"공룡 멸종 원인은 대규모 화산 폭발"..'소행성 충돌설' 반박

미국 다트머스대 연구팀

미국 다트머스대 연구팀이 화산 폭발이 공룡 멸종에 관여했다는 증거로 홍수 현무암(flood basalt) 지역을 제시했다. 홍수 현무암은 대형 화산 폭발로 형성되는 계단 형태의 지형이다. 브레힌 켈러 제공

화산 활동으로 공룡이 멸종했다는 주장에 힘을 싣는 분석 결과가 나왔다. 그동안 제기돼 왔던 소행성 충돌로 인한 공룡 멸종 이론을 정면으로 반박하는 결과로 주목된다. 

미국 다트머스대 연구팀은 지금까지 주요 화산 폭발과 생물종의 대량 전환 사이 연관성이 있다는 연구 결과를 국제학술지 '미국 국립과학원회보(PNAS)' 9월 12일자(현지시간)에 발표했다.

6600만년 전 백악기 말 공룡이 멸종된 원인은 고생물학계 오랜 논쟁거리였다. 대표적으로 지구에 혜성이나 소행성이 충돌해 지구 환경이 급변하며 대량 살상으로 이어졌다는 '소행성 충돌설'과 대규모 화산 폭발로 화산재와 먼지, 가스가 급격한 기후변화를 초래했다는 '화산 폭발설'이 팽팽히 대립해왔다.

연구팀은 슈퍼컴퓨터 '다트버스 디스커버리 클러스터'를 이용해 지구상 큰 영향을 미쳤을 것으로 추정되는 화산 폭발 사건과 멸종 사이 연관성을 정량적으로 분석했다. 그 결과 5번의 대멸종 중 4번이 화산 폭발로 만들어지는 대형 화성암체인 일명 '홍수 현무암(flood basalt)' 생성 시기와 일치했다.

대형 화성암체는 약 10만km3 이상의 마그마를 분출하는 화산 폭발이 있었다는 증거다. 연구팀이 분석한 과거의 화산 폭발 사건은 대부분 100만km3 수준의 어마어마한 용암을 분출했던 것으로 알려졌다. 

과거 화산 폭발 규모와 피해를 비교하려면 1980년 미국 워싱턴주 세인트헬렌스 산의 폭발 당시를 분석하면 된다. 이 화산이 폭발했을 때 분출된 마그마는 1km3도 되지 않았지만 57명이 사망했고, 가옥 200여 채가 파괴되며 10억 달러(약 1조 3745억 원)의 재산 피해를 냈다.

폴 렌 버클리 캘리포니아대(UC버클리) 지구 및 행성과학과 교수는 "백악기에 발생했던 상당한 규모의 대량 멸종을 정량적으로 분석했다"며 "화산 폭발이 상황을 악화시켰다는 것은 의심의 여지가 없다"고 말했다.

연구팀은 2억5200만년 전 러시아 시베리아 지역의 화산 폭발 사건과 6500만년 전 인도 데칸 지역 화산 폭발 사건 등이 먼지와 유독가스로 대기를 뒤덮으며 공룡과 다른 생명체를 멸종시키고 장기적인 기후변화를 유발했을 것으로 추측했다.

연구팀은 또 화산에서 용암이 분출되는 속도에 따라 화산 폭발 사건과 피해 정도를 분석한 결과 분출 속도가 빠를수록 더 많은 지역을 파괴해 심각한 피해로 이어졌다는 사실도 발견했다.

브레힌 켈러 다트머스대 지구과학부 교수는 "특정 화산 폭발이 하나의 대량 멸종을 일으켰는지 여부를 판단하기는 어렵지만 멸종에 있어 화산 활동이 어떤 역할을 했던 것은 분명하다"고 말했다.

연구팀은 소행성 충돌에 의해 공룡이 멸종했다는 기존의 이론을 반박했다. 그간 소행성 충돌이 공룡 멸종의 가장 큰 원인이었다는 이론이 정설로 받아들여졌다. 멕시코 유카탄반도의 칙술루브 충돌구가 가장 큰 증거였다. 200km에 달하는 이 충돌구가 만들어진 시점이 지구상 동식물의 4분의 3이 멸종됐던 시기와 일치했기 때문이다.

켈러 교수는 "칙술루브 충돌구가 발견되며 화산 폭발설을 비롯한 공룡 멸종 원인을 설명하는 다른 모든 이론이 힘을 잃었다"며 "수십 년간의 탐사에도 다른 대멸종과 일치하는 유사한 소행성 충돌 사건의 증거가 발견되지 않았다"고 말했다.

[이영애 기자 yalee@donga.com]