다른 책들을 읽다보니 이 책은 정말 오랜만에 다시 읽...

다른 책들을 읽다보니 이 책은 정말 오랜만에 다시 읽는다. 독서노트 기록을 보니까 거의 2달만이다. 기억을 더듬기 위해 2달 전 포스팅을 잠깐 살펴봤는데, 지구인이 만든 로봇들이 화성을 테라포밍하기 위한 작업들을 단계별로 하는 과정이 나왔었다. 여기서 잠시 ‘테라포밍‘이라는 것은 지구 외의 행성을 사람이 살기 적합한 환경으로 변형하는 작업이라고 이해하면 될 듯하다.

아무튼 오늘은 화성을 테라포밍하는 4번째 단계로 산소를 생산하는 것과 관련된 이야기부터 시작한다.

본문에는 화성의 테라포밍을 위해 다양한 아이디어들이 소개되어 있는데, 이를 보면서 과학자들이 과학적으로 증명된 연구 결과들에 기반하여 지구와는 상당히 다른 화성이라는 환경을 변화시키기 위해 많은 시도들을 하고 있음을 느낄 수 있었다. 물론 그중에는 현실성이 떨어지는 것들도 결코 적진 않지만, 이런저런 생각들과 시도들을 끊임없이 해 봄으로써 자신들이 의도했던 결과물을 내고자하는 그 과정자체가 상당히 아름답게 느껴졌다.

어쩌면 자신들이 갖고 있는 과학적 호기심을 현실로 만들기 위한 과정에서 흥미를 느끼는 사람들이 진정한 과학자이지 않을까 싶다.
.
.
.
이어지는 글에서는 테라포밍 5단계로 화성의 대기를 데우는 것과 관련된 다양한 얘기들이 나온다. 이 또한 위의 4단계에서 언급했던 것과 비슷하게 다양한 시도들이 나오는데, 각각의 과학적 아이디어들이 참으로 신박하다는 생각을 지울 수 없었다. 또한 이러한 아이디어들을 통해 개인적으로 잘 알지 못했던 과학적 사실들에 대해서도 배울 수 있었다. 물론 전공자인 분들에게는 상대적으로 쉬운 내용처럼 보일지도 모르겠으나, 나같은 비전공자들에게는 새롭게 느껴지는 내용들이 많았기에 상식을 넓히는데 많은 도움이 될 듯하다.


다음 챕터에서는 범고래와 바다표범, 펭귄의 관점으로 서술된 지구 온난화에 대한 얘기가 나온다. 이 부분을 읽으면서 든 생각은 생태계라는 것이 정말로 오밀조밀하게 연결되어 있다는 것이었다. 우리가 미처 알지 못하는 동식물들이 각각의 개체들과 지구의 전반적인 환경에 얼마나 큰 영향을 미치고 있는지 몸소 느낄 수 있는 시간이었다.

요즘 날씨가 굉장히 더워지고 있는데, 당장 나부터라도 지구 환경을 생각하는 의사결정을 하도록 노력해야겠다는 생각이 들었다. 지구 환경을 아끼는 마음없이 무심코 행동하다가는 어느 한 유명한 프로그램에 나왔던 ‘이러다 우리 다 죽어‘ 라는 대사처럼 지구가 흔적도 없이 사라질지도 모른다. 물론 그것이 당장 내일아침에 일어나는 것은 아니겠지만, 지금과 같은 상황이 지속되고 추가적인 요인들로 인해 가속된다면 우리가 발디디고 살고 있는 이 지구가 소멸할 날을 하루하루 앞당기는 결과를 가져올 것이기에 지구를 아끼는 마음을 가지고 행동하도록 해야하겠다.
.
.
.
오늘 포스팅의 마지막 부분에서는 진화론으로 유명한 찰스 다윈이 오스트레일리아 연안에 있는 산호초를 방문했던 이야기가 간략히 나온다. 개인적으로는 다윈하면 그냥 진화론의 창시자 정도로만 알고 있었는데, 이외에도 지질학자로써도 유명했다는 사실을 오늘 독서를 통해 처음으로 알게 되었다.

다윈이 관찰했던 산호초 중에서도 특별히 오늘 읽은 부분에선 환초라는 것이 나오는데, 좀 더 자세한 내용은 다음 포스팅에서 다뤄보도록 하겠다.

