The Rise of Homo Sapiens Access to Earth’s Treasure Chest Permits a Planetary Takeover 201482245 박선연

Contents Introduction Dawn of the Human Era The Human Energy Revolution Earth’s Treasure Chest Classes of Resources Summary

Dawn of the Human Era “호모 사피엔스” 호모 에렉투스 오스트랄로피테쿠스 유인원 등장 포유류 분화, 대형포유류 등장 호모 사피엔스 Homo Spiens 15 ~ 20 만년 전 등장. 다른 인간보다 다양한 도구 사용, 언어, 지능 발달 → 살아남아 지금의 인간으로 진화. ⇒ 아프리카 기원설.

Dawn of the Human Era 7 만년 전: 총 인구 대략 1 만명 - 5 만년 전: 해륙 수송 1 만 5천년 전: 베링육교 → 미국이주 온난화, 간빙기 → 거주 지역 증가, 사냥과 수집, 문명 생성과 발달 → 사회 형성 → 인구 증가. 마지막 빙하기 이후 지난 12,000년 이상의 인구 성장. 기원전 7만 년 ~ 1만 년 사이 매년 0.007 % 증가 산업화 이후 매년 1 % 증가 1960 년대 20억 추가 2012 년 70억 인구. ⇒ 행성변화의 근본 원인 → 인간 에너지 혁명

The Human Energy Revolution 에너지에 접근 → 인간 문명의 원동력. - 바람, 나무, 석탄, 석유 등 탄소 기반 에너지는 인간에게 엄청난 에너지를 공급. 지각으로부터 금속 추출 대수층과 댐강으로부터 물 저장 다른 동물을 지배, 제거. But, 생태계 파괴 황과 수은 방출 - 표토 제거, 물 부족 등 ⇒ 현대문명의 경탄/경악

Earth’s Treasure Chest 지구의 보물상자 = 지구가 제공하는 풍부한 자원 금속, 연료, 지하수, 토양 등 수십억 년 진화의 결과 철 : 표면 환경의 산화상태에서 축적 Ex) BIF 퇴적물 우라늄: 암석과 해수에 엷고 광범위하게 분포 인: 생명체의 필수요소로 주로 비료에 사용 크롬과 백금: 마그마에서 형성 구리, 몰리브덴, 주석 등: 판구조론의 결로서 형성, 열수 시스템 근처에 존재

Earth’s Treasure Chest 열수광상(Hydrothermal ore deposits): Au, Cu, Pb, Zn, Ag → ophiolites 형성 ⇒ 초기 금속의 원천 역할 Age (million years) 화석연료: 고생대 전에 형성 석탄: 매년 20,000 톤 축적 석유: 일년에 100 m3 축적 ⇒ 빠른 속도로 사용. 담수와 토양 빗물과 강: 빠르게 순환 호수와 지하수: 장기간 ⇒ 자원은 시간에 의존적.

Classes of Resources 광범위하고 짧은 순환 시간의 자원 예) 공기, 표층수 보충기간, 인간 사용에 의한 파괴, 지구에의 풍부도에 따라, 광범위하고 짧은 순환 시간의 자원 예) 공기, 표층수 2) 양이 많고, 순환 할 수 있는 자원 예) 대부분의 금속 3) 양이 한정되고, 인간 시간의 척도에 순환되지 않는 자원 예) 생물다양성

Classes of Resources - 양이 거대하고 빠르게 순환. 짧은 순환 시간의 자원: 공기와 물 공기: 대기에서 순환시간: 5,000 년 → 입.출력 변화 < 비축 양 물: 복잡한 자원 빠른 순환 시간 문명을 위해 필수적이고 제한적 :인구 증가 → 물 요구량 증가 But, 세계의 많은 지역에서 부족. Ex) 1)세계 곡물의 40 %는 관개지에서 성장 2) LA: Owens lake, Mono lake 3) 이집트: 나일강 ⇒ 표층수에서의 접근은 전 세계의 문제.

