석탄기란 말을 들어보셨나요 ?
고등학교 지학 시간에 지구의 지질연대에 관하여 배운 기억이 날 겁니다. 고생대, 중생대, 신생대로 나뉘고, 그중에서도 가장 오래된 고생대 끝자락에 자리 잡은 시대를 말하는데 그래도 약 3억 년 전이라고 합니다.
고생대의 다른 지질연대 이름은 발음하기도 어려운 외래어로 되어있는데 석탄기는 친숙한 우리말로 되어 낯이 익습니다 . 이 시기는 말 그대로 식물이 지하에서 썩지 않고 묻혀있다가 수백만 년에 걸쳐 고온과 압력으로 휘발성 물질이 빠져나가고, 고도로 농축되어 만들어진 물질이 석탄이 된 것입니다 .
지질연대로 대략 3억 5천만 년 전에서 2억 4~5 천만 년 전까지를 석탄기로 보고 있는데 대부분 석탄이 나오는 지층으로 이 시기에 식물이 대단히 번창했음을 알 수 있습니다. 그런데 식물은 이 시기 이후에도 계속 번창하게 자라고 있는데 어째서 이 시기에만 석탄으로 남아오고 있는 것일까요?
그 이유가 재미있습니다.
이 시기의 식물은 동물의 무지한 먹잇감에서 자기방어를 하려고 고분자물질인 셀룰로스를 합성했는데 이 물질은 동물들이 소화시킬 수 없었습니다 . 세균까지도 소화할 수 없어 썩지 않고 그대로 쌓여있었다고 합니다. 이렇게 쌓인 식물의 사체들이 비바람에 쓸려 낮은 곳으로 내려가고, 지진과 지각운동으로 지표면 아래로 파묻혀 지하 3~4km에서 고온과 압력으로 숯이 된 것입니다. 지표면 아래 1km마다 섭씨 30°씩 올라가니 3km 밑으로 내려가면 100°이상 온도가 올라가게 되고, 거기에 무거운 바위와 흙이 내려누르는 압력으로 ‘구어진 숯’이 된 것이지요.
그런데 석탄기 이후의 식물은 왜 석탄이 안되는 것일까요?
그것은 동물에게도 진화가 일어나 소화를 시키지 못했던 셀룰로스를 소화할 수 있는 종이 등장하게 된 것입니다. 셀룰로스를 소화하기 위하여 장이 길어진 만큼 덩치가 큰 공룡이 나타난 것입니다. 공룡이 셀룰로스를 분해하기 위한 설비를 갖춘 덩치라면 소, 양과 같은 우제류 (牛蹄類)는 되새김질로 셀룰로스를 소화하는 것입니다.
여기에 약 2억 2천만 년 전 목재를 분해할 수 있는 부후균 (腐朽菌)이 출현하여 석탄기가 끝나게 됩니다. 부후균이란 말이 어렵지만 대표적인 부후균이 버섯입니다. 바로 버섯의 출현으로 식물의 사체가 분해되므로 석탄으로 만들어지지 않는 것입니다.
이렇게 보면 자연생태계는 셋으로 나누어 볼 수 있습니다.
식물은 엽록소로 영양원을 자기 생산하는 생산자
동물은 광합성을 못하고 다른 동식물로 영양원을 얻는 소비자
버섯은 동식물의 사체나 배설물을 분해하여 자연으로 보내는 환원자
현재 우리 지구는 석탄?석유라는 화석연료가 주 에너지원으로 마구 쓰이고 있습니다. 그 옛날 사냥하고 열매를 채취했던 시절 , 인간은 1인당 하루 2000 칼로리 열량만 가지면 되었기에 에너지량이 100와트 백열등 하나 정도만 필요했습니다. 오늘날 우리는 1인당 옛날 열량의 100배 이상인 10,000 와트의 에너지가 필요합니다. 여기에 사회적 필요에 의한 에너지를 합치면 기하급수적인 양이 있어야 합니다. 특히 에너지 소비량에 있어 우리나라는 세계 9위라는 높은 수준에 있습니다.
이러한 에너지의 소비는 급기야 지구 온난화를 일으켜 갖가지 자연재해가 끊이질 않습니다 . 살인적인 무더위와 함께 많은 희생자를 낸 지난 7월의 홍수가 우리에게도 생생합니다.
누가 그랬다지 않습니까?
“올여름이 사상 가장 최저 기온이 될 것이다.”
“왜?”
“앞으로 계속 기온은 올라갈 것이기 때문이다 .”
시급하게 대안을 찾아야 합니다 .
대안 중 하나가 태양에너지의 이용입니다. 과학자들은 1 시간 동안 지구에 쏟아지는 태양에너지가 세계가 1년 동안 쓰는 에너지양과 맞먹는다고 추산합니다. 고효율로 태양에너지를 쓰도록 해야 합니다 . 석탄기 설명에서 말씀드렸듯 현재 우리 에너지 대부분은 지구 내부에서 얻어온 것입니다.
이제는 이것을 바꾸어 지구 바깥인 태양에서 얻는 것도 좋은 방안이라고 봅니다 .
오늘도 최고의 날이 되십시오 .
- 미래과학연구원-