀 것이다.

초기의 지구로 돌아가다.

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국제 우주생물학 저널의 한 연구는 

"초기 지구의 생물권과 마찬가지로 미래의 생물권은 

진화 후기 단계에 접어들면서 태양에 의해 야기된 

환경 조건에 대한 반감이 증가하기 때문에 주로

 단세포 미생물로 구성될 것"이라고 지적한다.

해양

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광합성은 식물뿐만 아니라 우리의 해양에도 영향을 미칠 것이다. 

하지만 이 과정은 육지에서보다 더 오래 걸릴 것이다.

해양

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지구상의 모든 산소의 50~80%가 바다에서 생산된다고 추정된다. 

하지만 식물과 마찬가지로, 햇빛의 강도의 증가는

 지구의 큰 수역에 의해 생성되는 산소의 종말을 야기할 것이다.

수증기

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모든 물은 결국 천천히 증발할 것이다. 

그 증발된 물은 어디로 갈까? 

바로 우주 공간이다. 나사에 따르면 

산소도 그렇다고 한다. 

식물이 적응할 수 있을까?

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자연은 적응하고 맞서 싸울 것이라고 생각된다. 

하지만 이것은 더 정교한 광합성 방법을 개발하는

 식물들에게서만 일어날 수 있는 일이다.

식물이 적응할 수 있을까?

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하지만 어떤 식물들은 육식성이 되거나

토양에 있는 곰팡이로부터 영양분을 

얻음으로써 살아남을 것이다.

식물이 적응할 수 있을까?

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식물들은 또한 베리류와 다른 채소에 풍부한 

천연 자외선 차단제인 안토시아닌을 생산함으로써 

과도한 햇빛으로부터 자신들을 보호하는 방법을 사용할 수도 있다.

인간은 어떤 영향을 받을까?

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태양이 지구상의 삶을 심각하게 악화시키기 시작할 때 

인간이 여전히 지구에 남아 있을 가능성은 아주 낮다.

포유동물

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역사는 대부분의 포유동물이 약 백만 년 동안 지속된다고 말한다.

 따라서 인간이 다음 10억 년 동안 생존하는 것은 다소 비현실적이다.

새로운 행성

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하지만 그때까지 살아남았다고 가정한다면, 

인간은 모두가 지구에서 천천히 질식하기 전에 

다른 행성으로 여행할 방법을 찾아야 한다

지구를 구하는 것

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다른 행성으로 도망치는 대신, 우리는 지구에서

잠재적으로 강해지는 태양과 줄어드는 산소에 

적응하며 다가오는 종말을 수용할 수 있게 될 것이다.

지구를 구하는 것

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만약 이산화탄소의 부족이 미래에 문제가 된다면, 

아마도 우리는 이것에 대항할 수 있을 것이다. 

어쨌든 우리는 대기 중의 CO2 수치를 

높이는 데 능숙하기 때문이다!

지구를 옮기는 것

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또 다른 해결책은 물리적으로 지구를 

태양으로부터 더 멀리 옮기는 것이다. 

미친 소리처럼 들리겠지만, 과학자들은

 실제로 이 가설을 고려하고 있다.

지구를 옮기는 것

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이것을 위해 더 작은 물체는 중력을 사용하여 

지구를 반복적으로 끌어당겨야 할 것이다. 

이것은 지구의 궤도를 점차적으로 움직이게 할 것이다. 

이 천문학적 프로젝트를 위해 얼마나 오랜 시간이 

필요할까? 약 10억년 정도이다.

다른 행성으로 이동

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태양은 지구의 종말을 야기할 수 있지만,

 화성을 되살릴 수도 있다.

 이상하게 들릴지 모르지만 갑자기

 옆 행성으로 이사를 가야할 수도 있다.

다른 행성으로 이동

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이런 일이 일어날 때쯤이면 지구는 

마지막 빙하기 추위 수준일 것이다. 

하지만 우리는 여전히 지구에서 

살아남을 수 있을 것이다.

적응하는 삶

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지구는 산소 없이 남겨지겠지만, 우리가 다른 행성들과 

지구상에서 가장 혹독한 곳을 계속해서 발견하는 것처럼, 

이것이 반드시 생명의 종말을 의미하는 것은 아니다.

새로운 지구

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극한생물이라고 불리는 일부 생명체는 

가장 극단적인 조건에서 살 수 있다. 

그래서 어쩌면 이것은 끝이 아니라 

새로운 지구의 시작일지도 모른다.

출처:

 (Scientific American) (New Scientist) (Grunge)

 (International Journal of Astrobiology 1, 2, and 3)