[사이언스 데일리] 북극권 노르웨이에서 고대의 화석 숲이 발굴되었다. 이 화석 숲은 지난 4억 년 간 있었던 가장 심한 기후 변동 중 하나에 원인을 제공한 것으로 보인다.

(2015년 11월 19일 사이언스 데일리 기사 번역)

정보출처: 카디프 대학

스발바르 화석 숲의 복원도. Credit: Image courtesy of Cardiff University

영국 연구자들이 고대의 화석 숲을 발굴했다. 이 화석 숲은 지난 4억 년 간 있었던 가장 심한 기후 변동 중 하나에 원인을 제공한 것으로 보인다.

북극해에 위치한 노르웨이령 군도인 스발바르에서 나무 그루터기가 그 자리에 보존된 화석 숲이 발견되었다. 이 숲은 카디프 대학 지구해양과학부의 크리스 베리 박사에 의해 확인 및 기재되었다.

사우샘프턴 대학의 존 마샬 교수는 이 숲의 연대를 정확히 측정하여 3억8천만 년 전이라는 것을 확인했다.

이 숲은 데본기 후기에 적도 부근에서 만들어졌으며 당시 대기 중 이산화탄소 농도가 15 배나 감소한 원인에 대한 통찰을 제공해 줄 수 있을 것이다.

현재 알려져 있는 이론들에 따르면 데본기 (4억2천만 년에서 3억6천만 년 전) 동안 대기 중 이산화탄소 농도가 크게 감소한 원인은 작은 식물들로부터 최초의 숲을 이루는 대형 나무들로 식생이 바뀌었기 때문이라고 한다.

숲은 광합성 — 식물이 양분과 조직을 만들어내는 과정 — 과 토양 형성을 통해 대기에서 이산화탄소를 감소시킨다.

처음에는 커다란 나무의 등장으로 인해 태양광이 더 많이 흡수되었으나 결과적으로는 대기권의 이산화탄소가 감소했기 때문에 지구의 기온이 극적으로 떨어져 오늘날과 매우 유사한 기온이 되었다.

적도 부근에서는 비가 많이 내리고 온도가 높았기 때문에 적도 지역의 숲이 이산화탄소 감소에 가장 큰 역할을 했을 것으로 보인다. 스발바르는 이 당시에 적도 부근에 위치하고 있었고 이후 판구조운동에 의해 북쪽으로 위도 80 도 정도를 이동해 현재의 위치인 북극해에 자리잡게 되었다.

“이 화석 숲은 3억8천만 년 전, 최초의 나무가 지구 상에 나타나기 시작하면서 식생과 전경이 어떤 모습이 되었는지를 보여주고 있습니다.” 베리 박사의 말이다.

연구팀은 스발바르의 숲이 주로 석송 나무로 구성되어 있다는 것을 알아냈다. 석송은 수백만 년 후에 석탄 늪지에서 자라 결국 남웨일스에서 볼 수 있는 것과 같은 석탄층이 되었던 종류의 나무이다. 연구팀은 또 이 숲이 엄청나게 빽빽해서 나무와 나무 사이의 간격은 20cm 정도에 불과했으며 나무는 4m 높이까지 자랐다는 것을 밝혔다.

베리 박사는 이전에 미국의 동료들과 함께 이보다 약간 더 오래된 뉴욕주 북부 길보아에 위치한 화석 숲을 기재한 적이 있다. 길보아 숲은 그 당시 적도 남쪽으로 최소한 30도 정도 떨어진 곳에 위치해 있었고, 그곳의 나무 그루터기들은 다른 종류의 나무에 속했다.

“나무가 진화하자마자 일찌감치 숲을 구성하는 나무의 종류와 생태가 지리적 위치에 따라 다양해졌다는 것을 보여줍니다.” 베리 박사가 말을 이었다.

“데본기 동안에는 대기중 이산화탄소 농도가 엄청나게 감소해서 현재의 열다섯 배였던 것이 지금 정도의 농도로 감소했다고 생각하고 있습니다.”

“극적으로 이산화탄소 농도가 감소한 가장 그럴듯한 원인은 나무와 같이 커다란 식생이 진화했기 때문입니다. 식물은 광합성으로 나무 조직을 만들어내는 과정에서, 그리고 토양을 만드는 과정에서 이산화탄소를 흡수합니다.”

스발바르는 현재 세계에서 가장 북쪽에 위치한 주거지역으로 2천5백여 명의 인구가 살고 있다.

스발바르에는 ‘국제 종자 저장고’ 가 위치하고 있다. ‘국제 종자 저장고는 냉동 상태의 씨앗을 지하에 저장하는 곳으로 다양한 식물의 씨앗이 보관되어 있다. 저장고는 전지구적 위기가 닥쳐 다양성을 잃을 것에 대비한 안전장치 역할이다.

“지구의 식물 다양성을 보존하기 위해 이용되고 있는 바로 그곳에서 최초의 숲을 발견했다는 것은 놀라운 일입니다.” 베리 박사가 말을 이었다.

이번 발견은 오늘 (2015년 11월 19일) 학술지 ‘지질학 (Geology)’ 에 출판되었다.

참고문헌

C. M. Berry, J. E. A. Marshall. Lycopsid forests in the early Late Devonian paleoequatorial zone of Svalbard. Geology, 2015; 43 (12): 1043 DOI: 10.1130/G37000.1

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