원시 해양

요약 원시 해양은 약 38~40억 년 전 지구에 형성된 최초의 바다로, 행성의 가스가 제거되는 과정에서 지각으로부터 방출된 수증기가 응축되고 대기중의 가스가 혼합된 상태에서 형성된 강한 산성비가 지반의 성분을 녹이며 지구 표면의 패인 곳을 채우면서 탄생한 것으로 추정된다.

원시 해양의 형성

원시 해양은 원시지구와 함께 형성되었다는 설이 가장 유력한 것으로 알려진다. 원시의 지구는 46억 년 가량 이전에 우주 공간의 성간(星間)가스와 먼지가 응축해서 생겼다. 이 때 강한 중력으로 주변의 미행성들이 지구로 떨어졌고 원시 지구는 고온의 고압 상태가 되었던 것으로 추측된다. 고온 고압이 된 원시의 지구는 수증기와 휘발 성분을 포함하는 가스가 방출되었고 그렇게 원시 지구의 표면과 대기는 수증기와 가스의 농도가 높아졌다. 미행성의 충돌로 인한 열에너지와 원시 지구의 대기에 존재하는 가스로 인한 보온 효과로 원시 지구의 지표는 매우 뜨거웠으,며 암석이 녹아 마그마바다가 형성되었다. 이후 원시 지구의 대기에는 구름이 생겼고 원시 지구의 크기가 현재의 지구 크기에 가까워졌을 때 대기의 온도가 급격히 내려가며 그제서야 지각이 형성되었다고 여겨진다.

지구가 섭씨 100℃ 이하로 냉각될 때까지 물은 가스로 남아 있었던 것으로 생각되는데, 약 38억 년 전, 물이 응결되어 비로 바뀌었고, 그 빗물은 오랜 시간 내리며 현재 우리가 바다라고 알고 있는 유역을 채웠을 것이다. 대기의 휘발 성분을 포함하는 가스로 인해 빗물은 상당한 산성을 띠었으며, 이때 지각의 성분들이 녹아 현재의 바다의 다양한 원소를 구성했을 것으로 추정된다. 또한 지반의 물질이 반응해서 비는 중화되면서 현재의 해수가 되고, 해수로부터 증발한 수증기는 다시 비가 되어 지상에 내려 육지를 서서히 침식해 바다로 물질을 운반해 갔다. 그렇게 바다가 형성된 후 지구의 중력에 의해 물이 지구를 벗어나지 않았고, 오늘날의 해양 환경을 이룬 것으로 보고있다.

원시 해양과 생물

지구상 최초 생물은 원핵생물이었을 것으로 추정하고 있다. 그리고 이러한 생물은 원시 해양에서 영양분을 섭취했을 것이라 예측된다. 스스로 양분을 만들어 낼 수 있는 독립영양생물로의 진화는 생물체의 진화가 폭발적으로 일어난 선캄브리아 시대에 대기와 해양에 풍부했던 이산화탄소 등을 이용할 수 있게 되면서 가능했다. 그 대표적인 예가 시아노박테리아(남세균)이다. 시아노박테리아는 최초의 광합성 생물로, 지구 대기 중 이산화탄소를 흡수하며 산소를 폭발적으로 증가시켰다. 그리고 대기 중 이산화탄소 농도가 감소하면서 지구의 온도는 더 식을 수 있었다고 추측된다.