지구 생명체는 산소가 있어야 호흡할 수 있다. 하지만 화성 대기의 주성분은 이산화탄소다. 96퍼센트가 이산화탄소이고 아르곤과 질소가 각각 1.9퍼센트를 차지한다. 산소는 고작 0.15퍼센트에 불과하다. - P52

물만 충분하면 간단한 일이었다. 물을 전기분해하면 된다. 다만 순수한 물은 전기분해되지 않는다. 나트륨, 염소, 칼륨, 칼슘 같은 전해질이 녹아 있어야 한다. 다행히 화성 토양의 염류가 녹아 있는 물에는 전해질이 충분했다. - P52

화성의 토양에는 산화물과 중금속이 많아서 식량 안전성을 보장하기 힘들었다. - P52

로봇 3원칙이란 인간에게 해를 끼치지 않아야 하고, 인간의 명령에 복종해야 하며, 로봇 자신의 존재를 보호해야 한다는 로봇 안전 준칙이다. - P52

화성의 얼음층과 지하층에서 끌어온 물을 이용해 작물을 수경 재배했다. 깨끗하고 안전했다. 물론 수염뿌리로 되어 있는 외떡잎 식물만 수경 재배할 수 있어서 파인애플, 토란, 고구마, 양파, 콩나물, 감자, 토마토, 딸기, 수박 같은 채소류를 주로 키웠지만 영양을 공급하는 데 큰 문제는 없었다. 참, 아보카도도 잘 자란다. 하지만 물을 너무 사용하는 문제가 있어서 추천하지 않는다. - P53

작물마다 자라는 온도가 다르다. - P53

지구인은 항상 쉽게 생각한다. - P53

인류가 지구에 등장하기 전 지구 대기의 이산화탄소 농도는0.02~0.03퍼센트 안에서 오르락내리락했다. 인류가 등장한 이후에도 마찬가지였다. 이 수치는 1억 6000만 년 동안 변하지 않았다. 그런데 산업혁명 이후 인류는 단 100년 만에 이 수치를 0.04퍼센트로 변화시켰다. 0.02퍼센트에서 0.04퍼센트로 겨우 0.02퍼센트 올랐을 뿐이지만 두 배가 된 것이다. - P54

화성 대기 중 96퍼센트가 이산화탄소인데 왜 이렇게 추운가? 대기 구성만으로 행성의 온도가 결정되는 게 아니기 때문이다. 화성은 태양에서 워낙 멀기도 하거니와 대기 자체가 극히 적다. 대기의 96퍼센트가 이산화탄소면 무슨 소용인가? 대기 자체가 지구의 200분의 1밖에 되지 않는데 말이다. 온실효과가 일어날 방법이 없었다. - P54

대기에 메탄과 수증기, 암모니아, 프레온 가스 같은 온실기체를 살포해 대기의 온도를 높일 궁리를 했다. - P54

혜성에는 온실가스 가운데 하나인 암모니아가 많이 들어 있다. 혜성이 화성 근처를 지날 때 경로를 바꿔서 화성 대기로 진입시키면 마찰열로 혜성이 분해되면서 수증기와 암모니아가 대기로 방출되었다. 화성 대기가 점차 데워졌고 암모니아에는 질소가 들어 있어서 식물을 키우는 데도 유리했다. - P55

화성에는 바다가 없다. 바다가 없으면 생명도 없는 것이다. - P56

지구와 화성은 근본적으로 다르다. 지구의 구조는 양파처럼 여러 겹으로 되어 있다. 중심부터 내핵, 외핵, 맨틀, 지각으로 구분된다. - P56

내핵과 외핵은 철과 니켈 같은 무거운 금속으로 구성되어 있다. 오랫동안 식지 않고 용융된 상태를 유지하면서 무거운 원소들이 아래쪽으로 내려간 것이다. 외핵은 아직도 액체 형태로 내핵을 돌고 있다. 금속 둘레를 금속이 돌면 자기장이 생긴다. 내핵 주변을 외핵이 돌면서 자기장이 만들어졌다. 지구는 거대한 자석이 되었다. 물과 DNA, RNA 같은 생명의 분자를 쪼개는 우주 입자인 태양풍을 지구 자기장이 막아주고 있다. 자기장 덕분에 지구에는 생명이 살 수 있는 것이다. - P57

