탄소 순환(Carbon Cycle)


















탄소는 생명체의 기본이다. 그것은 바위, 토양, 물, 식물과 동물체, 그리고 대기권에서 발견된다. 이들 속에 함유된 탄소는 주로 이산화탄소의 형태로 서로 주고받는다. 이를 탄소 순환이라고 한다. 이미 금성의 예에서 보았지만, 온실 효과를 일으키는 주요 원인으로 이산화탄소를 이야기한다. 특히 킬링 박사는 지구 대기 중의 이산화탄소의 양이 해마다 꾸준히 증가하고 있어, 이산화탄소에 의한 지구 온난화를 경고하고 있다.

따라서 지구의 탄소의 순환 과정과 인간 활동은 대기 중의 이산화탄소의 증가에 어떻게 기여하는지를 살펴볼 필요가 있다. 지구 대기 중의 이산화탄소의 양은 대기, 암석, 바다, 및 각종 생물들에 의한 탄소의 흡수 및 방출 작용으로 조절되고 있다. 예를 들어, 식물의 경우 호흡하거나 죽어서 부패하게 되면 이산화탄소를 대기 중으로 방출하고, 광합성을 할 경우 탄소동화작용을 하면서 이산화탄소를 대기 중으로부터 흡수한다. 해양에서는 플랑크톤의 광합성이나 다른 화학적 작용에 의해 이산화탄소를 대기로부터 제거하거나 용해시킨다. 한편, 해양 생물들의 부패나 해수의 증발에 의해 거의 같은 양의 이산화탄소를 대기 중으로 방출시킨다. 한편, 지질 시대에서는 과거 수백 만년 전에 죽은 식물이나 해양 생물로부터 생성된 화석 연료인 석탄, 석유, 및 천연 가스 등의 형태로 이산화탄소가 저장되기도 하였다. 이와 같이 이산화탄소의 순환이 자연 상태에서는 일정하게 방출과 흡수를 계속하면서 균형을 유지하고 있다.

그러나 문명이 발달하면서 인간들은 이산화탄소의 순환에 인위적으로 개입하기 시작하였다. 예를 들어, 각종에너지를 얻기 위하여 화석 연료를 소비하였으며, 늘어나는 인구에 따른 식량과 주거를 위하여 삼림을 훼손하였다. 매년 목재를 얻기 위해 나무를 베어 내고, 농경지와 목축지를 늘리기 위해 없어지는 삼림이 50만 에이커에 이르고 있다. 이와 같이 인간들에 의해 이루어지는 산업과 농업 활동으로 대기 중에 방출되는 이산화탄소의 양은 년 간 약 70억 톤에 이르며, 이 양들의 대략 반정도가 해양이나 식물 및 토양에 의해 흡수되고 나머지는 대기에 그대로 축적되게 된다. 이산화탄소가 열을 흡수하는 대표적인 기체로 지구 온난화에 막대한 영향을 미친다면, 향후 대기 중에 방출되는 이산화탄소의 양은 대체 에너지 개발이나 삼림의 훼손을 방지하여 줄일 수 있을 것이다. 그러나 현재의 어떠한 기술도 대기 중에 한번 방출된 이산화탄소를 제거할 수 없다는데 문제의 심각성이 있다 하겠다.