(Simplified paleogeographical map for Triassic-Jurassic transition showing localities for all three studied sections. Credit: Science Advances (2020). DOI: 10.1126/sciadv.abb6704)
중생대는 2억 5200만년 전부터 6600만년 전까지 이어진 매우 긴 지질 시대로 사실 신생대의 세 배에 달하는 긴 시기였습니다. 당연히 1억 8600만년 간 이어진 긴 시대에 땅에는 공룡, 하늘에는 익룡만 날아다닌 것이 아니었습니다. 트라이아스기 시기만 해도 이후 쥐라기와는 사뭇 다른 생물상이 펼쳐져 있었습니다. 하지만 트라이아스기 말인 2억 130만년 전 갑작스러운 대멸종으로 인해 상당수 동식물이 멸종했습니다. 이 시련을 이겨내고 살아남은 공룡의 조상은 이후 시기인 쥐라기와 백악기를 주도하는 생물로 진화했습니다.
그런데 바로 직전 대멸종인 페름기 말 대멸종과 마찬가지로 트라이아스기 말 대멸종의 원인 역시 분명하지 않습니다. 과학자들이 생각하는 가장 가능성 높은 원인은 화산 활동과 산소 고갈인데, 모두 이를 지지하는 근거가 있지만, 결정적인 증거를 제시하지는 못했습니다.
영국, 이탈리아, 중국의 국제 과학자팀은 브리티시 컬럼비아, 시칠리아, 북아일랜드에서 발견된 당시 해저 지층 샘플을 통해 이 시기 산소 농도를 측정했습니다. 측정 방법은 황 동위 원소인 황 - 32와 34의 비율을 측정해 간접적으로 추정하는 것입니다. 황 동위 원소는 대리석이나 다른 탄산염에 축적되는 데 만들어진 시기의 산소 농도가 낮을수록 황 34대 황 32 동위원소의 비율이 높아집니다.
연구팀은 이 데이터를 바탕으로 당시 바닷속의 용존 산소량이 매우 적었다고 주장했습니다. 조사된 세 장소 모두에서 트라이아스기 말에 매우 낮은 산소 농도가 측정되었습니다. 하지만 이 연구 결과는 그렇다면 산소 농도가 감소한 원인은 무엇이었느냐는 질문을 생기게 만듭니다. 연구팀은 당시 활발해진 화산 활동이 이유 중 하나였다고 생각하고 있습니다.
화산 활동에 의해 대기 중 이산화탄소 농도가 상승하면서 지구 기온이 상승했고 바다 기온이 상승하면서 용존 산소량이 낮아졌다는 것입니다. 트라이아스기 말 산소 농도는 본래 낮았으며 급격한 기온 상승으로 바다 산소 농도가 더 낮았다면 대량 사멸을 촉진한 이유 중 하나가 되었을 것입니다.
아직 결론이 난 문제라고는 할 순 없지만, 이번 연구는 중생대가 소행성 충돌 한 번으로 끝난 단순한 시대가 아니라 여러 번 우여 곡절을 겪으면서 오랜 시간 변했던 지질 지대라는 사실을 보여줍니다.
참고
https://phys.org/news/2020-09-ancient-oxygen-depletion-oceans-end-triassic.html
Tianchen He et al. An enormous sulfur isotope excursion indicates marine anoxia during the end-Triassic mass extinction, Science Advances (2020). DOI: 10.1126/sciadv.abb6704
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