[지상의책(갈매나무)] 생명과학의 눈으로 보면 기후의 미래가 바뀐다

[출판사 갈매나무(직원)]

생명과학의 눈으로 보면 기후의 미래가 바뀐다

: 38억 년 생명의 법칙으로 다시 읽는 기후 위기

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■ 개요

‘지구가 죽어 가고 있다는데, 정말 지구가 멸망하는 걸까요?’

‘평균 기온 1.5도 상승이 내 몸에 어떤 영향을 미칠까요?’

‘기후 위기 뉴스만 보면 무력감이 드는데, 우리가 정말 바꿀 수 있을까요?’

기후 위기를 바라보는 새로운 시선

생명의 원리에 기후 위기의 해법이 있다

‘지구’는 멸망하지 않는다, 다만 ‘우리’가 위험할 뿐이다!

  기상 이변으로 인한 재해 소식을 접할 때마다 우리는 지구를 아프게 만들었다는 죄책감에 시달린다. 소셜 미디어에서는 ‘#지구가_죽어가고_있다’나 ‘#지구를_구하자’ 같은 해시태그가 퍼지며 위기 해결을 촉구하는 목소리가 커진다. 그러나 생명과학의 렌즈로 들여다본 지구는 사뭇 다른 이야기를 들려 준다. 38억 년 전부터 지구를 관찰해 온 외계인이 있다면, 그들은 지구를 ‘위기에 처한 행성’이 아니라 산소 농도와 기온이 극단적으로 요동쳐 온 ‘역동적인 행성’으로 기록할 것이다. 그들의 관찰 보고서대로 대기 조성의 변화나 이에 따른 기후 현상은 지구에게 ‘정상 작동’의 일부일 뿐이다. 진짜 위험에 처한 것은 ‘지구’가 아니라, 현재의 기후에 적응해 살아가는 인간을 비롯한 ‘생명 시스템’이다. 초점을 ‘지구’가 아니라 ‘생명’에 맞춰야 하는 이유다.

  이 책은 기후 위기를 단순한 기상학적 현상으로 보는 데서 그치지 않고 38억 년에 걸친 생명사의 맥락에서 재해석한다. 중학교 과학교사인 저자는 기후가 생명에 일방적으로 영향을 미치는 것이 아니라, 생명이 능동적으로 대기를 설계하고 기후를 조각해 온 주체임을 강조한다. 산소를 내뿜고 오존층의 형성에 영향을 준 미생물부터 탄소를 땅속에 묻어 지구를 식힌 석탄기의 식물들까지 기후와 생명은 늘 함께 춤추며 진화해 왔다. 서로를 빚고, 영향을 주고받던 상보적 관계는 인간이라는 종의 만용과 무분별한 개발로 위기를 맞이했다. 그렇게 생명 시스템에 닥친 기후 위기는 ‘인류세’라는 새로운 지질 시대에 들어선 인류에게 풀어야 할 숙제가 되었다. 저자는 생존을 위해 던져진 이 숙제의 해답을 38억 년간 검증된 ‘생명의 법칙’에서 찾는다.

  1부에서는 생명과 기후가 서로를 빚어 온 장대한 역사를 다룬다. 최초의 숨결이 트인 기후의 여명에서부터 인간이 대기를 급격히 바꾼 오늘의 위기까지를 좇는 동시에, 지금의 기후 위기가 왜 인간과 생태계를 위협하는지를 ‘속도’와 ‘극한’이라는 두 측면에서 분석함으로써 진단의 출발점을 마련한다. 2부는 극한의 기후에서 살아남은 생명의 비결을 살핀다. 수차례의 기후 위기와 대멸종에도 생명은 끈질기게 살아남아 번성하며 지구를 가득 채웠다. 그 비결을 항상성과 진화라는 생명의 원리, 다양성과 공생이라는 생태계의 전략에서 찾아 기후 회복의 실마리를 길어 올린다. 마지막 3부에서는 위기를 넘어설 생명 기반의 해법과 희망을 제시한다. 태초부터 기후와 상호작용해 온 생명 시스템은 그야말로 38억 년에 걸친 연구개발(R&D)의 집약체다. 대기 중 이산화탄소를 폐기물 없이 흡수하는 광합성을 응용해 지은 ‘숨 쉬는 건물’, 폐가스를 재료로 에탄올을 생성하는 미생물의 원리를 활용한 ‘친환경 철강 공장’ 등은 생명의 지혜와 인간의 의지가 결합해 기후의 현재를 살리고 미래를 바꿀 생태학적 전략의 사례다.

