1. 가이아 가설과 제임스 러브록

 '가이아(Gaia)'는 고대 그리스인들이 대지의 여신을 부른 이름이다. 대부분의 다른 여신들과 마찬가지로 가이아는 부드럽고 여성적이며 모든 것을 길러주는 성격을 지녔다. 인간을 포함한 땅 위에 존재하는 모든 생물을 길러 낸 것은 물론, 사람들이 아이를 낳도록 한 것도(결혼을 관장하는 신이기도 했다.), 과일을 먹을 수 있도록 한 것도 모두 가이아였다. 모든 생명의 근원인 가이아는 혼동 속에서 스스로 생겨나 자신의 크기와 같은 하늘, 즉 우라노스(Uranos)까지 만들어 냈다고 한다.

 이러한 대지의 여신 가이아는 영국의 대기과학자 제임스 러브록(James Lovelock)이 1979년에 발표한 저서 <가이아>에서 다시 한 번 등장한다. 러브록은 1919년 생으로 런던 대학교와 맨체스터 대학교에서 화학, 의학을 공부하고, 하버드 대학과 예일 대학 객원 연구원, 제트추진연구소 우주 프로그램의 생명과학 자문역, 런던 왕립학회 특별회원, 해양생물학회 회장 등을 역임했다. 그리고 미국 항공우주국 NASA에서 실시한 화성생명체 존재 유무에 관한 탐구계획에 참여하기도 했다. 암스테르담 환경상, 로센셜 해양학상 등 여러 메달과 상을 수상한 바 있다. 주요 저서로 이 책 <가이아: 지구생명에 대한 새로운 시각>(Gaia: A New Look at Life on Earth) 이외에 <가이아의 시대>(The Ages of Gaia)가 있다.

 그가 말하는 가이아 가설의 핵심은 이렇다. 지구는 생물·대기·바다·육지 등으로 이루어져 있고, 이 구성 요소들이 상호 작용하여 생물이 살아가는 데 적합한 환경을 유지하는 자기 조절 기능을 갖는 하나의 거대한 체계이다. 그리고 늘 일정 수준으로 스스로의 상태를 유지시킬 수 있다는 점에서 지구는 목적을 지니고 작용하는 하나의 거대한 살아 있는 생명체로 간주할 수 있다. 요컨대 지구는 생물계와 무생물계가 상호 유기적으로 연결되어 그 자체가 활발하게 살아있는 생명체이다. 러브록은 이렇게 말한다.

가이아가 추구하는 목표는 태양으로부터 오는 외부 에너지와 지구 내부로부터의 내부 에너지 유입이 변화하는 것처럼 모든 조건들이 변화하는 와중에서 생물들의 생존에 적합한 환경을 끊임없이 조성해 나가는 것이었다. (p.203)

그렇다면 그가 어떤 근거에 따라 이러한 가이아 가설을 세웠는가?

2. 가이아 가설의 증거와 특징

 러브록은 NASA 태양계 조사에 참여하면서 지구의 대기 조성이 주변 행성과는 크게 다른 점을 발견했다. 금성과 화성의 경우, 두 행성 모두 대기중 이산화탄소의 비율이 95%를 차지했다. 이는 지구의 0.03%와는 크게 다른 수치이다. 러브록은 이에 대해, 원시 지구의 이산화탄소 비율은 금성, 화성과 비슷했지만, 지구가 생명체를 배태하면서 이 생명체가 지구의 대기조성을 바꾼 것이라고 설명했다. 광합성을 하는 세균, 조류(藻類) 등이 이산화탄소를 빨아들이고 산소를 내뿜어 지구 대기를 변화시켰다는 것이다. 그는 이러한 사실에 바탕을 두고, 지구 대기권의 원소 조성과 해양 성분이 지난 30억 년 동안 거의 일정하게 유지되어 왔다는 사실에 각별히 주목한다.

   둘째, 오존층의 존재이다. 오존층은 지구의 온도를 적절하게 유지시켜 주고 생물체에 유해한 자외선을 차단시켜 주는 것으로, 이것은 바다 표면에 서식하는 말류의 화학 작용에 의해 조절된다. 오존층이 형성되면서 자외선의 강도가 약해졌고, 따라서 지구 곳곳에 많은 생물이 등장해 활발한 광합성으로 대기중의 산소 농도를 현재처럼 21%로 유지하는 기초가 되었다는 것이다.
  셋째, 대기중의 이산화탄소 용량이다. 대기 중의 이산화탄소는 지구 대기의 약 0.03% 정도를 차지하고 있는데 화석연료의 사용, 산불, 화산 활동 등에 의해 이산화탄소의 농도가 증가하지만, 열대 우림의 광합성에 의해 많은 이산화탄소가 고정되기 때문에 일정량의 농도를 유지할 수 있다. 결국 지구 자체의 생물체가 유기적으로 이산화탄소의 농도를 조절하는 셈이다.
 러브록은 그밖에도 해양의 염분농도가 일정하게 유지되는 현상 역시 가이아 가설의 근거가 될 수 있다고 보았다.

