가장 큰 규모의 멸종은 2억 5,100만 년 전에 있었던 페름기 말기, 달리 표현하면 페름기 - 트라이아스(PTr)의 멸종으로, 5대 멸종 중 세 번째에 해당한다. 학자들은 페름기 말의 대대적인 동물상과 식물상의 전환을 오래전부터 인식했으며, 고생대와 중생대의 경계 표시로 삼았다. 페름기 말기에 멸종이 일어나는 동안, 고생대 바다를 우점했던 대부분의 동물군들, 곧 산호, 유관절 완족동물, 이끼벌레, 자루가 있는 극피동물, 삼엽충, 암모나이트가 사라졌거나 크게 위축되었다. 식물, 곤충, 양서류, 파충류에서 광범위한 멸종이 있었고, 그들을 대체하는 우점군들이 나타나기까지 끔찍하게도 오랜 변화의 세월이 필요했다. _ 마이클 J. 벤턴, <대멸종>, p187
마이클 J. 벤턴(Micheal J. Benton)의 <대멸종 When Life Nearly Died: The Greatest Mass Extinction of All Time>은 사상 최대의 멸종이 일어났던 페름기(Permian, 약 2억 9000만 년 전 ~ 2억 4500만 년 전)의 마지막을 주제로 한다. 책의 영문 제목과 같이 거의 모든 생명체가 멸절한 이 사태를 불러온 원인은 무엇이었을까.
2억 5,100만 년 전 페름기 말기, 시베리아에서 엄청난 화산활동이 일어났다. 약 200만~300만 세제곱킬로미터의 현무암질 용암이 쏟아져 나와 러시아 동부 390만 제곱킬로미터를 400~3,000미터 깊이로 뒤덮어 버렸다. 시베리아 트랩으로 알려진 이 직역은 넓이가 유럽공동체와 맞먹는다. 요즘은 이런 대규모 화산활동 - 지속기간은 전체적으로 100만 년 이하로 보고 있다 - 이 페름기 말 위기의 원인이라고 생각하는 사람들이 많다. _ 마이클 J. 벤턴, <대멸종>, p368
화산이 방출하는 주요 기체는 두 가지이다. 이산화황과 이산화탄소가 그것이다. '온실가스'인 이산화황은 처음에는 온난화를 초래하다가, 곧 대기 중의 물과 반응해서 황산염 에어로졸을 만들어내 후방산란을 통해 태양복사를 흡수하여, 결국에는 온난화를 초래하다가, 곧 대기 중의 물과 반응해서 황산염 에어로졸을 만들어내 후방산란을 통해 태양복사를 흡수하여, 결국에는 냉각화를 유발한다. 또 다른 온실가스인 이산화탄소가 지각 근처에서 태양열을 가둬 대기를 따뜻하게 한다는 것은 잘 알려져 있다. _ 마이클 J. 벤턴, <대멸종>, p372
페름기의 대멸종을 설명하는 원인은 여러 가지가 있다. 백악기 -팔레오기 멸종(Cretaceous-Paleogene extinction event)과 마찬가지로 소행성/운석 충돌, 해수면의 변동 등 여러 학설이 제기되지만, <대멸종>에서는 '화산활동이 초래한 지구 온난화'를 원인으로 지적한다. 현무암질 용암과 함께 뿜어져 나온 이산화탄소, 이산화황, 황산염, 염소는 지구온난화와 무산소화를 만들어 생물생산성을 파괴시켰고, 이와 함께 산성비는 토지를 파괴시켰다. 이러한 대기의 파괴 작용을 이해하기 위해서는 먼저
페름기의 육지 판게아(Pangaa) 초대륙에 대해 짚고 가야한다. 현재 6대륙이 하나로 연결된 판게아 초대륙은 동식물이 빠르게 번성할 수 있는 최적의 조건과 함께 빠르게 절멸할 수 있는 최악의 조건을 함께 제공했다.