화성은 일찌감치 식는 바람에 지구와 같은 내부 구조가 형성되지 않았고 자기장도 생기지 않았다. 자기장이 없으니 태양풍을 막을 수도 없다. 태양풍은 화성의 바다를 없애 버렸다. - P57

과학자들은 내 정체를 오래전부터 잘 알고 있다. 내(범고래) 학명 오르키누스 오르카Orcinus orca를 지은 사람이 바로 이명법(생물의 이름을 나타낼 때, 속의 이름 다음에 종의 이름을 써서 한 종을 나타내는 방법)을 발명한 칼 폰 린네라는 것을 보면 알 수 있다. - P59

내(범고래) 속명 오르키누스는 로마 신화의 ‘오르쿠스‘에서 왔는데, 오르쿠스는 그리스 신화에서는 ‘하데스‘라고 불린다. 바로 저승의 신이다. 서양 사람들은 나를 ‘죽음을 부르는 고래 killer whale‘라고 한다. 그렇다. 나는 무서운 놈이다. 죽음을 부른다. - P59

범고래는 이빨고래다. 이빨고래는 원래 육식이다. 뭔가를 잡아먹어야 한다. 북아메리카에 자리를 잡고 사는 정주성 범고래들은 물고기와 오징어를 주로 먹는다. 어부들이 싫어하기는 해도 공포의 대상은 아니다. 알래스카와 노르웨이의 범고래도 일정한 곳에 머무는 정주성이다. 물고기를 주로 먹지만 가끔 먼바다에 나와 상어와 바다거북을 잡아먹는다. - P59

정주성 범고래와 이주성 범고래의 성향은 200만 년 전부터갈라서기 시작했다. 최근 1만 년 동안에는 유전자도 거의 섞이지 않았다. - P59

남극 범고래도 크게 세 부류로 나뉜다. 하나는 보통 정주성 범고래처럼 생긴 A형이다. 주로 밍크고래를 사냥해서 먹고 산다. 그렇다. 우리는 수염고래를 잡아먹는 이빨고래다. - P60

B형 범고래는 몸집이 A형보다는 조금 작고 눈 주변의 무늬가 훨씬 크다. 그리고 등이 하얗지 않고 살짝 누런빛이 돈다. 주로 바다표범과 펭귄을 사냥하면서 살아간다. - P60

C형은 B형보다도 작으며 큰 무리를 형성해 남극대구만 먹고 산다. 눈 주변 무늬가 기울어져 있고 등에 누런빛이 돈다. B형과 C형의 누런빛의 착색 원인은 갈색을 띠는 규조류 때문이다. - P60

1820년 바다표범잡이 선장 제임스 웨들이 인간으로서는 처음 진입한 남극해의 어느 바다에서 나를 발견했다고 해서 그 지역을 웨들해라고 부르고 내 이름도 웨들바다표범이 되었다. - P64

바다는 풍족한 사냥터지만 위험한 전장이기도 하다. - P65

우리의 사냥은 목숨을 건 투쟁이다. - P66

우리(턱끈펭귄) 똥이 줄었다는 게 무슨 뜻인지 아는가? 바다로 들어가는 철분이 줄었다는 뜻이다. 우리 똥 1그램에는 3밀리그램의 철분이 들어 있다. 예전에는 우리가 매년 521톤의 철분을 남극해에 공급했다. 그러나 이제 절반으로 줄었다. 기후변화의 결과로 펭귄이 바다에 공급하는 철분이 반으로 줄었다는 말이다. - P68

남극의 식물성 플랑크톤은 펭귄 똥이 공급하는 철분을 먹고 성장한다. 플랑크톤이 늘어나면 크릴과 작은 생선에서부터 펭귄, 바다표범, 고래까지 번성할 수 있다. 이게 다가 아니다. 펭귄 똥의 철분은 기후변화에도 영향을 준다. 왜냐하면 펭귄 똥의 철분으로 성장하는 식물성 플랑크톤은 광합성을 하기 때문이다. - P68

광합성을 하면 산소가 발생하고 이산화탄소가 감소한다. 이게 엄청난 양이다. 원래 지구에서 만들어지는 산소의 절반 이상이 바다에서 만들어지고 있었다. 그 대부분을 식물성 플랑크톤이 담당하고 있다. - P68

