나무는 대기 중의 CO2를 어떻게 탄소로 바꾸어 저장하나?

 

나무는 대기 중의 CO2를 어떻게 탄소로 바꾸어 저장하나요? 자유게시판

2012/04/06 21:35 수정 삭제

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Energy Planet | 아토미
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우리의 삶은 에너지가 없이는 하루도 유지될 수가 없어요. 어두운 밤을 밝혀주는 등불부터 음식을 따뜻하게 만들어주는 가스까지!

그런데 우리가 이렇게 쓰는 에너지 중 현재 가장 큰 에너지원으로 사용하는 석탄이나 석유 등이 나무로부터 만들어지고 있다는 사실, 알고 계시나요? :) 나무 속에 있던 '탄소'가 오랜 세월에 걸쳐 열과 압력을 받으며 화학적 변화를 거쳐 만들어지는 것이 바로 석탄과 석유와 같은 화석연료랍니다. 특히 무성한 산림은 나무나 토양 안에 대량의 탄소가 저장되어 있는 에너지의 보고라고 할 수 있어요. 그렇다면 나무들은 어떤 방법을 통해 탄소를 몸 속에 저장시키고 있는 걸까요?

그 답은 바로 [광합성]입니다 ^^ 나무에 저장된 대량의 탄소들은 원래 대기 중에 존재하는 CO2에 포함되어 있던 것이에요. 그리고 나무는 광합성 과정을 통해서 대기 중의 CO2를 거두어 들이고는, 이를 바탕으로 하여 탄소, 산소, 수소와 같은 원소들로 구성된 당, 녹말과 같은 에너지원을 만들어요. 나무는 당이나 녹말을 동력 삼아 잎과 가지, 줄기, 뿌리 등을 만들어내거든요 ^^

위의 그림은 나무에 의한 광합성과 호흡을 그린 것이에요. 나무의 부분 중 실질적으로 광합성을 하는 것은 나무의 잎인고, 그 밖의 가지나 줄기, 뿌리 등은 호흡만 한다고 합니다. 나무 역시 광합성을 하는 것 이외에도 당이나 녹말을 연료로 해서 에너지를 얻기 위해 호흡을 하거든요. 이는 동물들이 하는 호흡과 마찬가지로 산소를 호흡하고 CO2를 내보내는 것이랍니다. 광합성을 하지 않는 가시, 줄기, 뿌리는 호흡만을 하는 셈이죠. 일반적으로 산림 전체에 저장된 CO2 가운데 30~40%는 나무가 호흡을 통해 내보내고, 50~60%는 잎이나 가지가 되고, 나머지 10~20%가 줄기나 뿌리의 성장에 쓰인다고 합니다 ^^

이때 만들어지는 영양소들 중 탄소의 비율이 가장 높은데요, 나무를 건조시켰을 때 나무 질량의 약 절반 가까이가 탄소일 정도라고 해요. 그래서 나무, 혹은 나무가 퇴적되어 만들어진 화석연료를 태우면 탄소가 다시금 CO2 형태로 방출되는 것이죠. 또한 당과 녹말이 저장된 잎과 가지, 줄기 등이 땅에 쓰러지게 되면 나무에 있던 탄소가 토양의 일부로 전환되기도 해요. 쓰러진 나무의 일부가 미생물에 의해 분해되면서 분해된 식물체는 안미노산이나 단백질 등의 유기물이 되고, 결국 토양의 일부가 되는 것이죠. 이런 과정들을 통해 대기 중의 CO2는 식물을 매개로 해서 산림에 저장되는 것이랍니다.

 

물론 이렇게 나무와 토양에 저장된 탄소는 최종적으로 분해되어 대기로 되돌아가게 되요. 나무 및 토양 속 미생물들의 호흡을 통해서, 나무가 불에 태워지면서, 혹은 나무가 퇴적되어 만들어진 화석연료의 이용 등을 통해서 나무에 저장되었던 탄소는 다시금 CO2로 변환되어 대기 중으로 되돌아가게 된답니다. 하지만 그럼에도 불구하고 우리가 대기 중 CO2 농도를 낮추는 데 나무가 기여한다고 말하는 것은, 이러한 분해 과정에 긴 시간이 걸리기 때문이에요.

하지만 최근에는 지구온난화가 진행되면서 산림의 CO2 흡수 효과가 떨어지고 있다는 지적이 나오고 있어요. 산림에서의 CO2 '흡수'보다 '방출'이 많아지고 있다는 것이죠. 이에 대해 산림에서의 CO2 농도를 계속 관측하고 있는 일본 국립환경연구소의 사이구사 노부코 박사는 "CO2의 농도가 상승하면 광합성의 양이 늘어나기 때문에 나무의 성장이 활발해진다. 단, CO2 농도가 더욱 상승해 기온이 오른 경우는 광합성량의 증가보다 오히려 나무와 토양 미생물의 호흡량이 늘어난다. 그 결과 산림 전체에서는 CO2를 흡수하기보다는 방출하는 쪽이 많아진다는 사실을 알게 됐다."라고 말했답니다.

CO2의 농도가 일정 이상 상승하면, 나무가 CO2를 탄소로 저장하기보다는 호흡하며 다시금 대기로 배출하는 양이 많아진다는 이야기인데요, 가뜩이나 대기 중 CO2 농도로 전세계가 골머리를 앓고 있는 중에 나무의 CO2 배출량까지 늘어나면 큰일일 듯 해요 ^^;;

아토미는 나무들이 탄소 저장율이 쑥쑥 늘어나 대기 중 CO2 농도를 줄이는 데 기여해주었으면 좋을 것 같은데,, 생명공학이 더욱 발전하면 이런 일도 가능하게 될지 궁금해지네요 :)