Transcript 가이아는 어떻게 체온을 조절하는가

가이아는 어떻게 체온을 조정하는가?
1.온실가스를 줄인다… 이산화탄소,메탄의 수거[담요
를 벗는다]
2.반사율을 높인다…빙하의 확대[햇빛 차단막을 세운
다.]
가이아는 어떻게 체온을 조정하는가?
(1)
온실가스를 줄인다… 이산화탄소,메탄의 수거
이산화탄소는 '가이아'의 대사작용에
핵심적인 물질로서, 기후, 식물의 생
장, 산소의 생성에 모두 중요한 관계
를 가진다. 그 공급원인 화산으로부
터 그 종말처리장인 석회암층에 이르
기까지 이산화탄소는 순환을 쉬지 않
는다. 대기 중의 탄산가스 비율은 지
금 0,03%인데, 이산화탄소가 화산으
로부터 유입되는 양과 석회암층으로
빠져 나가는 양에 의해 결정되는 것
이다. 식물은 그 생장에 의해 암석을
부스러뜨리고 탄산가스를 흙 속으로
끌어들인다. 물에 녹은 탄산가스는
현무암의 성분과 화학반응을 일으켜
탄산수소칼슘을 만들고, 이것이 씻겨
내려가 바다로 들어가면 바다의 미생
물이 껍질을 만드는 데 사용된다, 해
조류는 또 대기 중의 탄산가스를 빨
아내리기도 한다. 이 미생물들이 죽
으면 그 껍질은 바다 바닥으로 비 오
듯 떨어져쌓여서 석회암층과 백악층
의 재료가 된다,
온난화를 야기하는 탄소와 메탄을 대기 속에서 수거함으로써 온도를 떨
어 뜨린다.
[1] 규조류와 해조류에 의한 봉인..석회암
1.식물등에 의해 풍화된 규산칼슘 CaSiO3 의
바위가 이산화탄소가 용해되어 있는 빗물에 닿
으면 서서히 녹아 탄산칼슘 CaCO3 과 규산
Si(OH)4 이 된다.
CaSiO3 + CO2 → CaCO3 + SiO2
SiO2 +2H2O →Si(OH)4
2. 규조류,방산충의 미생물들은 규산 Si(OH)4 을
흡수해서 몸의 골격을 만들고, 해조류(원석조류)
는 탄산칼슘으로 골격을 만든다. (해조류들은 또
한 대기 중의 이산화탄소를 빨아내는 역할도 한
다.)
바다의 바닥에 해조류와 규조류의 잔해가 쌓여
석회암층을 이룬다. 이 암석은 탄소를 봉인하고
있는 거대한 저장고이다.
지상의 석회암은 이 잔해가 지각변동으로 융기
한 것이다.
석회암지대영국 이스트
본
[2] 땅속에 봉인…석탄과 석유
각 백악기와 에오세의 괴멸적 온난화 상황에서
탄소발생원인 유기체를 땅 속에 깊히 봉인함으로
써 온도를 내릴 수 있었다.
현대문명은 이 봉인된
탄소를 퍼내어 에너지
원으로 쓰고 있다.
[3] 얼음속에 봉인..메탄 하이드레이트
순수한 물은 1기압 0℃일 때 얼지만 특정한 가스와 만날
경우 고압, 저온 상태에서 고체로 변한다. 이를 ‘하이드레
이트(hydrate)’라고 부르고, 얼음 안에 갇혀 있는 물질이
메탄일 경우엔 ‘메탄 하이드레이트(methane hydrate)’라
로 부른다. 메탄 하이드레이트는 가스분자가 물분자들로
둘러싸인 일종의 포접화합물 (clathrate)의 형태. 즉, 격
자형 얼음 분자 안에 메탄가스 분자가 갇혀 있는 형태. 이
것은 마치 얼음과 같은 형태로 나타나는데 이는 일정한
온도와 압력 조건하에서 저분자 탄화수소 성분이 물분자
와 결합하여 형성된 결빙상태의 고체물질.
물분자 46개와 메탄분자 87개의 결합체로 그 분자식은
CH₄ 5.75H₂O
극지대의 얼음이 녹으면서 메탄 하이드레이트
의 봉인이 풀린다
가이아는 어떻게 체온을 조정하는가? (2)
반사율(알베도)을 높힌다.
지표면에 도달하는 태양빛의 3분의 1 가량이 반사된다.
빙하 등 얼음의 반사율은 무척 높다. 얼음과 눈으로 가득
찬 극지방의 반사율은 0.8 정도로 태양빛의 80% 가량을
돌려보낸다.
[얼음이 녹아 바다가 되면 얼음의 높은 반사율은 0.1도 안
되는 바다의 반사율로 바뀌고 만다.]
간단한 모델로서 자동온도 조절장치
데이지 모델
시뮬레이션 Dave McShaffrey의 EcoCybernetics
http://www.marietta.edu/~biol/facilities/complab.html
더 상세한 모델에 대해서는
http://alife.or.kr/gaia&daisy_model.htm