  생명 시스템의 일부로서 인간의 자리를 이해할 때, 우리는 비로소 막연한 공포에서 벗어나 현명한 미래를 그릴 수 있다. 이 책은 가장 작은 분자인 효소에서부터 가장 거대한 시스템인 생태계까지를 살피며 생명의 정교한 원리를 통해 기후 위기의 실체를 입체적으로 파헤친다. 기후 위기라는 산 앞에서 길을 잃은 모든 이들에게 ‘생명과학’은 새로우면서도 믿음직한 길잡이가 될 것이다.

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■ 추천사

생명의 눈으로 기후 위기를 바라보는 일은, 게임에서 판을 바꾸는 아이템을 손에 넣는 것과 같다. 보이지 않던 길이 보이고, 흩어져 있던 단서들이 하나의 이야기로 연결되기 시작한다. 무릎을 탁 치게 되는 순간이다. 저자는 인간과 자연이 본래 하나의 생명 시스템이라는 사실을 깨닫게 하며, 우리가 잊고 있던 오래된 미래 속에서 길을 발견하도록 이끈다. 무엇보다도 이 책의 가장 큰 미덕은 생명의 ‘경이로움’을 선물한다는 데 있다. 그 경이로움은 생명의 소중함으로 이어지고, 마침내 기후 위기 앞에서도 늦지 않게 행동하며 끝까지 포기하지 않을 수 있는 용기와 철학을 우리 안에 심어 준다.

김추령 | 성공회대 연구교수, 《과학 선생님이 읽어 주는 기후변화 보고서》 저자

이 책은 38억 년 동안 생명과 기후가 서로를 빚어 온 과학의 역사를 촘촘히 되짚는다. 저자는 기후변화가 이미 우리 몸과 생태계를 바꾸어 놓았음을, 그리고 앞으로 어떻게 바꿔 갈지를 이야기한다. 그 어떤 생명도 홀로 생존할 수 없다는 진리 위에서, 다양성과 공생이라는 자연의 오랜 원리야말로 위기를 헤쳐 나갈 확실한 생존 전략임을 일러 준다. 우리는 이야기를 만들어 세계를 만들어 왔다. 또한, 그 이야기를 바꾸어 다가올 세계 또한 바꿀 수 있다. 더 나은 세계를 꿈꾸는 과학의 역할에 관심 있는 모든 이에게, 이 책은 좋은 안내서가 되어 줄 것이다.

조천호 | 대기과학자, 전 국립기상과학원장, 《파란하늘 빨간지구》 저자

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■ 저자 소개

하늘빛중학교에서 과학을 가르치고 있다. 복잡한 생명현상의 근원을 밝혀가는 생명과학에 매료되어, 그 즐거움을 학생들과 함께 나누고자 노력해 왔다.

‘신나는 과학을 만드는 사람들’ ‘가치를 꿈꾸는 과학교사 모임’ ‘변화를 꿈꾸는 과학기술인 네트워크’에서 활동 중이며, 과학 교육에 기여한 공로를 인정받아 과학기술정보통신부가 주최하고 한국과학창의재단이 주관한 〈2025년 올해의 과학교사상〉을 수상하기도 했다. 지은 책으로는 《고등 통합과학 탐구 질문 수업》 《한 번만 읽으면 확 잡히는 고등 생명과학》 《한 번만 읽으면 확 잡히는 중등 생명과학》 《세상을 바꿀 미래 과학 설명서》 등이 있다.

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■ 출판사 서평

“생명의 힘이 기후 위기의 해법이다, 지금 생명과학의 눈이 필요한 이유!”

대기를 조각하고 기후를 설계해 온

38억 년의 공진화, 기후 위기 진단의 출발점

기후 위기라는 말을 들으면 우리는 대개 녹아내리는 빙하와 치솟는 기온 그래프를 떠올린다. 그런데 이 위기를 ‘생명과학의 눈’으로 바라보면 어떨까. 지금의 위기를 위협으로 느끼는 존재도, 그 위기를 숱하게 넘어 온 존재도 결국 생명이니까 말이다. 생명과학의 관점으로 보는 순간, 익숙하던 위기의 풍경은 전혀 다른 얼굴을 드러낸다.

