지구상에서 멸종은 어떻게 일어났을까?

스타에디터3시리즈콜라보『재밌어서 밤새 읽는 지구과학 이야기』

 

2021.04.27. 16:185,416 읽음 비밀글

 

‧ 지구과학은 지질의 구조, 지구의 내부와 표면, 달, 행성 등 폭넓은 내용을 다룬 학문입니다.
『재밌어서 밤새읽는 지구과학 이야기』 는 평소 궁금해했을 법한 과학의 흥미로운 이야기가 담긴 책입니다.
책의 일부 내용을 시리즈로 연재합니다.

멸종은 반복된다

지구 최강의 생물로 군림하던 '공룡' 은 지금으로부터 6,600만 년 전에 갑자기 멸종됐다. 사실 지구에는 멸종이 여러 차례 반복돼 왔다. 생물종의 멸종 중에서도 자연도태가 원인인 것을 ‘배경 멸종’ 이라고 한다. 또 지구의 환경에 이변이 발생해서, 어떤 시기에 수많은 생물종이 한꺼번에 멸종하는 현상을 ‘대량 멸종’이라고 부른다.

출처: Pixabay

 

대량 멸종이 과거에도 여러 차례 있었다는 사실은 무엇을 의미할까? 지구는 결코 안전을 보장해주는 땅이 아니며, 현대를 살고 있는 우리에게도 대량 멸종의 위기가 찾아올 위험성이 존재한다는 뜻이기도 하다. 인류가 지구상에서 오랫동안 살아남기 위해서는 과거의 대량 멸종을 알아두는 것도 나쁘지 않다.

생물종이 한꺼번에 멸종한 다섯 번의 '빅파이브' 사건

고생대 '캄브리아기' 나 중생대 '쥐라기' 같은 식으로 연대를 표기하는 방식을 ‘지질시대’ 라고 한다. 지질시대는 그 시대의 지층에 있는 '표준 화석' 의 차이에 따라 결정된다. 예를 들면, 표준 화석이 어떤 시대의 지층에서 많이 발견되는데 그 다음 시대의 지층에서는 전혀 발견되지 않는다면, 그 표준 화석의 생물이 번성하다가 멸종했다고 추측하는 것이다. 이 때 특히 많은 생물종이 한꺼번에 멸종한 사건이 다섯 번 있었다는 사실이 밝혀졌다. 이른바 ‘빅파이브(Big Five)’ 다.

출처: 『재밌어서 밤새 읽는 지구과학 이야기』

 

빅파이브 중에서 최후의 대량 멸종은 대략 6,600만 년 전인 중생대 '백악기' 말기에 일어났다. 이때 쥐라기에서 백악기에 걸쳐 번성하던 공룡을 중심으로 생물종 전체의 약 75%가 절멸했다. 공룡의 멸종은 가장 유명한 대량 멸종 중 하나로, 백악기와 다음 시대인 고제3기 사이에 일어났다고 해서 'K-T 경계멸종‘ 이라고 한다.

이 멸종의 원인으로는 처음에 여러 가지 설이 제기되었지만, 무엇 하나 결정적인 근거를 제시하지 못했다. 그러던 가운데 미국의 지질학자인 ‘월터 알바레즈’ 는 이탈리아에서 K-T 경계에 해당하는 얇은 점토층을 발견했다. 그 점토층에서 정상적으로는 있을 수 없는 양의 ‘이리듐’ 이 검출됐다. 이리듐은 지표에서는 거의 발견되지 않는다. 지구의 깊은 내부나 운석에 많이 들어 있는 원소로, 폭발로 외부에 표출된다.

이 분석결과를 바탕으로 그는 1980년에 ‘운석 충돌설’ 을 발표했다. 발표 당시에는 과거에 운석이 충돌했다는 증거를 제시하지 못해 학계에서 인정받지는 못했다. 그러나 현재는 이 설을 뒷받침하는 데이터가 속속 발견됨에 따라 정설로 자리 잡았다.

운석 충돌이 불러온 지구의 대재앙

계산에 따르면 6,600만년 전에 우주에서 날아온 운석의 크기는 지름 10km 정도였다. 이 거대한 운석은 약 초속 20km의 속도로 대기권에 돌입해 표면 온도가 적어도 1만도씨가 넘는 상태로 멕시코 남동부의 유카탄 반도 끝부분의 바다에 떨어졌다. 주변의 바닷물이 순식간에 증발하거나 튀어오르면서 해저가 노출됐다. 해저의 암석도 증발하거나 융해되거나 튀어서 날아가며 밥그릇 모양으로 파였고, 그 자리에 용암으로 가득한 '크레이터'(깊이 40km, 지름 70km) 가 출현했다. 크레이터는 운석 충돌, 폭발 등으로 천체 표면에 생겨나는 거대한 구덩이를 가리킨다. 이때 튀어오른 물질 중 일부는 우주 공간까지 날아갔다는 계산도 있을 정도다.

출처: Pixabay

 

지상에서는 격렬한 지진(규모 11 이상) 이 발생했고, 충돌 지점은 충격파와 폭풍이 파문처럼 퍼졌다. 크레이터는 그 충격으로 무른 벽이 붕괴되면서 바깥쪽으로 넓어져 지름 100km 이상의 동심원 구조로 바뀌었다. 또 폭풍에 휩쓸려 공중으로 날아갔던 용암이 낙하해 지상의 동물과 식물을 불태웠다.

바다에서는 이 충돌로 쓰나미 제1파가 발생한 뒤, 깊게 파인 해저로 바닷물이 되돌아온 거대한 썰물은 주변의 해안선을 크게 후퇴시켰다. 또 크레이터 안으로 돌아온 바닷물은 그 기세를 이기지 못하고, 크게 솟구쳤다가 다시 육지를 향해 밀려들었다. 그 결과 거대한 쓰나미가 전 세계의 해안가를 덮쳤다. 이 쓰나미의 높이는 멕시코 만 연안의 경우 약 300m에 이르렀던 것으로 추정된다.

운석이 충돌했을 때 충돌 지점 주변의 생물은 뜨거운 불길과 폭풍, 그리고 쓰나미에 괴멸 수준의 피해를 입었을 것으로 추측된다.

지구 한랭화였던 '충돌의 겨울'

운석 충돌의 직접적인 영향이 가라앉자 이번에는 '2차 재해' 가 지구를 덮쳤다. 운석이 충돌하면서 솟구친 먼지와 산불로 생긴 그을음이 지상에 도달하는 태양 광선을 100만 분의 1로 감소시켰다. 세계가 몇 달 동안이나 암흑 속에 갇히자, 식물은 광합성을 하지 못하고, 추위까지 덮쳐 얼어 죽었다. 또 심해에 사는 생물을 제외한 거의 모든 생물이 타격을 입었다. 먼지와 그을음 중에서도 입자가 큰 것은 몇 달 뒤 지상으로 떨어졌지만, 그보다 작은 입자는 대기권에 머물면서 햇빛을 차단해 약 10년 동안 지구를 한랭화시켰다. 이것이 이른바 ‘충돌의 겨울’이다. 충돌의 피해를 직접 받지 않았던 생물들도 대부분 이런 지구 환경의 변화를 견디지 못했다.

출처: Pixabay

---

재밌어서 밤새읽는 지구과학 이야기

저자 사마키 다케오

출판 더숲

발매 2013.12.09.

상세보기

도서 자세히 보기!
교보문고 : https://bit.ly/2QhVd1j
예스 24 : https://bit.ly/3sJZ1pd
알라딘 : https://bit.ly/3dLaEId
인터파크 : https://bit.ly/32JuDQU