시베리아 화산 폭발로 지구생명 95% 멸종
시베리아 화산 폭발로 지구생명 95% 멸종
  • 심재율 전문기자
  • 승인 2019.04.19 16:15
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지층 12곳의 수은 분석해서 밝혀
2억2500만 년 전 지구 대참사
수십 만년동안 화산폭발 기온 상승

역사상 가장 큰 생명의 멸종은 화산분출로 일어났으며, 지구 전역에서 일어나는 화산 분출이 지구상의 생명 95%를 멸종시켰다는 연구결과가 발표됐다.

미국과 중국 지질학자들은 고대 암석을 분석한 결과, 암석 속에 들어있는 수은이 지구 역사상 가장 큰 멸종의 강력한 증거라고 발표했다.

지구에서는 여러 번에 걸쳐 커다란 생명이 멸종하는 재앙이 일어났다. 이 중 2억2500만 년 전의 멸종은 광범위하게 일어났기 때문에 과학자들은 이것을 ‘대죽음’(the Great Dying)이라고 불러왔다. 95%나 멸종한 것은 화산 폭발이  수십만 년 동안 지속적으로 발생했기 때문이다.
 

 
2억2500만년전의 화산 폭발 상상도 ⓒ신시내티 대학
2억2500만년전의 화산 폭발 상상도 ⓒ신시내티 대학

 

미국 신시내티 대학 (University of Cincinnati)과 중국 지질학 대학 (China Geosciences University) 고생물학자들은 세계 12​​곳을 지질학적으로 분석한 결과, 같은 시기에 수은이 급격히 증가한 것을 발견했다고 발표했다. 수은의 갑작스런 증가는 세계적인 대격변이 화산 분출이 원인이라는 중요한 증거를 제시한다고 과학자들은 말했다.

이번 연구는 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 발표됐다.

화산 폭발 수십  만 년 동안 이어져    

화산이 수십 만 년 동안 계속 폭발하자 이의 영향을 받아 넓게 퍼져있는 석탄 퇴적물에 불을 붙이면서, 수은 증기를 대기로 방출했다. 화산 가스의 배출과 유기 물질의 연소를 포함하는 화산 활동은 지구 표면에 풍부한 수은을 방출했다.이 수은이 비로 변해 내리면서 해양 지층에 쌓였다. 이 같은 생명의 멸종은 공룡 시대를 여는 중요한 사건이 된다.

화산 폭발에 의한 대량 멸종은 과학자들이 ‘페름기-트라이아스 경계선(Permian-Triassic Boundary)라고 부르는 시대에 발생했다. 대량 살상은 공룡이 생기기 전에 육지와 해양 생물의 대부분을 죽였다. 이 중에는 페름기의 절대 강자인 ‘고르고놉시드’(gorgonopsid) 같은 괴물도 있다.

대멸종을 불러온 화산 폭발은 현재 러시아 중부의 ‘시베리아 트랩’ (Siberian Traps)이라고 하는 광범위한 화산지대에서 발생했다. 화산이 뾰족한 산에서 분출하는 것으로 생각하기 쉽지만, 시베리아 트랩을 비롯해서 많은 화산은 평평한 땅의 틈새에서 분출한다. 시베리아의 광활한 대륙에서 수십 만 년에 걸쳐 용암이 분출하면 전 지구에 엄청나게 큰 재앙을 가져온다.

 

 
러시아 중앙의 광대한 시베리아 트랩 범위 ⓒ 위키피디아
러시아 중앙의 광대한 시베리아 트랩 범위 ⓒ 위키피디아

 

신시내티 대학교의 토마스 알지오(Thomas Algeo) 지질학 교수는 "일반적으로 크고 폭발적인 화산 분화가 발생하면 많은 수은이 대기로 방출된다. 수은은 지구 역사상 주요 화산 활동 조사의 새로운 지표가 되었다“고 말했다.

연구자들은 수은이 퇴적된 암석과 연대를 알아 내기 위해 뱀장어 비슷하게 생긴 작은 생물인 코노돈트(conodont)의 날카로운 이빨 화석을 활용한다. 다른 생물들과 마찬가지로, 코노돈트도 멸종되었으나, 전세계에서 코노돈트 이빨 화석이 두루 발견되기 때문에 표준화석으로 이용된다.

수 십만 년에 걸친 화산 폭발은 대기 중에 무려 300만 ㎦ 재를 뿌려댔다. 1980년 마운트 헬렌 (Mount St. Helens)의 화산폭발로 발생한 화산재가 불과 1 ㎦의 재를 대기로 보낸 것을 보면 얼마나 큰 양인지 짐작할 수 있다.

시베리아 트랩의 화산 분출은 대기 중에 엄청난 양의 온실 가스를 날려 보내면서 지구 온도가 평균 10℃ 까지 올라가게 했다. 과학자들은 화산폭발에 이은 지구 온난화가 대량 살상의 가장 큰 원인 중 하나였을 것이라고 말한다. 게다가 산성비가 물을 오염시키면서 바다의 산성도를 높였다. 더 따듯해진 물에는 산소가 부족하기 때문에 더 많은 죽음을 불러왔을 것이다.
 

 
2009년 하와이 마우나 로아 산의 갈라진 바위 틈에서 솟구치는 용암의 모습 ⓒ 위키피디아
2009년 하와이 마우나 로아 산의 갈라진 바위 틈에서 솟구치는 용암의 모습 ⓒ 위키피디아

 

알지오 교수는 “가장 해로운 것은 기온의 변화일 것이며, 환경은 산성화 등으로 더욱 악화됐다”고 말했다. 게다가 수십 만 년 동안 계속된 화산폭발은 지구의 먹이 사실이 회복되는 것을 막아줬다.

짧은 시간 안의 엄청난 충격도 재앙이지만, 적은 강도의 재앙이 오래 동안 이어지는 것도 환경에 대한 압력이 커지는 요인이 된다고 알지오 교수는 말했다. 이런 재앙은 생태계를 교란시키면서 생물다양성을 없애기 때문에 회복이 더욱 더뎌진다.

45억 년 동안 지구에서 5번의 대 멸종 발생    

과학자들은 45억 년 동안 지구에서는 5번의 대량 멸종이 발생했다고 주장한다. 이 중 6600만 년 전에 공룡이 멸종한 것은 운석이 지구를 강타한 영향이라고 본다. 운석 충돌의 증거 지표로서 과학자들은 이리듐을 사용한다.
 

 
화산 폭발로 멸종한 고르고놉시드 골격 복제품 ⓒ 위키피디아
화산 폭발로 멸종한 고르고놉시드 골격 복제품 ⓒ 위키피디아

 

마찬가지로 중국 지질학 대학의 준 셴(Jun Shen) 부교수는 “수은이 시베리아 트랩의 화산폭발이 재앙을 초래했다는 확실한 증거를 제공한다”고 말했다.

지구 대멸종의 다양한 원인이 드러나면서 과학자들은 지구가 또 다른 대량 멸종의 시점에 와 있는 것은 아닌지 우려하고 있다. 여러 생물학자들은 6번째 대멸종의 큰 위기가 올 수 있다는 것이다.

최근 지구 온난화와 산성비 및 온실가스의 배출에 과학자들이 깊은 우려를 갖는 것은 지질학적 증거들이 대멸종의 원인을 보여주기 때문이다.


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