지구 전체가 완전히 얼어붙는 눈덩이 지구 빙하기, 일명 스노우볼 어스(snowball earth)의 연대 측정이 학자들의 노력으로 이뤄졌다. 푸른 별 지구는 과거 두 차례 혹독한 스노우볼 어스를 경험한 것으로 생각돼 왔다.
미국과 독일 기후학자들로 구성된 국제 연구팀은 최근 미국 국립과학원회보(PNAS)에 낸 조사 보고서에서 두 번째 스노우볼 어스 마리노안(Marinoan glaciation) 빙기의 기간이 생각보다 짧았다고 주장했다.
지구는 과거 여러 차례 빙하기를 맞았지만 행성이 통째로 얼음덩이가 되는 스노우볼 어스는 스타티안 빙기(Sturtian glaciation) 및 마리노안 빙기였다. 스타티안 빙기의 시작 시점은 7억1700만 년 전부터 6억4300만 년 전으로 여겨지며, 지속 기간은 무려 5600만 년으로 추측된다.
마리노안 빙기는 언제 시작됐는지 명확하지 않다. 약 6억5000만 년 전으로 보는 견해가 우세한데, 지속 기간에 대해서는 아직 논쟁이 계속되고 있다.
아프리카 나미비아에 남아 있는 약 6억 년 전 지층을 자세히 조사한 연구팀은 마리노안 빙기의 지속 기간이 스타티안보다 훨씬 짧은 약 400만 년이라는 결론을 내렸다. 마리노안 빙기가 짧았기 때문에 지구의 생명체가 살 수 있었다는 이야기다.
미국 캘리포니아대학교 기후학자 프랜시스 맥도널드 연구원은 "지구가 꽁꽁 얼어붙는 스노우볼 어스의 원인은 대기의 이산화탄소 급감에 따를 급속도의 한랭화"라며 "이 상태가 수백만 년, 혹은 수천만 년 지속되면서 지구 환경은 극한으로 변화했고 생명에도 큰 영향을 미쳤다"고 설명했다.
이어 "아프리카 대륙 서해안의 나미비아는 광활한 사막지대지만 6억 년 전에는 다른 지역과 마찬가지로 두꺼운 얼음으로 뒤덮여 있었다"며 "나미비아의 고대 빙하 퇴적물을 분석했더니 미지의 정보를 얻을 수 있었다"고 덧붙였다.
연구팀은 우선 드론을 사용해 나미비아의 퇴적층을 상공에서 매핑했다. 이 과정에서 상하 방향의 지층 변위가 덜한 장소를 알아냈다. 이는 빙하의 움직임이 그다지 활발하지 않아 빙하가 장기간 같은 장소에 머물렀음을 의미한다.
이어 연구팀은 마리노안 빙기가 시작되기 직전 쌓인 것으로 생각되는 화산재층을 분석했다. 격렬한 화산활동으로 분출된 이 화산재는 지구 전체를 얼음으로 덮는 원인으로 지목돼 왔다. 동위원소 연대측정법을 활용한 결과, 마리노안 빙기는 약 6억3900만 년 전에 시작돼 약 400만 년간 지속됐을 가능성이 떠올랐다.
맥도널드 연구원은 "이번 조사 결과는 마리노안 빙기의 지속기간에 대해 지금까지 알려진 추정치를 크게 줄였다"며 "흥미롭게도 스노우볼 어스가 끝난 후 처음으로 복잡한 다세포 생물의 화석이 지층에서 나왔다. 비록 단순한 미생물뿐이었지만 혹독한 빙하기가 막을 내리자마자 세포 여러 개로 구성된 생물이 나타난 것"이라고 언급했다.
연구원은 "만약 마리노안 빙기가 더 길었다면 지구의 모든 생명체가 얼어붙어 멸종했을 것"이라며 "얼음이 녹고 온난한 환경이 돌아오자 생명은 단번에 진화할 기회를 얻었다. 이번 발견은 지구 이외의 얼음 천체에도 생명이 살 수 있음을 보여줬다"고 의미를 부여했다.
정이안 기자 anglee@sputnik.kr
