저는 가끔 지구가 망한 꿈을 꿉니다. 그 꿈속에서 가장 막막한 순간은 무너진 생태계를 어떻게 다시 살려낼 것인가를 고민할 때입니다. 식물을 심고, 물을 순환시키고, 동물을 배치하는데 어느 하나만 어긋나도 전체가 와르르 무너지더군요. 1987년 미국 애리조나의 사막 한가운데, 실제로 이 꿈을 현실로 만들려던 사람들이 있었습니다. 12,750제곱미터 규모의 거대한 유리돔 안에 지구의 축소판을 만들고, 8명의 사람이 2년간 완전히 고립된 채 살아보겠다는 실험이었습니다.
2억 5천만 달러를 쏟아부은 인공 지구의 설계
바이오스피어2라는 이름부터 흥미롭습니다. 지구 자체가 바이오스피어1이니, 이 실험장은 두 번째 지구라는 의미였습니다. 마치 노아의 방주처럼 열대우림, 사막, 바다, 습지, 사바나 등 5가지 자연 구역을 인공적으로 조성하고, 3,000여 종의 생물과 300여 종의 식물을 심었습니다. 카리브해에서 가져온 산호초까지 이식했으니 규모 면에서는 정말 지구의 미니어처였던 셈입니다.
억만장자 존 앨런이 기획하고 4년간 400여 명의 전문가가 매달린 이 프로젝트는 단순한 호기심이 아니었습니다. 만약 인간이 자급자족 가능한 생태계를 만들 수 있다면, 지구가 망해도 재건할 수 있고 외계 행성 개척도 가능하다는 계산이었죠. 1991년 9월 26일, 선발된 8명이 돔 안으로 들어갔고 외부와의 접촉 없이 2년을 버티는 임무가 시작됐습니다. 계획대로라면 2년마다 인원을 교체하며 앞으로 100년간 이 작은 지구를 운영할 예정이었습니다.
처음 6개월은 순조로웠습니다. 하지만 그때부터 돔 안의 산소 수치가 급격히 떨어지기 시작했습니다. 21%였던 산소 농도가 14%까지 떨어지자 실험 참가자들은 수면 부족과 고산병에 시달렸습니다. 저도 테라리움을 몇 번 만들어봤는데, 생각 없이 퍼온 흙에서 예상치 못한 알이 부화해 생태계를 망친 적이 있습니다. 그런데 이건 그보다 훨씬 복잡한 문제였습니다.
도미노처럼 무너진 완벽한 계획의 허점
원인은 사소한 연쇄 반응에서 시작됐습니다. 유리 채광창이 태양빛을 제대로 투과하지 못해 식물 성장이 더뎠고, 비옥한 토양을 만들려고 뿌린 비료 속 탄소가 분해되면서 공기 중 산소를 빨아들였습니다. 게다가 자연 환경을 재현하려고 만든 콘크리트 구조물이 이산화탄소를 흡수하면서 무려 7톤의 산소가 사라졌습니다. 정말 기본적인 화학 반응이었는데, 그 많은 전문가들이 이걸 간과한 겁니다.
실험자들이 콘크리트를 페인트로 덮어봤지만 이미 늦었습니다. 결국 외부 공기를 주입할 수밖에 없었고, 그 순간 실험의 의미는 크게 퇴색됐습니다. 저는 이 대목에서 제가 완벽하게 준비했다고 생각했던 프로젝트가 하나의 변수로 무너진 경험이 떠올랐습니다. 저는 다행히 그걸 극복했지만, 바이오스피어2의 8명은 더 깊은 수렁에 빠졌습니다.
유리돔 안에는 바람이 불지 않았습니다. 자연 상태의 나무는 바람에 흔들리며 스스로를 지탱할 조직을 강화하지만, 바람 없는 돔 안의 나무들은 자신의 무게를 견디지 못하고 힘없이 꺾여버렸습니다.
대기 조성이 망가지자 곤충들이 차례로 죽어나갔습니다. 식물들은 열매를 맺지 못못해 수분을 매개로 하는 벌과 나비와 같은 곤충들이 전멸했습니다. 천적이 사라진 개미가 대량 번식하면서 식물을 훼손했습니다. 동물들은 식량 부족으로 집단 폐사했고, 실험자들은 고구마와 바나나만 먹으며 만성 영양실조에 시달렸습니다. 산소 부족이 가져온 우울증과 공격성 증가로 8명 사이에 파벌까지 생겼다고 합니다. 100년을 바라보던 계획은 결국 첫 실험자들이 나온 2년으로 끝났습니다.
애리조나 대학의 과학실험
이 실험이 주는 교훈은 명확합니다. 생태계는 우리가 생각하는 것보다 훨씬 복잡하고 섬세하게 균형을 맞추고 있다는 사실입니다. 저도 꿈속에서 지구 재건을 고민할 때마다 느끼지만, 현실에는 우리가 예측할 수 없는 변수가 너무 많습니다. 그럼에도 불구하고 도전하는 정신은 존중받아야 합니다.
다행인 건 이게 진짜 인류 멸망 상황이 아니었다는 점입니다. 실패했어도 애리조나 대학교가 인수한 바이오스피어2는 지금도 과학 실험장으로 활용되어 아래와 같은 연구에 활용 되고 있습니다.
- 해양 산성화 영향: 지구 온난화가 산호초에 미치는 영향 분석
- 집중 강우 실험: 기후 변화에 따른 토양 환경의 변화 연구
- 지구 보존의 중요성: 인간이 자연을 완벽히 대체하는 것이 얼마나 불가능한지 증명
1저도 과학을 탐구하며 느끼는 건데, 실패는 두려워할 대상이 아니라 자양분으로 삼아야 할 경험입니다. 바이오스피어2가 만약 인류의 외계 행성 개척이나 지구 환경 재건에 기여하게 된다면, 이건 2억 5천만 달러를 들여 얻은 가장 값진 실패가 될 것입니다. 우리가 매일 마시는 공기, 당연하게 부는 바람, 발밑의 흙 한 줌이 사실은 얼마나 정교한 설계의 산물인지 바이오스피어 2는 말해주고 있습니다. 테라리움을 만들 때 생기는 작은 변수 하나가 전체를 망치듯, 지구라는 거대한 테라리움을 지키는 것은 결국 우리의 몫이 아닐까 싶습니다.