사실 생명은 기후 변화에 일방적으로 적응하기만 하는 수동적 존재가 아니었다. 38억 년 동안 다양한 방식으로 행성의 대기를 능동적으로 조각해 온 것이다. 초기 바다의 미생물은 메테인을 배출해 지구를 따뜻하게 했고, 남세균은 광합성을 통해 산소를 내뿜어 대기의 구성을 뒤바꿨다. 석탄기의 식물들은 막대한 양의 탄소를 석탄의 형태로 땅속에 묻어 지구를 식히기도 했다.

수차례의 대멸종과 극단적인 기후 변화를 극복하며 끈질기게 삶을 이어온 것도 생명이다. 위기는 생명을 완전히 꺼뜨리기는커녕, 오히려 더 복잡하고 활동적인 진화를 이끄는 창조적 전환점이 되었다. 그러니 기후 위기를 해결하려면 자연을 수동적인 보호 대상으로만 여기는 낡은 관점에서 벗어나, 시스템을 회복시키는 힘과 능동성에 초점을 맞추어야 한다. 기후와 생명이 서로를 빚어 온 ‘공진화’의 역사를 이해할 때, 우리는 비로소 현재의 위기를 구조적으로 진단하고 해결할 수 있는 통찰을 얻게 된다. 기후 위기라는 거대한 산 앞에서 우리에게 ‘생명과학의 렌즈’가 필요한 이유다.

“1.5도는 날씨의 변덕이 아니라, 몸속 효소를 멈추는 위험 신호다!”

추상적인 기후 위기의 수치를

생물학적 생존의 언어로 번역하는 정교한 렌즈

기후 위기는 많은 숫자로 설명된다. 뉴스 기사나 각종 자료는 평균 기온이나 해수면의 변화 등을 수치화하여 제시하지만, 많은 사람은 그 숫자에 담긴 진정한 의미를 제대로 읽어내지 못한다. 그래서 기후 위기는 더욱 머나먼 이야기처럼 느껴진다. 예컨대 ‘1.5도 상승’이라는 숫자에 우리는 지나치게 무뎌져 있다. 일교차가 10도 이상 나는 환경에 익숙하므로 1~2도 정도는 그저 날씨의 가벼운 변덕처럼 여기기 쉽다. 그러니 누군가는 “평균 기온이 그 정도 오르든 말든, 그냥 참고 지내거나 에어컨을 틀거나 하면 되는 것 아니냐”고 말할 법도 하다.

하지만 생명의 언어로 살피면 그 숫자가 가리키는 위기는 곧바로 현실이 된다. 생명과학의 관점에서 1.5도는 생존과 직결된 임계점이다. 생명체의 핵심 엔진인 ‘효소’는 특정 온도 범위에서만 작동하며, 여기서 조금만 벗어나도 화학 반응이 멈추고 생명 현상은 중단된다. 즉, 1.5도는 단순하고 미미한 기온 수치가 아니라 우리 몸의 ‘항상성’이 붕괴되는 생리학적 마지노선인 것이다. 아주 작은 체온 변화도 생명과학의 언어로 번역하면, 생존의 한계선을 위협하는 위기가 된다.

“평균의 변화는 적어 보이지만, 그 작은 변화가 수많은 생물의 한계선을 밀어붙입니다. (…) 그 극한값이 생리학적 임계점을 넘는 순간, 생명은 버티지 못합니다. (…) 생태학자들은 이 순간을 티핑 포인트라고 불러요. 시스템이 버틸 수 있는 한계를 넘어, 회복이 불가능한 방향으로 무너지는 지점입니다.” — 본문 중에서

이 책은 이렇게 숫자 안에 숨은 위기를 현실의 언어로 번역한다. 생명과학의 렌즈로 멀게만 느껴지던 기후 위기의 추상적 수치를, 생명이 견뎌야 할 직접적 위기의 형태로 변환하여 우리 곁에 가져다 놓는다. 당연하게도 먼 곳의 추상적인 숫자가 현실의 수치가 될수록 더 적극적인 기후 행동으로 이어진다.

“가장 완벽한 기후 해법은 38억 년 전부터 자연이 이미 설계해 왔다!”

