안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
지구의 대기 중 산소는 주로 식물의 광합성과 광해리 두 가지 방법으로 생성됩니다.
대부분의 산소는 해양 식물인 조류를 비롯한 식물들의 광합성에 의해 생성됩니다. 광합성은 식물이 이산화탄소와 물을 원료로 태양에너지의 도움을 받아 유기물을 만드는 반응인데, 이 과정에서 부산물로 산소가 생겨납니다.
그리고 지구의 지각권과 상층 대기에서 자외선 복사에 의해 산소가 생성됩니다. 광해리는 대기권 상층부에서 일어나는 현상으로 물 분자가 자외선과 부딪치면 산소와 수소로 분리되는 반응입니다.
이렇게 생성된 산소는 지구의 대기 중 21% 이상을 차지하게 되며, 이는 지구의 생명체들이 호흡하며 생존하는 데 필요한 요소이며 이 과정을 통해 산소가 소비되고 순환하게 됩니다.
그러나 지구 탄생 후 첫 20억 년 동안 공기 속에는 산소가 거의 없었습니다.
연구결과에 의하면, 공기 중에 산소가 갑자기 크게 증가했던 사건은 원생누대에 두 번에 걸쳐서 일어났는데 한번은 고원생대인 24억∼20억 년 전이었고, 다른 한번은 신원생대의 8억∼6억 년 전이었습니다. 이를 각각 '제1차 산소혁명사건' 그리고 '제2차 산소혁명사건'이라합니다.
제1차 산소혁명사건 기간에 산소가 크게 증가했다는 증거는 24억∼20억 년 전의 암석에 다양한 형태로 남겨졌습니다. 바로 광합성 활동을 하는 가장 원시적인 생물인 남세균이 출현한 것이죠.
하지만, 제2차 산소혁명사건으로 신원생대 기간 중에 공기 중 산소 함량이 크게 증가했다는 사실은 학계에서 모두 인정하고 있지만, 산소가 갑자기 늘어난 정확한 시기와 메커니즘에 대해서는 아직까지도 학자들 사이에 의견이 크게 갈리고 있습니다.