식물성 플랑크톤은 이산화탄소를 흡수한다. 광합성을 하든, 이산화탄소를 흡수한 채 잡아먹히거나 바다 밑으로 가라앉든 모두 대기 중의 이산화탄소를 줄이는 효과가 있다. 전 세계 바다는 이런 과정을 통해 매년 인간이 배출한 이산화탄소의 30퍼센트를 흡수한다. 우리 펭귄이 줄어들면 플랑크톤이 제대로 성장하지 못하고 이산화탄소 흡수도 감소한다. - P68

모든 생명은 먹이 피라미드에서 차지하는 자리가 있고 - P69

수염고래는 크릴을 먹고 산다. 사람들이 포경을 통해서 수염고래를 많이 잡아먹었다. 그러면 크릴이 늘어야 하지 않겠는가? 그런데 놀랍게도 크릴 양도 줄어들었다. 이상하지 않은가? 포식자가 없는데 왜 줄어들까? 고래가 놀라운 일을 하고 있었던 거다. 수염고래는 바다 밑바닥에서 크릴을 먹고 수면으로 올라와서 똥을 눈다. 이 과정에서 무슨 일이 일어나겠는가? 바다 밑바닥에 있던 철분이 수면으로 올라오는 거다. 그러면 식물성 플랑크톤이 번성하고 크릴, 작은 물고기, 펭귄, 바다표범, 범고래까지 먹이사슬이 또 이어지겠지? 포경으로 고래가 사라지자 철분을 이동시키는 펌프도 망가진 셈이 된 것이다. - P70

고래 똥이 사라지면 바다의 생산력이 감소한다. 수염고래는 매년 똥을 통해 약 1200톤의 철분을 바다에 공급했다. 이건 펭귄이 공급하는 521톤의 두 배가 넘는 양이다. 수염고래와 펭귄의 똥이 사라지면 결국 식물성 플랑크톤도 급격히 줄어든다. 해양 생태계의 먹이사슬이 끊어질 뿐만 아니라 지구 대기의 이산화탄소량이 급격히 늘어날 것이다. - P70

모든 물질은 고체보다 액체의 부피가 크고, 액체보다 기체의 부피가 더 크다. (고체<액체<<기체) 분자 운동이 활발해지기 때문이다. 그런데 한 가지 예외가 있다. 그것은 바로 H2O라는 물질이다. 그렇다. 얼음, 물, 수증기를 이루는 바로 그 물질이다. 역시 기체인 수증기는 액체인 물보다 부피가 훨씬 더 크다. 그런데 액체인 물보다 고체인 얼음의 부피가 더 크다. (액체<고체<<기체) - P71

물에 떠 있는 빙산이 다 녹았다고 해보자. 수면 위에 있는 얼음이 녹아 바다로 들어갔으니 해수면 상승 효과를 일으킬 것이다. 수면 아래 있는 얼음이 녹으면 어떤 효과가 일어날까? 얼음이 차지하는 부피가 물이 차지하는 부피보다 크므로 빙산의 수면 아래 부분이 녹으면 해수면 하강 효과를 일으킬 것이다. 최종 결과는 어떻게 될까? - P71

‘빙산의 일각‘이라는 표현이 있다. 전 세계가 사용하는 표현이다. 영어로는 "It‘s just the tip of the iceberg"라고 한다. 실제로 빙산은 전체의 10~20퍼센트만 해수면 위에 있다. 수면 윗부분이 일정하지 않은 까닭은 빙산의 크기와 모양 그리고 주변 바닷물의 온도에 따라 달라지기 때문이다. - P72

바다에 떠 있는 빙산만 녹으면 해수면은 절대로 높아지지 않는다. 그런데 빙산이 녹는 상황이라면 육지 위에 있는 얼음도 녹는다. 지구에 있는 대부분의 얼음은 육지에 있다. 남극대륙, 그린란드, 아이슬란드의 거대한 빙하 그리고 러시아와 캐나다 북부의 툰드라, 안데스, 알프스, 로키, 히말라야산맥의 만년설도 녹는다. 육지 얼음이 녹으면 그대로 해수면 상승으로 이어진다. 또 빙하가 모두 녹을 정도로 기온이 오르면 바닷물 자체도 열팽창을 해서 해수면이 높아진다. - P72

