가이아는 어떻게 체온을 조정하는가? 1.온실가스를 줄인다… 이산화탄소,메탄의 수거[담요를 벗는다] 2.반사율을 높인다…빙하의 확대[햇빛 차단막을 세운다.]
온실가스를 줄인다… 이산화탄소,메탄의 수거 가이아는 어떻게 체온을 조정하는가? (1) 이산화탄소는 '가이아'의 대사작용에 핵심적인 물질로서, 기후, 식물의 생장, 산소의 생성에 모두 중요한 관계를 가진다. 그 공급원인 화산으로부터 그 종말처리장인 석회암층에 이르기까지 이산화탄소는 순환을 쉬지 않는다. 대기 중의 탄산가스 비율은 지금 0,03%인데, 이산화탄소가 화산으로부터 유입되는 양과 석회암층으로 빠져 나가는 양에 의해 결정되는 것이다. 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 미생물이 껍질을 만드는 데 사용된다, 해조류는 또 대기 중의 탄산가스를 빨아내리기도 한다. 이 미생물들이 죽으면 그 껍질은 바다 바닥으로 비 오듯 떨어져쌓여서 석회암층과 백악층의 재료가 된다,
온난화를 야기하는 탄소와 메탄을 대기 속에서 수거함으로써 온도를 떨어 뜨린다. [1] 규조류와 해조류에 의한 봉인..석회암 1.식물등에 의해 풍화된 규산칼슘 CaSiO3 의 바위가 이산화탄소가 용해되어 있는 빗물에 닿으면 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 또한 대기 중의 이산화탄소를 빨아내는 역할도 한다.) 바다의 바닥에 해조류와 규조류의 잔해가 쌓여 석회암층을 이룬다. 이 암석은 탄소를 봉인하고 있는 거대한 저장고이다. 지상의 석회암은 이 잔해가 지각변동으로 융기한 것이다.
석회암지대-영국 이스트본
[2] 땅속에 봉인…석탄과 석유 각 백악기와 에오세의 괴멸적 온난화 상황에서 탄소발생원인 유기체를 땅 속에 깊히 봉인함으로써 온도를 내릴 수 있었다. 현대문명은 이 봉인된 탄소를 퍼내어 에너지원으로 쓰고 있다.
[3] 얼음속에 봉인..메탄 하이드레이트 순수한 물은 1기압 0℃일 때 얼지만 특정한 가스와 만날 경우 고압, 저온 상태에서 고체로 변한다. 이를 ‘하이드레이트(hydrate)’라고 부르고, 얼음 안에 갇혀 있는 물질이 메탄일 경우엔 ‘메탄 하이드레이트(methane hydrate)’라로 부른다. 메탄 하이드레이트는 가스분자가 물분자들로 둘러싸인 일종의 포접화합물 (clathrate)의 형태. 즉, 격자형 얼음 분자 안에 메탄가스 분자가 갇혀 있는 형태. 이것은 마치 얼음과 같은 형태로 나타나는데 이는 일정한 온도와 압력 조건하에서 저분자 탄화수소 성분이 물분자와 결합하여 형성된 결빙상태의 고체물질. 물분자 46개와 메탄분자 87개의 결합체로 그 분자식은 CH₄ 5.75H₂O
극지대의 얼음이 녹으면서 메탄 하이드레이트의 봉인이 풀린다
[얼음이 녹아 바다가 되면 얼음의 높은 반사율은 0.1도 안 되는 바다의 반사율로 바뀌고 만다.] 가이아는 어떻게 체온을 조정하는가? (2) 반사율(알베도)을 높힌다. 지표면에 도달하는 태양빛의 3분의 1 가량이 반사된다. 빙하 등 얼음의 반사율은 무척 높다. 얼음과 눈으로 가득찬 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
더 상세한 모델에 대해서는 http://alife.or.kr/gaia&daisy_model.htm 시뮬레이션 Dave McShaffrey의 EcoCybernetics http://www.marietta.edu/~biol/facilities/complab.html 더 상세한 모델에 대해서는 http://alife.or.kr/gaia&daisy_model.htm