정복의 기술을 넘어 함께 해결하는 협업으로,

생명의 원리를 시스템으로 번역하는 ‘생명 기반 해법’

우리는 기후 위기라는 거대한 난제 앞에서 흔히 거창하고 새로운 기술만을 떠올린다. 그러나 저자는 이미 38억 년이라는 긴 시간 동안 자연이 완성해 온 정교한 시스템 안에 가장 확실한 해답이 있다고 역설한다.

생명은 지난 수십억 년 동안 ‘태양 에너지를 어떻게 더 효율적으로 이용할 것인가’ ‘어떻게 탄소를 포집해 자원으로 바꿀 것인가’ 같은 질문에 대해 폐기물도 에너지 낭비도 없는 완벽한 답을 내놓았다. 공장의 폐가스를 먹고 에탄올을 만드는 미생물의 ‘우드-융달 경로’는 지구상에서 가장 오래된 탄소 포집 장치이며, 열대우림보다 수십 배 높은 탄소 저장 능력을 지닌 갯벌과 고래는 그 자체로 거대한 기후 완충재다. 인간 단독의 기술로는 쉽사리 해결할 수 없는 기후 문제들을 생명은 나름의 작용을 개발하여 알게모르게 헤쳐 온 것이다.

대기 중 이산화탄소를 폐기물 없이 흡수하는 광합성을 응용해 지은 ‘숨 쉬는 건물’, 폐가스를 재료로 에탄올을 생성하는 미생물의 원리를 활용한 ‘친환경 철강 공장’ 등은 생명의 지혜와 인간의 의지가 결합해 기후의 현재를 살리고 미래를 바꿀 생태학적 전략의 사례다.

“생명이 작동하는 원리를 이해하고, 그 원리를 기술과 도시, 산업의 설계의 담는 것. 자연이 오랫동안 사용해 온 방식들을 인간의 시스템 속에 번역하는 것. (…) 희망은 새로운 기술이 나올 것이라는 기대가 아니에요. 이미 작동해온 생명 시스템의 원리를 다시 작동하게 만드는 설계입니다.” — 본문 중에서

인간의 기술은 오랫동안 자연을 통제하고 정복해야 할 대상으로만 보았지만, 이런 과거의 관점을 버리고 38억 년간 검증된 생명의 원리를 인간의 시스템 속으로 옮겨 담는 ‘생명 기반 해법’으로 나아갈 때 우리는 비로소 지속 가능한 미래를 설계할 수 있다.

“우리는 이야기를 다시 써 세상을 바꿀 수 있는 유일한 종이다!”

집단 상상력이 새로 쓰는 기후 시나리오

생명과의 공존을 설계하는 호모 사피엔스의 저력

호모 사피엔스는 다른 동물과 달리 존재하지 않는 것을 믿고 공유하는 ‘집단 상상력’을 통해 공동체를 이루고 문명을 건설해 왔다. 한때 우리는 ‘자연은 무한한 자원을 제공하며 인간이 지배해야 할 대상’이라는 이야기를 믿었고, 그 서사가 오늘의 기후 위기를 초래했다.

그러나 저자는 바로 이 ‘이야기를 만드는 능력’이야말로 위기를 해결할 유일한 열쇠라고 강조한다. 인류는 자신의 행위가 기후에 어떤 영향을 미치는지 이해하고 그 의미를 성찰할 수 있는 지구 역사상 유일한 종이기 때문이다. 오존층 회복을 이끌어낸 몬트리올 의정서나 노예제 폐지 인권 운동의 사례처럼, 우리가 한 마음으로 공동의 이야기를 바꾸려 할 때 세계는 실제로 변화했다. 이제 우리는 ‘자연 정복’이라는 낡은 서사를 멈추고 ‘생명과의 공존’이라는 새로운 시나리오를 써 내려가야 한다.

“생명과학의 눈으로 보면 자연은 인간이 관리하고 이용하는 수동적 대상이 아니에요. (…) 자연을 자원으로 보고 그 이용을 규제하는 기존 환경법으로는 개발 이익 앞에서 생태계를 지키는 데 한계가 있다는 것이 반복적으로 드러났어요.” — 본문 중에서

우리는 이야기를 다시 쓸 수 있는 종이고, 자연은 오랜 세월 그 비결을 다듬어 왔다. 38억 년 생명의 지혜와 인간의 의지가 결합할 때, 인류는 파괴자가 아니라 생태계의 책임 있는 설계자로서 미래를 다시 쓸 수 있을 것이다.

“기후 위기는 머나먼 뉴스가 아니라 우리의 실제적인 고민이다!”