빙하가 녹기 시작하면 지구 온난화는 더욱 가속화된다. 몇 가지 이유만 들어보자. 햇빛의 상당 부분은 눈과 얼음에 반사되어 다시 우주 바깥으로 돌아간다. 지구 온난화로 눈과 얼음으로 덮여 있던 지역의 온도가 높아져 눈과 얼음이 녹으면 지구 표면의 반사율은 감소하고 더 많은 햇빛이 땅과 물에 흡수되어 지구 온도는 더 올라간다. - P72

온대지방의 눈 덮인 겨울 숲에서 겨울을 나는 사냥꾼들이 사용하는 지혜가 있다. 나뭇잎이 많이 쌓인 지역의 눈에 구멍을 파면 땅에서 가스가 새어 나오는데 여기에 불을 붙이면 마치 가스레인지처럼 불이 계속 탄다. 땅 위에 쌓인 낙엽이 썩어서 생긴 메탄이 눈과 얼음에 막혀서 배출되지 못하고 고여 있는 걸 사용하는 방법이다. - P73

오랜 기간 얼어 있는 툰드라 지역은 어떨까? 어마어마한 양의 메탄과 이산화탄소가 토양에 갇혀 있다. 지구가 더워지면서 이 메탄이 쏟아져 나온다. 메탄은 이산화탄소보다 수십 배나 강력한 온실가스다. 지구 온난화는 더욱 가속된다. - P73

빙하가 녹으면 전 세계 사람은 물 부족 현상을 겪을 것이다. 세계의 많은 지역에서는 빙하를 주요 담수원으로 사용했다. 그러므로 빙하가 녹으면 사용할 수 있는 담수원이 줄어들어서 먹고 농사에 사용할 물이 부족해진다. 식량 부족 사태가 일어난다. 동시에 산사태, 돌발 홍수가 빈번해지고 새로운 빙하 호수가 형성된다. 빙하호수가 생기는 곳은 대개 인간이 살기 좋은 곳이다. 인간의 서식지가 줄어드는 것이다. - P73

농사를 짓기 시작한 후 인간 세상은 공평한 적이 없었다. 기후변화의 충격도 마찬가지다. 절대로 공평하지 않다. 기후변화로 인해 더워지는 곳이 많지만 오히려 추워지는 곳도 있고, 같은 지역이라 하더라도 부자 나라와 가난한 나라가 받는 충격이 다르다. 한 나라 안에서도 부자와 가난한 사람은 다른 경험을 한다. - P74

인간 세상은 정말 공평하지 않다. 자연도 그렇다. 야생 생태계도 공평하지 않다. 충격을 더 많이 받는 집단이 있기 마련이다. 우리같이 먹이 피라미드에서 가장 높은 자리를 차지하고 있는 생명들이 그렇다. 펭귄보다는 바다표범이 더 큰 충격을 받고 바다표범보다는 우리 범고래가 받는 충격이 더 크다. 더 먼저 멸종하게 된다. - P75

2024년 4~5월 브라질에 잇따른 폭우가 내려 영국 면적과 맞먹는 브라질 남부의 90퍼센트가 황폐해졌다. 인간이 화석연료와 삼림을 무분별하게 태우는 바람에 폭우 가능성을 두 배 이상 높인 결과였다. - P74

인간은 조금은 별난 존재다. 최고 포식자이면서도 생물량이 가장 많은 생명. 자연사에서 유일한 존재다. - P75

세계에서 가장 신비로운 자연경관인 그레이트 배리어 리프 (세계 최대의 산호초 군락) - P76

환초(고리 모양으로 배열된 산호초) - P77

코코스제도는 인도양에 있는 2개의 환초와 27개의 산호섬으로 구성된 제도로 킬링제도라고도 한다. - P78

코코스제도는 사람들이 접근하기 힘들다. 오스트레일리아 영토이지만 인도네시아에 훨씬 가까운 인도양에 위치한다. - P79

찰스 다윈, 생물진화론을 발전시킨 생물학자로 가장 많이 알려져 있지만 사실 지질학자이기도 하다. - P79

고리 모양의 환초는 화산섬에 산호가 자란 뒤 섬이 침강하면서 고리 모양만 남은 산호초다. 주로 열대 지방에 많다. 사람들이 환초에 관심을 갖는 이유는 환초 주변의 물결이 잔잔해서 해상 교통과 군사 기지로써 유용하기 때문이다. - P81