Classes of Resources 지하수: 보충되지만, 보충기간이 수 천년 - 추출 > 보충 : 물 level 감소, 대수층 물 부족 관개로 인한 지하수 고갈 → 세계의 문제. Ex) 1) 관개를 위한 사용 → 옥수수, 밀, 대두의 높은 생산→ 지하수면 level 감소 2) 인도와 중국 → 세계에서 가장 많이 관개. → 매년 50 km3 의 손실 3) 사우디아라비아: 1970년 농업 개발 프로그램 시작 → 1990년 대 물 사용과 농업적 생산성 절정 → 지하수 고갈 → 밀 생산 중단, 밀 수입.

Classes of Resources 방대한 자원과 잠재적 순환 가능성: 금속 - 모든 암석에 존재, 이론적으로 이용 가능한 양은 무한대 → 가격과 비례하여 재활용이 경제적 인: 비료의 구성요소 캄브리아-선캄브리아 경계와 중생대 끝에 퇴적물이 정점. 인구 증가와 토양의 질 저하 → 필요성 증가. But, 부영양화 초래 구리 Ex) 미국: 사용한 구리의 반 재활용, 강철은 88% 재활용 → 생산성 꾸준히 증가. But, 현대 광업은 환경규제의 대상.

Classes of Resources 화석연료 Fossil fuels : 생물체에 의해 주로 형성되는 복잡한 유기 분자. 유한하고 순환 되지 않는 자원: 화석연료, 토양, 생물 다양성 화석연료 Fossil fuels : 생물체에 의해 주로 형성되는 복잡한 유기 분자. 양이 한정되고, 재활용되지 않음. 1) 석유 중생대 쥐라기와 백악기의 지층에서 주로 만들어짐. 일부 고생대에서도 발견. 유전: 특유의 주기와 한정된 수명을 가짐 - 새로운 유전 발견 감소 → 새로운 공급 감소 피크오일 Peak Oil: M. King Hubbert

Classes of Resources 2) 석탄 - 2억 5천만년 전 ~ 3억년 전 고생대와 중생대에 생성. - 과거의 육상식물이 지층 중에 묻혀 생산. ⇒ 화석연료는 천천히 축적되는 반면, 즉, 지구가 생산하는 거 보다 100만 배 빠른 속도로 자원을 사용.

Classes of Resources 토양 인간 기간에 재생불가능 자원 (30cm 표토 생성에 1,000 ~ 10,000 년 소요) → 농업, 산업 등으로 토양 손실 - 토양, 표토 손실 Ex) 미국: 손실률은 보충률의 10배/ 매년 acre 당 10톤 손실 문제점) 토양의 산소 저장 능력 상실로 대기 중 이산화 탄소 증가 → 지구 온난화 다량의 영양소 손실 → 토양 비옥도 감소 → 인 사용 증가 영양물질 다량 함유한 토양이 하천에 유입 → 부영양화 생태계 서식지 파괴/ 식량부족 ⇒ 인구 압력, 제한된 새로운 서식지, 현대 식량의 요구 → 토양의 점진적인 악화 생물다양성 생태계 안정성은 이를 유지하는 생물의 다양성에 의존, 즉, 지구의 거주성은 생태계의 생존 능력에 의존. 지구와 함께 40억 년 동안 진화를 거치며 변화, 축적된 것으로 한번 소실되면 재생 불가능. 인구 증가, 자원 소모, 대기,해양 오염, 녹지 감소 등 → 생물의 멸종이 가속화 매일 50 ~ 100 종씩 멸종되고 있다고 추정.

Summary 인간의 등장, 짧은 시간에 우점종이 되었다 – 생태계 지배, 먹이사슬의 꼭대기 위치, 거주지 소유권 주장 행성이 지배는 인간 에너지 혁명에 의해 가능했다. 여러가지 유형의 자원이 있다- 무제한이고 순환가능 자원, 많은 양과 잠재적 순환 가능성이 있는 자원, 한정되고 한번 소실되면 재생불가능한 자원 인간은 아주 짧은 몇 세기에 행성 자원의 축적의 수 십억 년을 사용했다. 인간으로 행성에 있는 종이 거주하기 쉬운 환경을 조성하게 되었다. But, 동시에 다른 종이 거주할 수 없는 환경도 조성.

감사합니다.