공룡들이 살던 시대에 왜 산소농도가 짙었던 건가요?
공룡들이 살던 시대에는 지금과 비교해서 산소농도가 많이 짙었다고 하는데요.
왜 그 시대에는 지금과 달리 산소 농도가 짙었던 건가요?
안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.
(1). 공룡시대에 산소 농도가 높았다?
얼마 전 유튜브에서 이런 댓글을 본 적이 있습니다. '공룡시대에는 산소 농도가 지금보다 훨씬 더 높았다. 그런데 그 산소농도가 공룡시대 말기에 가서 감소하였기 때문에 공룡이 호흡이 어려워져서 멸종하였다.'. 모 웹툰에서도 쥐라기공원이 불가능한 이유 중에 '공룡 시대엔 산소 농도가 지금보다 높아서 공룡들이 지금 시대에서는 생존이 어려웠다!'. 이 말은 과연 사실일까요? 아닙니다. 과거 지구의 산소농도 연구 결과에 따르면 공룡시대 당시 산소농도는 오히려 지금보다 낮았다고 합니다.
과거의 산소농도는 어떻게 알 수 있는 걸까요? 산소의 농도는 변화하였지만 과거 산소의 흔적이 남은 암석을 분석해보면 알 수 있습니다. 예를 들면 산소의 작용으로 붉게 산화된 산화철을 화학적으로 분석하는 식으로 말이죠.
호주에서 산출된 산화철. [출처-https://www.lakeneosho.org/More7.html]
그러면 공룡시대의 산소농도는 어느 정도였을까요? 공룡이 등장하기 이전에는 산소농도가 매우 높았습니다. 사실 대중들이 흔히 생각하는 '산소 농도가 높은 과거 시대'는 보통 이 시대를 뜻합니다. 이 시기는 석탄기 (3억 5천 8백만 년 전 ~ 2억 9천 8백만 년 사이), 페름기 (2억 9천 8백만 년 전 ~ 2억 5천만 년 전 사이)입니다. 석탄기에 들어서서 식물이 육상으로 진출한 후에 울창해진 산림으로 인해 산소 농도는 매우 높아졌습니다. 거대한 곤충이 나타났던 시절도 바로 이 시절 이야기이죠. 높은 산소농도 덕분에 절지동물들은 거대해질 수 있었습니다. 물론 중력이 있기 때문에 영화나 만화에서 보이는것 마냥 사람을 잡고 가볍게 날아오를 수준으로 거대해지진 못했지만요.
시기에 따른 산소 농도의 변화. 출처-Kutschera and Niklas (2013).
석탄기 시기에 살았던 거대 잠자리류 메가네우라 (Meganeura)와 인간의 크기 비교. [출처- https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Meganeura-size.jpg]
이 산소 농도는 페름기말 대멸종, 그러니까 지구 역사상 가장 강력한 멸종이 있었던 시기를 거치면서 확 낮아졌습니다. 페름기 말 대멸종의 원인으로 알려진 이 멸종은 시베리아에 있는 시베리아 트랩이 폭발하면서 일어난 멸종으로 추정되고 있습니다. 아주 큰 규모의 화산이 폭팔하면서 대멸종이 일어나면서 바다에서 광합성을 하는 규조류등 식물성 플랑크톤과 육지 식물의 대량 멸종 및 폭팔과 함께 대량의 이산화탄소 유출로 인해서 지구의 산소농도는 매우 크게 낮아졌습니다. 이렇게 낮아진 산소농도는 공룡시대의 거의 상당수 시기동안 낮은 상태였다가 공룡시대 마지막 시기인 백악기 시기에 접어들면서 다시 상승하였습니다. 공룡 대멸종이 일어날 시기 즈음에 다달아서야 현대보다 살짝 더 높아졌었지요. 이 수치는 공룡 대멸종 이후로 다시 약간 감소하여 현재와 비슷해졌습니다.
결론을 이야기하자면, 공룡이 살던 시기의 산소 농도는 공룡시대 말기를 제외하면 오늘날보다 높지 않으며 오히려 더 낮았다고 볼 수 있습니다.
안녕하세요. 과학전문가입니다.
추측하는 사항으로는 산소의 공급 매개체가 있습니다. 당시에는 바다에 펴졌던 박테리아의 일부가 광합성을 하면서 산소가 발생 되었다고 보는데 그 박테리아에서 생성된 산소가 많았다고 추측합니다.
안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.
옛날에는 지금보다 나무도 많고 식물도 많아 나무에서 산소가 많이 생성되었습니다
요즘엔 도시가 많아 나무가 적죠
