[핵잼 사이언스] 세상이 물에 잠겨…고대 지구는 ‘워터월드’였다?

1995년 개봉한 영화 ‘워터월드’에서 미래 인류는 바다만 남은 지구에서 생존을 위해 사투를 벌인다. 영화에서는 기후 변화로 육지가 모두 물에 잠겼다는 설정이지만, 사실 지구에 있는 빙하가 모두 녹아도 대륙의 상당 부분은 수몰되지 않는다. 바다밖에 없는 지구라는 설정 자체는 참신했지만, 솔직히 가능성은 희박하다. 다만 과거로 간다면 이야기는 달라질 수 있다.

현재와 같은 대륙은 해양지각보다 훨씬 두꺼운 대륙지각이 형성되면서 만들어진 것으로 지구 초기에는 존재하지 않았던 것으로 여겨진다. 다시 말해 초기 지구에는 바다 면적이 더 넓었다는 이야기다. 그러나 정확한 바다 육지 비율은 시기별로 명확하지 않았다. 최근 미국 콜로라도 대학의 보스웰 윙 교수가 이끄는 연구팀은 32억 년 전 지구가 영화 워터월드처럼 거의 육지가 없는 상태였다는 증거를 찾아냈다.

연구팀은 32억 년 지구의 육지 면적을 추정하기 위해 산소-18 동위원소를 측정했다. 사실 가장 정확한 방법은 당시 육지였던 지역을 찾아내 면적을 계산하는 것이다. 하지만 32억 년이라는 세월이 흐르면서 살아남은 육지는 매우 드물다. 연구팀은 대안으로 서부 호주의 오지에 잘 보존된 해양 지층을 찾아내 100여 곳에서 시료를 채취한 후 동위원소 비율을 조사했다. 이 동위원소에 당시 육지 면적이 비밀이 담겨 있기 때문이다.

산소-18 동위원소는 산소-16에 비해 무겁기 때문에 이 동위원소로 만들어진 물 분자 역시 무겁다. 또한 쉽게 증발하지 않기 때문에 육지 토양에 축적되는 경향이 있다. 따라서 육지 면적이 높을수록 해양 지층 속 산소-18 동위원소는 낮아지며 반대로 육지 면적이 좁을수록 산소-18 동위원소 비율은 높아진다. 연구 결과 당시 바다에는 산소-18 동위원소 비율이 매우 높았다. 이번 연구 결과에 따르면 당시 지구에는 거의 육지가 없어 영화 워터월드와 비슷한 상황이었다.

다만 연구팀은 당시 육지가 전혀 없었다는 이야기는 아니라고 설명했다. 영화 워터월드에서 드라이 랜드라는 마른 땅이 있는 것처럼 당시 지구에도 크고 작은 섬은 존재했을 것이다. 단지 지금보다 육지 면적이 좁았고 큰 대륙은 없었다는 이야기다. 이 연구 결과가 옳다면 육지 생물인 인간은 정말 좋은 때에 지구에 등장한 셈이다. 우리는 그래도 땅이 부족하다고 느끼지만, 사실 지금이 가장 풍족한 시기일지도 모른다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com