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생물 군집 내에서 생물들 간의 먹이 관계는 녹색식물- 초식동물- 소형육식동물- 대형육식동물 순으로 연결되는 데 이를 ‘먹이연쇄’ 라하고, 먹이연쇄가 얽혀서 복잡한 경우를 ‘먹이그물’ 이라고 한다. 또한 생태계 내에서 생물의 종류와 수, 물질의 양 등이 큰 변화 없이 일정하게 유지되는 상태를 ‘생태계 평형’ 이라고 한다.
일반적으로 ‘생태계 평형’ 은 먹이연쇄가 기초가 되며, 생물 종이 다양하고 먹이연쇄가 복잡할수록 평형이 잘 유지된다. 생태계는 어떤 요인에 의해서 일시적으로 파괴되더라도 다시 평형을 회복하는 능력이 있다.
미국 그랜드캐년 북쪽의 카이바브 고원에는 1906년까지 약 4,000마리의 사슴이 살고 있었다. 미국 정부는 카이바브 고원의 사슴을 보호할 목적으로 1906년부터 30년 동안 사슴의 포식자인 늑대, 코요테, 퓨마 등의 사냥을 허가하였다. 그 결과 1920년대 초반까지 포식자의 수가 감소함에 따라 사슴의 수가 급격하게 증가하였다.
그러나 1920년대 초반이 지나면서 초원의 생산량이 사슴의 개체수 증가를 따라가지 못함으로써 초원은 황폐화되었고, 1925년 이후에 사슴은 먹이 부족으로 인해 대량으로 죽어갔다. 사슴의 포식자를 인간이 제거한 것이 카이바브 고원 생태계의 평형을 파괴한 것이다.
우리 인간은 수렵과 채취 생활의 원시사회에서는 단순한 소비자의 위치였고, 농경지 활용과 동물사육을 하던 농경사회에서는 약간의 자연환경을 개발하고 변화시키는 소극적인 위치였으나, 지금의 산업사회에서는 급격한 인구증가와 함께 생태계를 변화시키는 무서운(?) 존재가 되었다.
지상 15-30km의 대기 성층권에는 녹색식물이 만들어낸 산소가 자외선과 반응하여 오존층이 형성되어 있다. 이 오존층은 생물에 해로운 태양의 자외선을 흡수하는 커튼 역할을 해줌으로써, 인간을 포함한 생물들이 지상에서 살아갈 수 있게 해준다.
생물의 진화에서 바다 생명체가 육상으로 진출할 수 있었던 것도 바로 오존층이 형성되고서부터 가능하였던 것이다. 그런데, 이 오존층이 파괴되고 있다. 1985년에 처음으로 남극 상공에서 오존 구멍이 발견되었는데, 오늘날에는 남극 대륙 전체가 오존 구멍으로 덮여 있다.
오존층 파괴의 현상은 여러 지역에서 진행 중이며 지난 10여 년 간 북반구 지역은 3% 정도가, 한반도 상공 또한 0.85% 정도 얇아진 것으로 관측되고 있다.
따라서 성층권까지 확산되어 가며 그 곳에서 강한 자외선을 받아 분해되는데, 성층권까지 가는 것은 극히 일부이다. 그 때문에 대기중의 프레온 가스 평균 수명은 70-550년까지 그 폭이 넓다.
프레온 가스가 자외선에 의해 분해되면 염소원자가 발생하고, 그 염소가 오존층을 파괴하게 된다. 오존층이 파괴되어 자외선이 그대로 지구에 쏟아져 내리면 피부 노화와 주름을 가속화되고 각종 피부암이 유발되며, 백내장이 유발되고 시력이 감퇴며, 면역체계의 파괴로 인한 전염성 질병에 대한 저항력이 약화된다.
또한 식물의 광합성을 방해하여 식량의 산출이 감소될 것이며, 바다 속 생물의 주영양원인 플랑크톤의 성장이 억제되어 물고기의 수도 감소될 것이다. 따라서 지금은 CFC가 냉매로 사용되는 것이 규제되고 있다.