 이상의 근거들을 요약하자면 결국 지구상의 다양한 생물 요소들이 지구의 대기와 해양의 조성을 조절하면서, 대기와 해양의 상태가 거의 일정하게 유지된다. 바꾸어 말하면, 지구는 스스로의 상태를 조절할 수 있는 살아 있는 생명체, 즉 가이아라고 할 수 있다. 이러한 가이아는 다음과 같은 특징을 지닌다고 한다.
 첫째, 가이아는 스스로 모든 생물들에게 적합한 환경 조건을 만들어 준다. 따라서 인간이 가이아의 기능에 지장을 줄 정도로 간섭하지 않는다면, 가이아는 그 속성을 그대로 유지할 것이다. 둘째, 가이아는 마치 생물처럼 중요한 기관들을 지니고 있으며, 또한 부속 기관을 가지고 있어 필요에 따라 신축, 생장, 소멸이 가능하고 장소에 따라 역할이 달라질 수 있다. 마지막으로 가이아는 매우 정교한 자기 제어 시스템처럼 스스로를 조절하는 능력을 지닌다.

 러브록이 거론하는 예는 아니지만, 지난 1988년에 미국 엘로스톤 국립공원 지역에서 일어났던 대규모 산불도 가이아 가설을 입증해준다고 볼 수 있다. 4856평방 킬로미터라는 방대한 지역이 모두 불에 타버린 큰 산불이었는데, 4월에 시작된 산불은 그 해 11월에 가서야 겨우 진화되었다. 그런데 미국의 관련 당국은 불타버린 지역에 손을 대지 않고 그대로 놓아  두었다.
 그로부터 10년 이상이 지난 지금도 불탄 흔적이 곳곳에 남아 있기는 하지만, 공원은 서서히 원상태로 돌아오고 있다. 화재로 불타버린 나무가 토양의 영양분이 되어 새로운 싹이 돋아나 목초지가 형성되고 나아가 숲이 회복되고 있는 것이다. 오히려 화재 진압을 위해 땅을 파헤친 부분에서 숲의 복원 과정이 더디게 진행된다고 한다. 이것을 두고 공원 관계자들은 불이 난 것도 자연적인 현상이고 불이 난 다음에 서서히 회복되는 것도 자연 현상이기 때문에, 인간이 그것에 개입하여 복구 작업을 한다던가 하는 일이 필요하지 않다고 보고 있다. 가이아 가설에 빗대어 말한다면, 숲의 다양한 생물 요소들이 상호작용하여 숲의 상태를 일정하게 유지하는 작용을 한다고 볼 수 있다.

3. 가이아 가설에 대한 비판

 이러한 가이아 가설은 특히 환경 문제를 걱정하는 많은 사람들로부터 환영을 받았다. 유기적으로 상호작용하고 있는 지구의 다양한 생물 요소들에 인간이 개입하지 말아야 한다는 메시지를 담고 있는 것으로 간주했기 때문이다. 더구나 지구 자체가 하나의 살아 있는 생명체라는 러브록의 생각은 지구의 다양한 요소를 죽어 있는 물질로 보는 태도에 대한 비판으로 간주되기도 했다. 그러나 가이아 가설에 대한 비판도 만만치 않다.
 먼저, 가이아 가설은 지구를 바라보는 새로운 시각을 제시하기는 했지만, 지구가 생명을 지닌 존재라는 주장에는 논리적인 비약이 있다는 비판이 가능하다. 러브록의 주장대로 지구의 생물권, 대기권, 토양, 해양 등이 밀접하게 영향을 주고받으면서 어느 정도 일정한 상태를 유지하는 작용을 할 수는 있다. 하지만 그렇다고 해서 지구 자체가 '살아 있다'고 보기는 힘들다는 것이다. 예를 들어 정교하게 만들어진 로봇의 경우, 로봇을 구성하는 부속들이 복잡하게 작용하여 로봇의 상태를 일정하게 유지할 수 있다. 하지만 그렇다고 해서 로봇을 살아 있는 생명체로 볼 수는 없는 것이 사실이다.

 그리고 생물의 일반적 속성에 비추어 볼 때, 지구를 생명을 가진 존재로 보기에는 무리가 있다. 생물은 주위 환경에 대해 반응하고 생식능력과 진화능력을 가진다. 그런데 전체로서의 지구 환경은 그 자체가 생식능력과 진화능력을 지니고 있지는 않다. 따라서 지구 자체를 생명체로 보기는 힘들다. 결국 가이아 가설에서 말한 생명의 개념은 일반적인 생명 개념과 차이가 있다.

