화제의 연구

인류가 내뿜는 이산화탄소, ‘지구의 파멸’ 이끈다

입력 : 2017.10.03 14:23 ㅣ 수정 : 2017.10.03 14:24

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-2100년에 ‘제6의 대멸종’ 시작될지도



2100년까지 인류가 배출할 이산화탄소의 총량이 지구에 ‘제6의 대멸종’ 방아쇠를 당길지도 모른다는 새 연구 결과가 발표됐다.

지난 1세기 남짓 동안 인류가 지구 대기 속으로 배출해낸 이산화탄소 양의 수준이 이윽고 지구를 ‘대파국의 문턱’에 다다르게 했으며, 이 문턱을 넘어서면 지구 환경의 불안정과 대량멸종은 피할 수 없게 될 것이라고 새 연구는 예측하고 있다.

비록 대량멸종이 즉각적으로 일어나지 않는다 해도 앞으로 1만 년에 걸쳐 대량멸종이 진행될 것으로 본다고 논문 공동저자 대니얼 로트먼 매사추세츠 공과대학(MIT) 지구물리학 교수가 말했다.

지구 역사 45억 년 동안 지구상에는 생명의 풍성한 향연이 이루어졌다. 지난 5억 년 동안 이 생명의 향연은 적어도 다섯 차례 대량멸종으로 쑥대밭이 되었다. 수많은 종들이 하릴없이 사라진 대량멸종 가운데도 페름기 대멸종이 가장 혹독했다. 이 대멸종에서 지구의 바다에서 95%의 생명이 멸절했고, 육지생물은 70%가 사라졌다. 이 모든 멸종은 하나의 유사점을 공유한다.

로트먼은 “이 다섯 차례의 대량멸종이 있을 때마다 지구적인 탄소 사이클의 붕괴가 선행되었다”고 밝혔다. 이산화탄소와 생영체의 죽음은 직접적인 상관관계를 가지고 있다. 대기 중의 과도한 이산화탄소는 기온을 상승시켜, 마침내 생명이 살 수 없는 기온이 되게 하며, 그 뒤 화산 폭발을 야기해 다시 지구를 식히는 순환이 이루어지는 것이다.

예컨대 2억 5000만 년 전 페름기의 끝에 바다의 이산화탄소 수치가 치솟았던 사실을 바다 암석이 보여주고 있다. 이산화탄소는 지구 생명의 대량멸종과 긴밀한 관계를 맺고 있다. 지구 대기 속과 바다의 이산화탄소 수치는 급격한 환경변화의 동인이며, 그것이 이윽고 대량멸종으로 이어지는 것이다. 그러나 ‘탄소 폭주’ 한 가지가 대량멸종을 가져오는 것은 아니다.

9월 20일자 발행의 ‘사이언스 어드밴시스’ 지에 발표된 새 연구는 대량멸종의 원인으로 두 요소가 상정되었는데, 이산화탄소 증가율과 그 시기 이산화탄소의 총량이 바로 그것이다.

이 두 가지 수치를 계산하기 위해 로트먼은 지난 5억 4000만 년 기간에 속하는 31개 지질시대의 바위에 포함되어 있는 탄소 동위원소(중성자 수가 다른 탄소원자)를 측정했다.

그 데이터에서 로트먼과 그의 동료들은 지질학적 기록에 나타난 대량멸종과 관련된 것으로 보이는 탄소 양의 변화 비율과 그 총량을 결정할 수 있었다. 이어서 그들은 현재에 이르는 탄소의 변화 상황을 산정했다. 이에 따라 현재 인류는 가공할 정도의 비율로 이산화탄소를 대기중으로 배출하고 있다는 사실이 드러났다.

비록 상당한 불확실성은 있지만, 이번 세기 말까지 탄소가 추가적으로 310기가톤(1기가는 10억)이 바다에 더 축적되면 대량멸종의 방아쇠를 당기는 데 부족함이 없다는 계산서를 뽑아냈다고 로트먼은 밝혔다. 그 다음은 어떻게 될까?

로트먼은 “그 다음은 대량멸종이 뒤따를 것"이라면서 “그러나 급격한 대량멸종이 아니라 1만 년에 걸쳐 천천히 진행되는 멸종시대에 접어들 것”이라고 설명했다.

리 검프 펜실베니아 주립대 교수는 “만약 인류가 이산화탄소 배출을 극적으로 감소시키지 않는다면 페름기의 대멸종 같은 지구 대파국은 피할 수 없을 것”이라고 밝혔다.

이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com 

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