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약 2억 5천만년 전, 페르미안 말기에 있었던 것으로 보이는 대 멸종은 해양 생물의 80% 이상이 멸종했으며 이러한 해양 생태계가 복원되는 데는 500만년 이상이 걸렸을 것이라고 학자들은 말한다. 최근 중국과학원 과학기술대학의 Shen Yanan교수 연구팀은 미국국립과학학술원잡지 (PNAS)에 발표한 논문에서 이러한 대 멸종과 그 뒤에 이어진 오랜 시간 동안 생태계가 복원되기까지의 현상이 황화물이 풍부한 심해의 물과 산소가 있는 얕은 물이 급격하게 섞임으로써 일어나게 되었을 것이라고 주장하면서 이를 실험으로 보여주었다. 연구팀은 여러 지역의 암석에 황철광 내부의 황-동위원소의 조성을 분석하였는데 이 샘플들은 판탈라사 대양 (Panthalassic Ocean)에서 침천된 것들인데 현재는 캐나다와 일본의 노두 (outcrop)에 보존되어 있다. 지질구조의 침입에 의해서 이 심해의 침전물들은 거의 완전히 소실되었고 캐나다와 일본, 뉴질랜드에서만 보존되어 있다. 아주 드물게 보존된 침전물이 캐나다와 일본에서 발견되는데 이들은 페르미안-트라이아스기에서 일어났던 해양에서의 큰 화학적 변화에 대해서 새로운 시사점을 제시하고 있다. 판탈라스 대양이 전체 해양의 85~90%를 차지하고 있었기 때문이다. Shen Yanan교수팀의 Zhang과 동료들은 대 멸종의 전과 후 그리고 대 멸종의 기간 동안에 황 동위원소들의 조성이 모두 다르다는 것을 발견하였다. 대 멸종 이전의 황 동위원소의 이상은 황 화합물이 풍부한 심해의 판탈라사 대양의 물과 또한 얕은 물에는 산소가 있었다는 것을 시사하는 것이다. 이는 현대의 해양과는 대조가 되는 것이다. 연구팀은 멸종과 황 동위원소의 이상이 정확한 일치하고 있다는 것이 독성이 있는 심해의 황 화합물이 풍부한 물과 얕은 바닷가의 산소가 포함된 물이 섞였다는 것을 반영한다고 생각한다. 황 화합물은 독성이 있어서 수백 ppm의 낮은 농도에서도 사람에게 치명적이다. 그러므로 황 화합물이 풍부한 물과 산소가 잇는 물이 섞이게 되면 페르미안-트라이아스기의 해양 생물을 멸종시켰을 것이라고 생각한다. 초기 트라이아스기의 침전물에서도 유사한 황 동위원소 이상현상이 발견되는데 황 화합물과 산소 조건이 서로 교차함으로 인해서 해양 생태계의 복원이 늦어지게 되었을 것이라고 주장한다. 이 연구는 현재 시대와도 상관이 있다. 왜냐하면 나미비아의 해안, 멕시코 만, 캘리포니아, 인디아 서부등과 같은 많은 연안 지역들이 인간의 활동과 온실효과로 인해 황 화합물의 농도가 높아져가고 있기 때문이다. 이와 같이 이 연구는 lsquo;과거가 현재를 풀 수 있는 열쇠 rsquo;라는 것의 좋은 예가 되고 있다고 할 수 있다. |