 또한 가이아 가설은 지나치게 목적론적인 성격을 지닌다. 지구 자체가 스스로의 상태를 유지하기 위해, 다 나아가 생물 서식에 유리한 방향으로 작용한다는 생각은, 지구 자체가 어떤 목적을 염두에 두고 작용한다는 생각에 가깝다. 그러나 지구 또는 그냥 자연은 그 자체가 어떤 목적을 지니기보다는, 그것의 다양한 요소들이 인과적으로 상호작용할 뿐이다. 예를 들어 러브록은 이렇게 말한다.

메탄 가스가 만들어지는 목적은 무엇이며 그 역할은 어떻게 산소에 관련되어 있을까? 한 가지 분명한 메탄 가스의 기능은 그것이 만들어지는 무생물적 환경의 좋은 조건을 그대로 유지시키는 것이다. 메탄 가스가 악취 나는 진흙탕 속에서 끊임없이 솟아날 때, 진흙 속의 유독한 휘발성 물질들이 효과적으로 제거된다.(p.124)

 러브록은 '메탄 가스 생성의 목적'이라는 표현을 사용한다. 그러나 진흙 속의 유독한 휘발성 물질을 제거함으로써 결과적으로 진흙 속에 있는 미생물들이 살 수 있는 좋은 조건을 만들어 내는 것이 메탄 가스 생성의 목적은 아니다. 그것은 어디까지나 메탄 가스가 화학적으로 지닌 특성에 따라 귀결되는 현상에 불과하다. 결과적으로 유리하다고 해서, 그것이 처음부터 유리한 방향이라는 목적을 지니고 있었다고 볼 수는 없다. 러브록은 목적과 기능 또는 작용을 혼동하고 있는 셈이다.
 이상의 비판으로 볼 때, 러브록의 가이아 가설이 과연 과학적인 엄밀성을 지닌 것인지 의구심이 들만 하다. 비록 과학적인 관측 및 연구 결과에 바탕을 둔 가설이기는 하지만, 지구가 곧 살아 있는 생명체라는 생각은 과학적 엄밀성과는 거리가 있는 일종의 은유에 가깝다고 할 수 있는 것이다. 물론 해양학, 기상학, 생태학 등이 지금보다 훨씬 더 발전하여, 지구 생명 요소의 다양한 상호작용 과정을 훨씬 더 자세하게 연구할 수 있다면, 가이아 가설을 보다 엄밀하게 입증할 수 있을지도 모른다. 그러나 현재의 과학 수준으로는 무리가 따르는 것이 사실이다.

4. 가이아 가설의 의의

 가이아 가설에 대해 가능한 이런 비판에도 불구하고, 그것이 지구 생태계를 바라보는 무척 새로운 관점을 제시했다는 점은 분명하다. 지구상의 모든 요소들이 서로 밀접하게 상호작용하고 있으며, 그러한 상호작용을 통해 지구가 전체적으로 볼 때 일정한 상태를 유지하고 있다는 통찰인 셈이다. 이러한 통찰에서 우리는 우리를 둘러 싼 자연 환경에 대한 탐구가 지금보다 훨씬 더 종합적인 관점에서 이루어져야 한다는 것을 알 수 있다.
 자연은 무척 다양한 부분들로 이루어진 전체라고 할 수 있기 때문에, 그 부분만을 따로 떼어서 연구한다면 자연의 전체적인 작용을 제대로 이해하기 힘들다. 그러나 최근의 자연과학은 고도로 전문화된 나머지, 전체를 살피지 않고 부분을 매우 자세하게 연구하는데 몰두하고 있다. 가이아 가설은 이러한 연구 태도에 대한 경종이 될 수 있을 것이다.
 또한 최근의 환경 문제와 관련하여, '우리들이 행하는 하나하나의 행위에는 반드시 그 귀결이 따르고 있음을 결코 잊어서는 안 된다'(p.223)는 러브록의 통찰에 귀기울일 필요가 있다. 사실 이 책의 제8장 제목이 '가이아와의 공존을'로 되어 있는데, 러브록은 이렇게 말한다.

우리 인류가 지구에 대하여 더 많이 알게 될 때까지 우리들은 인간의 손길이 미치는 범위를 스스로 한정하여 더 이상 이들 지역이 파괴되지 못하도록 해야 할 것이다. 가이아에게는 매우 중요한 부분이지만 우리들이 아직 알아차리지 못하고 있는 영역이 존재하고 있는지도 모를 일이다. (p.207)

요컨대, 지구 환경의 다양한 요소들 및 요소들 사이의 상호작용에 대한 보다 철저한 연구가 필요하며, 그러한 연구를 통해 우리가 지구 환경에 대해 훨씬 더 잘 이해할 수 있을 때, 비로소 우리는 지구 환경을 손상시키지 않는 적절한 행위 규칙을 세우고 실천할 수 있다. 러브록의 가이아 가설은 여러 가지 문제점을 지니고는 있지만, 바로 이상과 같은 메시지를 담고 있다는 점만으로도 경청해야할 가치를 지닌다고 할 수 있다. 목록으로

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