융합적 사고를 깨우고 토론의 장으로 안내하는 질문들

생명과 기후, 그리고 미래를 통합하라

이 책에는 단순한 지식 전달을 넘어 교육 현장에서의 활용도를 높이기 위한 장별 토론 질문과 생각 확장 질문이 수록되었다. 각 장 도입부에는 읽기 전 사고의 틀을 잡아 주는 토론 질문을, 장 마지막에는 생각을 확장하는 논의 거리를 제시했다. 오랜 기간 교육 현장에서 학생들과 기후·환경 친화적 과학 수업을 진행해 온 저자의 노하우가 담긴 질문들은 일상의 경험을 새롭게 보게 만들고, 미래 문제의 해법을 다각도로 모색하도록 한다. 다양한 관점을 여러 사태에 적용하는 융합적 사고와 응용력이 강조되는 시대에 그러한 역량을 기르는 훈련의 장을 마련한 셈이다.

어떤 질문은 학생들이 과학적 사실을 넘어 인문학적·윤리적 사유까지 나아가게 한다. 일상과도 밀접한 확산적 질문들은 학생들에게는 기후 위기에 대한 더 깊은 이해를, 교사에게는 학교 수행평가나 기후·환경 토론 수업에 바로 활용할 수 있는 소재를 제공한다. 독자들은 이 질문들을 따라가며 기후 위기를 막연한 뉴스가 아니라 우리와 직접 연결된 실존적 과제로 받아들이게 된다.

이렇게 질문을 따라 사고를 확장하다 보면, 독자는 자연스럽게 생명 시스템의 일부로서 인간의 자리를 이해하게 된다. 그 위치를 분명히 알아야만 우리는 비로소 막연한 공포에서 벗어나 현명한 미래를 그릴 수 있다. 새로운 관점과 분석, 그리고 넓은 사고를 촉진하는 질문들은 우리를 기후 위기 너머 지속 가능한 미래로 이끌어 주는 이정표가 될 것이다.

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■ 차례

프롤로그 — 위험한 건 지구인가, 인류인가

PART 1. 생명과 기후는 어떻게 서로를 바꿔 왔는가 — 위기를 진단하는 출발점

1장. 38억 년의 실험, 생명이 만들어 낸 기후의 역사

- [여명] 생명 이전의 지구와 최초의 숨결

- [산소 혁명] 독이 축복이 되다

- [녹색 혁명] 식물이 대기를 다시 쓰다

- [인류세] 인간의 책임이 막중한 이유

2장. 속도와 극한, 기후변화가 위험한 진짜 이유

- [속도의 배신] 생명이 따라잡지 못하는 변화

- [극한의 시대] 평균이라는 함정 너머를 보라

- [예측 가능성의 종말] 문명이 기댄 홀로세의 안정성

PART 2. 대멸종에도 살아남은 회복의 법칙 — 시스템의 지혜가 주는 실마리

3장. 수차례의 극한을 견뎌낸 되살림의 비결

- [생명의 조건] 엔트로피를 거스르는 힘

- [항상성] 균형을 유지하는 전략

- [유전] 기억을 다음 세대로 전달하는 시스템

- [진화와 회복력] 다시 번성하는 종의 비결

4장. 연결과 다양성, 함께 살아남는 생명의 전략

- [단일함의 위험] 다양성과 연결로 위기를 극복하라

- [다양성] 집단 멸종을 막는 생태계의 안전장치

- [공생] 경쟁보다 강력한 협력의 힘

- [시스템의 지혜] 생태계가 함께 위기를 버티는 방식

PART 3. 인간과 자연이 함께, 다시 쓰는 기후의 미래 — 변화를 이끄는 해법과 실천

5장. 인간이 만든 위기, 인간의 의지로 해결하라

- [생물로서의 인간] 인간이 과연 진화의 정점일까?

- [인지 혁명] ‘이야기’를 함께 믿는 인간의 능력

- [인간의 가능성] 우리는 이야기를 다시 쓸 수 있다

6장. 생명의 설계로부터 배우는 기후의 미래

- [생명의 해법] 38억 년의 해결책을 벤치마킹하다

- [토양과 기후] 발밑 땅의 탄소 균형이 기후의 열쇠다

- [블루카본] 바다와 갯벌이 함께 식히는 지구

에필로그 — 생명과학의 눈으로 다시 쓰는 기후 이야기