[그림] 판게아 초대륙 (출처 : 위키백과)
판게아 초대륙의 엄청난 크기는 세계 기후와 동물 군과 식물 군의 확산에 매우 심오한 의미를 지닌다. 저위도 지역에서는 중앙판게아산맥이 동서방향으로 뻗어 있어 대기의 흐름과 이로 인한 기후 양식에 지대한 영향을 끼쳤다. 석탄기 후기 동안 이 산맥지대는 열대지역을 가로지르며 놓여 있어서 습한 열대기후에서 자라는 푸르게 우거진 열대우림이 석탄퇴적기를 형성할 수 있었다... 판게아의 대부분은 적도 남쪽으로 뻗어 있었고 과거 곤드와나 대륙괴를 포함했다. 거대한 대륙괴 덕분에 일부 동물군은 광활한 지역에 널리 퍼질 수 있는 기회를 얻었다. 판게아 북쪽의 시베리아에는 지구에서 가장 규모가 큰 마그마 분출이 일어나 현무암으로 광대한 지역을 뒤덮었고 이어서 화산재와 화산가스, 특히 이산화황과 수증기가 밖으로 쏟아져 나왔다. 이 사건이 페름기 대량멸종시기와 일치하는데 당시 해양은 산소가 고갈되어 대부분의 해양생물 종이 멸종했다. _ 더글라스 파머 외, <선사시대>, p172
그리고, 시베리아의 마그마 분출로 시작된 거대한 변화에 판게아 생태계는 마치 연환계(連環計)로 불타는 함대처럼 빠르게 절멸하게 되버렸다. 전체 생명체의 95퍼센트 이상이 멸절한 페름기 대멸종. 이로 인해 지구 생명체의 진화(進化 evolution)는 전환점을 맞이하게 된다.
주로 열대의 바다나리류, 완족류, 태형동물이 장악하고 있었던 페름기 후반부의 생태계가 완전히 파괴되었다. 이 과정은 약 1천만 년 넘게 일어났다. 모든 대륙이 하나의 거대한 초대륙 판게아로 합쳐지면서 기후와 해류에 커다란 영향을 끼쳤고 이로 인해 멸종사건을 일으킨 주요 요인이 형성되었을 것으로 보인다. 가장 중요한 원인으로는 비활동적 중앙해령이 가라낮으면서 해수면의 높이를 280m까지 떨어뜨림으로써 상당수의 해양서식지가 사라졌고 퇴적작용도 거의 일어나지 않아 따뜻하고 얕은 바다는 지구의 극히 일부분을 차지하는 정도로 줄어들었다. _ 더글라스 파머 외, <선사시대>, p178
이러한 페름기의 대멸종이 우리에게 주는 의미는 무엇일까. <대멸종>을 읽다보면 페름기를 살았던 생명체들이 처한 위기가 오늘날 우리가 처한 환경 위기가 크게 다르지 않았음에 적지 않게 놀라게 된다. 차이가 있다면, 당시 생명체들은 화산 폭발과 대기 변화를 받아들일 수밖에 없었던 반면, 오늘날 우리는 변화에 적지 않은 영향을 미친다는 점이 아닐까. 페름기 때의 판게아 초대륙은 오늘날 세계화( globalization)로 대체되어 세계를 연결시키고, 산성화로 파괴되는 하부구조 -토양과 식물 - 는 극심화 양극화로 파괴되는 하부계층로 바뀌었으며, 이러한 문제를 악화시키는 구조적 원인이 결과적으로 페름기 대멸종의 환경으로 만드는 상황이 우리 앞에서 펼쳐지고 있다. 먼 훗날 우리 후대가 아니면 다른 생명체의 역사가가 이 시기를 '인류세 대멸종'이라고 이름짓지 않기 위해 우리는 무엇을 할 것인가...
맥닐 교수는 지난 세기 동안 인구는 겨우 4배 증가한 데 비해 이산화탄소와 아황산가스 배출량은 각각 17배와 13배가 증가했고 수자원 사용량 역시 9배나 증가했다는 점을 들어서 단순히 인구 증가로만 20세기의 환경 변화를 설명해서는 안 된다고 지적한다. 인구 증가가 환경오염을 심화시켰던 것에 못지않게 때로는 토양침식을 완화시키기도 했고, 또 20세기 후반에 심화된 열대 지방의 삼림 파괴는 인구 증가와 거의 상관이 없었다는 점을 강조하기도 했다. _ J.R. 맥닐, <20세기 환경의 역사>, p15 해제 中
페이퍼를 마무리하다 보니 주일학교 교사 시절 '환경'을 주제로 여름캠프를 준비했던 기억을 떠올리게 된다. 당시 캠프 주제가가 <내일은 늦으리>였는데... 언젠가 연의가 자라서 하늘을 바라볼 때 그 하늘에 얼만큼의 별들이 빛나고 있을까...