식물의 광합성이 지구생태계에 미치는 영향은?

Question

안녕하세요. 식물은 광합성을 통해 태양 에너지를 화학 에너지로 바꾸며 생태계의 1차 생산자로서 역할을 하는데, 만약 지구에 존재하던 식물이 사라진다면, 먹이그물 구조, 대기 중 산소 농도, 탄소 순환은 어떤 변화를 겪게 될까요?

Answer 1

안녕하세요.

지구상에 존재하던 식물이 사라진다면 지구 생태계에 큰 영향을 미칠 것입니다. 식물이 사라질 경우 가장 먼저 붕괴되는 것은 먹이그물의 최하단인데요 초식동물은 식물을 직접 에너지원으로 삼기 때문에 단기간 내에 대량 폐사가 일어나고, 그 결과 초식동물에 의존하던 육식동물과 최상위 포식자도 연쇄적으로 사라지게 됩니다. 해양 생태계도 예외가 아닌데요 육상 식물이 사라진다고 가정하더라도, 결국 해양의 식물성 플랑크톤 역시 광합성 생물이라는 점에서 동일한 원리가 적용됩니다. 즉, 광합성 생물의 소멸은 모든 생태계에서 에너지 피라미드 자체를 무너뜨리는 사건입니다.

또한 광합성은 대기 중 산소의 거의 전량을 공급하는 과정이기 때문에 식물이 사라지면 산소 생산은 즉각 중단되지만, 호흡·연소·미생물 대사에 의한 산소 소비는 계속됩니다. 그 결과 대기 중 산소 농도는 수천~수만 년에 걸쳐 지속적으로 감소하게 될 것 입니다. 물론 단기적으로는 큰 변화가 없어 보일 수 있지만, 시간이 지날수록 고산지대나 대형 동물부터 저산소 스트레스를 겪게 되고, 결국 고에너지 대사를 필요로 하는 생물군은 생존이 불가능해집니다. 특히 인간과 같은 대형 포유류는 산소 농도 감소에 매우 취약하기 때문에 비교적 이른 시점에 생존 한계에 도달할 수 있습니다.

마지막으로 식물은 대기 중 이산화탄소를 흡수해 유기물로 고정하는 탄소 흡수원 역할을 하기 때문에 식물이 사라지면 이산화탄소를 제거할 생물학적 경로가 거의 완전히 사라지고, 화산 활동이나 세포호흡, 유기물 분해 등으로 배출되는 탄소는 계속 축적됩니다. 그 결과 대기 중 이산화탄소 농도는 급격히 상승하고, 이는 강력한 온실 효과 강화로 이어져 지구 평균 기온을 크게 상승시킬 수 있습니다. 감사합니다.

Answer 2

만일 식물이 사라진다면 지구 생태계는 바로 연쇄 붕괴가 발생하게 됩니다.

1차 생산자가 사라지면서 초식동물과 육식동물이 차례로 굶어 죽으며 생태계 에너지 흐름이 완전히 끊어지는 것이죠.

또한 광합성을 통한 산소 공급이 중단되고, 남은 산소는 분해 과정에서 소모되어 대기 질이 급격히 악화되고, 거대한 탄소 흡수원이 사라짐과 동시에 식물 사체가 썩으며 대량의 이산화탄소가 배출됩니다.

결국 빠르게 증가한 이산화탄소 같은 온실가스로 인해 지구 온난화가 가속화되며, 수분 증산을 돕던 식물 마저 없어 지표면은 사막화됩니다.

결국 에너지, 산소, 기온 조절 능력을 완전히 상실한 지구는 더 이상 고등 생명체가 살 수 없는 황폐한 행성이 될 것입니다.

그나마 이런 황폐화를 조금 늦출 수 있는 역할을 하게 될 것이 해양의 식물성 플랑크톤일 수 있습니다.

Answer 3

안녕하세요. 이성현 전문가입니다.

만약 식물의 존재가 지구상에서 사라지게된다면, 먹이그물의 붕괴로 생태계의 붕괴가 발생할 것이며

추가로 대기 중의 산소 농도가 급격히 낮아지게 될 것 입니다.

Answer 4

식물의 광합성이 중단되면 유기물 공급이 끊기면서 먹이그물 전체가 붕괴하고 대기 성분의 균형이 파괴되어 지구상의 대부분의 생명체가 멸종에 이르게 됩니다. 광합성은 태양 에너지를 유기물로 저장하는 유일한 경로이므로 식물이 사라지면 초식동물부터 최상위 포식자까지 이어지는 에너지 흐름이 차단되어 생태계 기반이 사라집니다. 또한 대기 중 산소 공급이 중단되는 동시에 생물들의 호흡과 분해 과정에서 이산화탄소 농도가 급격히 상승하여 심각한 온실효과와 기온 상승을 초래합니다. 거대한 탄소 저장소인 식물이 없어지면 탄소 순환 체계가 완전히 무너져 지구는 생명체가 살 수 없는 척박한 환경으로 변하게 됩니다.