왜 지구에는 수십억 년 동안 불이 없었을까?

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지구의 나이는 약 45억 4천만 년이지만, 화석 증거에 따르면 불이 나타난 것은 적절한 조건 덕분에 불과 수억 년 전입니다.

2023년 6월 캐나다 산불. 사진: 로이터 — 2023년 6월 캐나다 산불. 사진: *로이터*

지구는 인간이 알고 있는 유일한 불타는 행성이다. 태양계에서 가장 뜨거운 행성인 금성의 표면에는 뜨거운 마그마를 분출하는 화산이 있을지 몰라도, 그곳에서 불이 목격된 적은 없습니다. 수성이나 목성을 비롯하여 태양계나 항성계의 다른 어떤 행성에도 불이 존재한 적이 없습니다.

사실, 지구 역사상 오랫동안 불은 존재하지 않았습니다. 푸른 행성에서 불이 나타나기에 적합한 환경이 조성되기까지 수십억 년이 걸렸습니다. 지구에 처음 등장한 생물은 사람들이 생각하는 것보다 오랫동안 불이 없는 세상에서 살았습니다. 화산은 목성의 위성 이오에서 볼 수 있는 것과 같은 "불 분수"를 만들어낼 수 있지만, 이것은 실제 불이 아니라 분출구를 통해 분출되는 마그마입니다.

약 24억 년 전, 지구의 대기는 아마도 메탄으로 이루어진 두꺼운 구름이었을 것입니다. 이는 지구에 박테리아 생명체가 출현한 결과였을 것입니다. 그러다 산소 재앙이 일어났고, 고대 남조류가 햇빛으로부터 에너지를 생산하기 시작하면서 대기에 산소를 방출했습니다. 여기에서는 분자 산소가 대기 중에 축적되기 시작하지만, 연소가 일어날 만큼 충분한 농도는 아닙니다. 산소 재앙, 즉 대산화 사건으로 인해 지구는 전 세계적으로 극심한 동결 상태에 빠졌을 가능성이 있습니다. 그 이유는 산소가 메탄을 불안정하게 만들고 온실 효과를 붕괴시켰기 때문입니다. 지구는 차가워지고 불이 없어졌습니다.

식물 연소가 일어나려면 대기 중 산소량이 13% 이상이어야 합니다. 하지만 산소 수치가 35%보다 높으면 화재가 너무 강해져서 숲이 자랄 수 없고 살아남을 수 없습니다. 산소 수준이 증가함에 따라 식물은 점점 더 가연성이 높아지며, 35%가 한계치입니다. 이 한계를 넘어서면 식물 바이오매스가 불이 붙어 너무 강렬하게 타서 지속 가능한 산림 성장에 적합하지 않습니다.

약 4억 7천만 년 전, 오르도비스기에 최초의 육상 식물인 이끼류와 우산이끼류가 더 많은 산소를 생산하면서, 결국 화재를 일으킬 수 있을 만큼 산소 농도에 도달했습니다. 과학자들은 지구상에서 최초로 불의 화석 증거를 발견했습니다. 약 4억 2천만 년 전의 암석에서 숯이 발견된 것입니다. 그러나 산소 수치가 여전히 극심하게 변동했기 때문에 대규모 산불은 약 3억 8,300만 년 전까지 발생하지 않았습니다. 그 이후로 지구 전역에서 격렬한 산불이 많이 발생했습니다.

투 타오 ( IFL Science 에 따르면)

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