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우주가 지금의 모습으로 팽창할 수 있게 한 빅뱅부터 호모 사피엔스의 길을 닦은 600만년의 진화에 이르기까지, 우연은 이 행성에서 우리가 존재하는 데 핵심 요소인 것으로 보입니다. 그러므로 우리의 운이 다하고 우리가 집이라고 부르는 지구가 더 이상 존재하지 않을 때가 올 것이라는 사실을 알고도 놀라지 않을 것입니다. 수십 년 동안 그러한 불가피한 행성의 멸망은 거의 20억 년 후에 일어날 것이라는 가설이 있었습니다. 그러나 산소의 가용성에 기초한 새로운 추정치는 종말이 그 시간의 절반에 가까웠다는 것을 시사합니다.
산소는 지구상의 대부분의 생명체에게 필수적입니다. 세포까지 기능하는 우리의 능력은 이 아름다운 요소에 달려 있습니다. 생존을 위해 너무나 널리 퍼져 있고 필수적인 것이 당연한 것으로 여겨지지만, 실제로 산소가 항상 이용 가능한 것은 아닙니다. 시생대 동안 지구는 대부분 물 속에 있었고 생명체는 혐기성이어서 산소가 필요하지 않았습니다. 당시 지구의 대기는 크게 메탄, 이산화탄소, 물로 구성되어 있었습니다. 그러나 시아노박테리아의 도입은 모든 것을 변화시키고 소위 "대산화 사건"으로 이어질 것입니다.
산소가 풍부한 대기의 기원과 미래
남세균은 27억년 전에 진화한 독특한 미생물이다. 그들의 초능력은 광합성을 할 수 있다는 것인데, 처음 등장 당시에는 참신한 일이었습니다. 태양으로부터 나오는 빛을 이용하여 물을 산화시키고 에너지를 생성합니다. 도움이 되는 것은 산소가 부산물로 생성된다는 것입니다. 조금씩, 이 미생물들은 대기 중으로 산소를 유입시켰고, 메탄은 제거되었습니다. 대기 구성의 엄청난 변화로 인해 호기성 유기체가 진화하고 번성할 수 있었습니다.
추가적인 결과로, 기존의 무산소 생물의 대부분이 멸종되었습니다. 앞으로는 그 반대가 일어날 가능성이 있나요? 우리는 우리가 알고 있는 지구상의 생명체의 종말이 불가피하다는 것을 오랫동안 깨달아왔지만, 이전의 예측은 태양의 성장과 지구를 삼킬 가능성에 기초를 두고 있었습니다. 이는 대략 50억년 후에 일어날 것으로 예상된다. 그러나 약 20억년 안에 태양 복사가 지구의 바다를 완전히 쓸어버릴 수 있으며, 이로 인해 이 행성은 우리가 살 수 없는 곳이 될 것이라는 데에도 합의가 이루어졌습니다.
끝이 가까워졌습니다
이러한 요인은 기존 모델에 의해 잘 뒷받침되지만, 그 이전에 발생할 수 있는 대기 산소의 가용성을 고려하지 않았습니다. 이러한 예측의 부산물은 이산화탄소가 크게 감소한다는 것입니다. 광합성에는 이산화탄소가 필요하기 때문에 이는 산소에 큰 문제를 야기합니다. 따라서 이산화탄소 수준이 너무 고갈되어 지구상의 식물이 멸망하게 되면 생물권이 크게 붕괴되어 산소 이용이 점점 줄어들게 됩니다.
이러한 통찰력을 바탕으로 연구원 Kazumi Ozaki와 Christopher T. Reinhard는 지구의 미래 생물권을 예측하는 모델을 실행하고 그 결과를 Nature Geoscience에 발표했습니다. 그들은 기후와 환경에 영향을 미치는 생물학적, 지질학적, 화학적 요인을 기반으로 모델을 실행했습니다. 이 모델은 400,000번 실행되었으며 그 결과 이전에 설정된 타임라인이 10억 년으로 크게 단축되었습니다. 아직 시간이 많이 남았지만, 우리가 살고 있는 우주 공간이 우리 회사와 다른 호기성 유기체를 수용할 수 있는 만료일이 있다는 사실을 알면 당황스러울 수 있습니다.
올해 지구 최후의 심판의 날 시계는 우리가 본 것 중 가장 자정에 가장 가깝게 설정되었으며, 이는 우리가 잠재적으로 글로벌 재앙에 얼마나 가까웠는지를 은유적으로 나타냅니다. 이 재앙적 예측에서 고려되는 요소는 인간의 결정과 행동에서 비롯됩니다. 우리 생태계가 이미 우리가 바라는 것보다 더 취약한 균형 상태로 존재한다는 사실을 알기 때문에 현재 우리가 번성할 수 있는 지구의 요소를 유지하는 것이 중요합니다.