지구를 둘러싸고 있는 대기 중의 기체는 햇빛을 지구 표면을 향해 통과시키는 동시에 지구의 복사열이 빠져나가지 못하도록 막아준다. 이러한 기체층이 열을 지구 가까이에 머무르게 하여 대기를 따뜻하게 해 주는 작용에 의해 지구의 환경이 유지되고 있는 것이다.
그러나 2세기도 안 되는 동안 인간은 화석연료를 태우고, 삼림을 파괴시키면서 대기중의 이산화탄소의 양을 25%까지 증가시켰다. 이산화탄소는 인간들에 의해 대기 중으로 연간 60억 톤 정도(우리나라의 경우 세계 16위로 6천7백만 통)의 이산화탄소가 배출된다.
이산화탄소의 농도가 계속 증가한다면, 지구전체의 평균기온이 2020년에는 현재보다 약 1도, 2100년에는 약 3도 상승할 것으로 IPCC(기후 변동에 관한 정부간 패널, 1988년에 발족)에서 예측하고 있다.
이러한 기온 상승은 극지방의 빙산을 녹여 해수면을 2030년에는 약 20㎝, 2100년에는 65㎝까지 상승시켜 낮은 곳에 있는 도시와 섬들이 침수되고 이로 인해 적어도 10억 명 이상의 환경난민 발생을 시사하고 있다.
그리고 농경지의 감소, 해안선의 변화 등이 일어나 수자원 관리에 많은 문제점이 발생하게 될 것이다. 또한 병원성 미생물의 활동이 활발해짐에 따라 병충해의 피해가 크게 늘어나 농작물 수확이 줄어들게 될 것이다. 그 외에도 강수량과 수분증발량을 변화시켜 이상기후가 발생하게 되면 생태계에 큰 변화를 가져오게 될 것이다.
이산화탄소의 농도가 현재의 2배가되면, 등온선이 이동하여 지구 삼림면적의 식생 1/3이 영향을 받게 될 것이다. 이에 따른 식생변화 과정에서 삼림파괴가 발생하여 이산화탄소 흡수기능이 대폭 줄어들 것으로 추정된다.
화석연료를 연소시켜서 동력을 일으키는 공장이나 자동차들에 의해 아황산가스와 일산화질소 등의 오염물질이 대기 중에 배출되어, 공기 중에서 화학변화를 일으켜 산성화된 비나 눈이 되어서 다시 땅위로 떨어진다.
이러한 빗물의 산도가 pH 5.6이하 일 때, 산성비라고 부른다. 대기가 깨끗한 지역에서는 pH 5.6-6.5정도의 약 산성을 띠고 있지만 화산폭발과 같은 자연오염원이나 산업화, 도시화에 따라 화석연료가 대량으로 소비되면서 대기오염이 심한 지역에서는 강산성을 띠는 산성비가 내린다.
산성이 된 물은 여러 가지 경로를 통해 여러 생물에게 악 영향을 미친다. 산성에 약한 물고기에서 그 영향이 제일 먼저 나타나고 점차 다른 생물로 확산된다. 또한 토양에 산성물질이 쌓이면 그 땅에서 자라는 식물도 피해를 입게 된다.
산성비의 영향으로 세계도처의 삼림이 황폐화되고, 토양의 오염, 하천이나 호수의 물고기 떼죽음 현상이 나타나고 있다. 이러한 산성비의 영향에 대한 결과는 심각하다.
우리가 빠른 시일 내 어떠한 조치를 하지 않는다면 미래에는 세계 곳곳의 야생지대의 삼림조차 안전할 수 없게 된다. 만일 현재의 상태로 오염이 계속된다면 건전한 삼림 생태계를 유지하기 어렵다.
그러나 다행스러운 것은 우리 인간이 이러한 재앙에서 벗어나기 위한 대책을 시작하였고 추진하고 있다는 사실이다. 그 추진이 좀더 가속화되기를 바랄 뿐이다. 왜냐하면 환경에 대한 대안이 없이는 우리의 미래가 없기 때문이다.
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