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- 시베리아 트랩 화산 폭발로 온실가스 대량 배출, 바다 산성화
- 페름기 말기 육상에서 3/4, 해양 생물 90% 멸종
- 바다에서는 3만 년 내에 진행, 육상에서는 1백만 년 이상 걸쳐 멸종

페름기 : 지연된 대량 멸종
2억2500만 년 전의 생태 재앙은 육지에서 훨씬 더 느리게 진행됐다.

지연된 효과 :
지구 역사상 최악의 대량 멸종은 바다보다 육지에서 훨씬 느렸다.
새로운 화석 분석에 따르면, 2억2500만 년 전 전체 유기체의 약 80%를 멸종시킨 종의 멸종은 육지에서 100만 년 이상 지속됐을 것이다. 이것은 그 당시 바다에서 종의 죽음보다 거의 10배 더 길다. 

▲ 페름기 시대 말에 모든 종의 4분의 3이 육지에서 죽었다. 고생물학 자들은 이제 이것이 어떤 속도로 일어 났는지   더 자세히 조사했다. © Gina Viglietti

페름기 시대 말의 대량 멸종은 지구상에서 최악의 생물 위기였다.
육상 종의 3/4과 해양 생물의 90%가 멸종됐다. 태고 재앙의 촉발은 시베리아 트랩의 화산 폭발은 엄청난 양의 온실가스를 대기로 쏟아 내고 바다를 산성화했다.
바다에서는 이로 인해 3만 년 이내에 대량 멸종이 일어났다.

재난의 화석 증거

이 땅에서의 지질학적 재앙은 어떻게 되었을까?
"바다 대량 멸종이 그렇게 짧은 시간에 일어났기 때문에, 이전에는 육지에서 일어난 일이 동일한 패턴을 따랐을 것이라고 가정했다"고 시카고 필드(Field) 박물관의 주 저자 피아 비글리에띠(Pia Viglietti)는 설명한다. 그녀와 팀은 이 대량 멸종의 가장 풍부한 화석 자료 중 하나인 남아프리카의 카루(Karoo)-분지에서 이것이 사실인지 조사했다.

페름기 말기의 특히 많은 수의 암석층과 화석 증거가 이 지역에 보존돼 있다.
이를 통해 고생물학자 팀은 높은 시간적 해상도로 약 2억2500만 년 전 사건을 추적할 수 있었다. 그들 연구의 기초는 Karoo 분지에서 대량 멸종 전후에 발생한 588종의 육상 척추동물의 화석이었다.

멸종은 거의 백만 년 동안 지속됐다.

평가 결과 바다와 달리 육지의 동식물은 갑작스럽게 변하지 않고 훨씬 더 느리게 변했다.
대량 멸종이 시작될 때 멸종 속도는 종의 감소 속도가 빨라질 때까지 수십만 년 동안 다소 낮은 수준을 유지했다. 연구진은 “전반적으로 멸종률은 90만 년 동안 계속 증가했다”고 보고했다.

예를 들어, 많은 초기 파충류 그룹이 멸종되고 공룡 조상을 위한 길을 닦은 동물군의 최종 변화는 이 단계가 끝날 때까지 일어나지 않았다.
Viglietti는 “멸종 직후의 멸종 단계에서 높은 멸종률과 동시에 높은 종 분화율이 있었다”고 말했다. "이로 인해 강력한 다양성과 강력한 동물들의 교환이 이루어졌다.“

▲ 남아프리카 카루 분지의 암석에는 특히 페름기의 대량 멸종 당시부터 많은 화석이 보존돼 있다. © Pia A. Viglietti

같은 속도가 아님

전반적으로 이것은 육지에서 대량 멸종이 바다에서보다 훨씬 늦게 그리고 더 느리게 진행되었음을 시사한다. Viglietti의 동료 켄 안길스지크(Ken Angielczyk)는 "지금까지 육지에서 일어난 일이 우리가 그 당시 바다에서 관찰한 것과 일치하는지에 대한 질문이 항상 있었다"고 설명한다. “지금 대답은 사실이 아니다. 그 당시에는 지상에 특별한 일이 일어나고 있었기 때문이다.”

연구팀의 의견에 따르면, 그들의 결과는 모든 서식지와 모든 유기체 그룹에서 발생하는 생물 위기가 결코 동일한 속도로 실행되지 않았음을 보여준다.
페름기 말기 수천 년 만에 많은 해양 생물 형태가 멸종됐지만, 육상 척추동물과 같은 육상 생물 그룹에 대한 대량 멸종은 훨씬 늦게 시작되어 더 오래 지속됐다.

캐스케이드(Kaskade)* 효과 및 나중에 축소
* 캐스케이드 효과라는 용어는 캐스케이드(이탈리아어 cascata, [단계별] 폭포)의 의미에서 단계적으로 구현되는 매우 다른 프로세스에 대한 은유로 사용된다. 프로세스가 여러 단계에 걸쳐 축적되고 점차 강해지면 눈사태 효과에 대해서도 말한다.(편집자 주)
육지의 생태 재앙이 바다에서보다 훨씬 느린 이유는 여전히 불분명하다.
연구원들은 이것이 여러 요인의 조합으로 인한 것이라고 의심한다.
한편으로, 해양의 완충 효과는 갑자기 뒤집힐 때까지 많은 초기 변화를 흡수했을 수 있으며 이에 따라 해양 환경에 대한 빠른 결과를 초래할 수 있다.

다른 한편으로 일종의 연쇄 효과는 육지의 환경 조건을 점차적으로 악화시킬 수 있다.
"지구 기후의 변화는 누적되어 시간이 지남에 따라 더해졌다"고 Viglietti는 설명한다.
"생태계는 점점 더 혼란스러워졌고 모든 것이 무너지는 시점에 이르렀다.”
(Proceedings of the National Academy of Sciences, 2021; doi : 10.1073 / pnas.2017045118)
출처 : Field Museum

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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