[핵잼 사이언스] 7만 년 전 슈퍼화산 폭발에도 초기 인류 생존…이유는?

인도네시아의 슈퍼 화산인 토바 화산이 7만4000년 전 폭발해 세계적으로 심각한 기후 변화를 일으켰지만, 초기 인류가 살아남을 수 있었던 이유를 과학자들이 제시했다.

미국과 영국의 공동연구진은 지난 200만 년간 발생한 화산 분화 사례 중 규모가 가장 큰 것으로 손꼽히는 7만4000년 전 토바 화산 폭발이 지구의 기후 변화에 미친 영향을 조사했다.

이들 연구자는 이번 연구에서 토바 화산 폭발 규모와 화산재 도달 고도 그리고 당시 기후 상태 등 다양한 조건을 토대로 42차례에 걸쳐 지구 기후 모형 시뮬레이션을 분석했다.

그 결과, 토바 화산의 폭발로 인한 기후 변화는 지역에 따라 상당한 차이가 있었던 것으로 나타났다. 시뮬레이션에서는 기후 모형의 매개변수에 따라 북반구의 기온은 4℃까지 떨어졌고 국지적으로는 10℃까지 떨어진 것으로 예측했다.

반면 토바 화산의 가장 심각한 폭발 조건에서도 아프리카 남부나 인도와 같은 지역에서는 화산 폭발로 인한 황 배출로 강수량이 줄어들긴 했지만, 초기 인류가 거주한 지역을 포함한 남반구에서는 기온이 4℃ 미만으로 떨어지지 않았다.

이는 토바 화산의 대규모 분화가 아프리카에서 태동한 초기 인류의 발달에 미미한 영향을 미쳤다는 독립적이고 고고학적인 증거를 뒷받침한다.

이에 대해 연구 주저자인 미국 뉴욕시립대의 밴저민 블랙 박사는 “우리는 많은 기후 모형의 시뮬레이션을 통해 역설처럼 보이는 문제를 해결할 수 있었다”면서 “기후 모형화로 과거 화산 폭발이 일어나 기후에 심각한 영향을 줬을지도 모르지만, 아프리카의 고고학적이고 고기후에 관한 기록은 그렇게 극적인 반응을 보이지 않았다는 점을 알았다”고 설명했다.

또 “아프리카나 인도와 같은 지역은 (화산 폭발로 인한 기후 변화에 대해) 상대적으로 대처할 수 있는 지역이었기에 기존의 과학자들은 잘못된 장소에서 원인을 찾고 있었을지도 모른다”면서 “고대 조상인 네안데르탈인과 데니수아인 역시 당시 유럽과 아시아에서 살고 있었으므로 토바 화산의 폭발이 이들 인종에게 미친 영향을 평가할 가치가 있다”고 지적했다.

이어 “현생 인류는 대부분 온화한 기후를 지닌 지역에서 거주하고 있었다. 따라서 화산 폭발이 일어났을 때 가장 심한 기온 저하를 겪더라도 그렇게 추운 날은 많지 않았을 것”이라고 덧붙였다.

일부 전문가는 토바 화산이 당시 폭발로 미시간 호수보다 더 큰 용적인 약 5300㎦의 마그마를 분출하고 이로 인한 화산재는 최고 40㎞의 고도에 도달했는데 이는 태양을 가려 몇 년간 지구를 대폭 춥게 만들었다고 추정한다. 이 거대한 폭발은 화산 겨울을 일으켰고 이는 거의 10년간 지속된 것으로 여겨진다.

이는 인류의 진화 과정에서 크게 영향을 줘 어쩌면 거의 멸종에 이를 뻔한 결과를 가져와 당시 세계 인구가 최소 1만 명에서 최대 3만 명밖에 되지 않았다고 추정한다.

반면 2018년 발표된 연구를 포함한 또 다른 몇몇 연구에서는 토바 화산의 폭발이 인류를 위험에 빠뜨리지는 않았던 것으로 나타났다.

이에 대해 이번 연구 공동저자로 영국 케임브리지대의 안자 슈미트 박사는 “우리 연구는 약 7만 4000년 전 토바 화산 폭발의 여파에 관한 법의학적인 분석일 뿐만 아니라 오늘날에도 이런 대규모 폭발이 미칠 수 있는 불균형적인 영향을 이해하는 수단이 되기도 한다”면서 “궁극적으로 이는 앞으로 화산 폭발로 인한 환경과 사회의 위험을 줄이는 데 도움이 될 것”이라고 말했다.

자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘미국국립과학원회보’(PNAS) 최신호(7월 5일자)에 실렸다.

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr