여섯 번째 대멸종, 피할 수 없는 인류 멸종 시나리오

지구에 살았던 생명의 90% 정도는 배경 멸종으로 사라졌다. 배경 멸종은 평상시에 생물이 하나씩 천천히 사라지는 현상이다. 반면 대멸종은 전 지구적 차원에서 아주 짧은 시간 안에 상당히 많은 생명체가 순식간에 사라지는 현상으로 정의된다. 대멸종은 최소 75%의 생물 종이 짧은 시간 내에 사라지는 것을 기준으로 삼는다.

지구의 생명 역사가 약 40억 년이라는 점을 고려할 때, 수십만 년은 지질학적 스케일에서 매우 짧은 시간에 해당한다. 이는 배경 멸종과 달리 대멸종이 특정 지질학적 시기에 집중적으로 발생했음을 보여주는 대목이다.

지구 역사상 총 다섯 차례의 대멸종이 기록됐다. 고생대에는 오르도비스기, 데본기, 페름기 말에 각각 한 번씩 총 세 차례 대멸종이 발생했다. 중생대에는 트라이아스기, 백악기 말에 각각 한 번씩 총 두 차례 대멸종이 있었다. 특히 백악기 말 대멸종은 운석 충돌이 주요 원인으로 알려졌다.

1차 오르도비스기 대멸종의 원인은 지구 전체가 얼음덩어리가 되는 빙하기 도래였다. 이산화탄소 농도 감소로 지구가 냉각되면서 육상에 빙하가 생성됐고, 이로 인해 해수면이 크게 낮아졌다. 대부분의 해양 생명체는 수심 200m 정도의 얕은 바다에 서식했는데, 해수면 하강으로 이들의 서식지가 급격히 감소하면서 대규모 멸종이 일어났다.

육상 식물들이 이산화탄소를 흡수하면서 지구 온도는 다시 낮아졌다. 동시에 식물 활동으로 인한 풍화 작용이 활발해져 인이나 질소 같은 토양 성분이 해양으로 대량 유입됐다. 이는 바다에 전례 없는 부영양화를 일으켰고, 해양 생태계의 산소 농도가 급격히 떨어져 많은 생명체가 살기 어려운 환경이 조성됐다.

고생대 말 페름기 대멸종은 시베리아 트랩 지역에서 100만 년 동안 간헐적으로 지속된 대규모 화산 폭발이 원인이었다. 유럽 대륙 크기의 현무암 지대에서 발생한 이 화산 활동은 산성비와 해양 및 토양 산성화를 유발하며 생태계를 파괴했다. 이로 인해 지구 생명체의 95%가 멸종하고 단 5%만이 살아남아 중생대라는 새로운 시대가 열렸다.

대규모 멸종이 끝나면 지구에는 살아남은 소수의 생명체만 남게 된다. 이들에게는 생태적 틈새, 즉 '빈방'이 많이 생기게 된다. 기존 생명체들이 사라지면서 비워진 공간을 새로운 종들이 채워나가며 진화하는 과정이 시작된다. 이처럼 멸종은 생명체에게 새로운 진화의 기회를 제공하는 역설적인 결과를 낳는다.

시속 7만 km로 지구에 부딪힌 이 운석은 어마어마한 열폭풍과 쓰나미를 일으켜 단 30분 만에 아메리카 대륙에 살던 모든 공룡을 사라지게 했다. 이 충돌은 전 지구적인 지진과 화산 폭발로 이어져 육상의 대형 동물 대부분이 멸종하는 결과를 가져왔다.

대칸고원을 형성한 이 화산 폭발은 생물 다양성을 감소시키고 생태계를 약화시키는 결과를 초래했다. 이러한 화산 활동으로 인해 지구 생태계는 이미 취약한 상태였고, 운석 충돌이 멸종을 가속화한 것으로 보인다. 공룡의 멸종은 인류가 등장하는 데 필수적인 조건이었다.

대멸종의 원인을 알아내는 주요 방법 중 하나는 지질학적 산소 동위원소 분석이다. 산소에는 가벼운 산소(산소 16)와 무거운 산소(산소 18)가 있으며, 온도가 올라가면 가벼운 산소가 더 잘 증발하는 특성을 이용한다. 과거 지층에 남은 산소 동위원소의 비율을 분석하여 과거 지구의 기온 변화를 추정할 수 있다. 또한 지질층의 색깔 변화를 통해 당시의 산소 농도를 추측하는 방법도 활용된다.

과거 지구의 산소 부족을 보여주는 중요한 증거는 검은색 셰일층이다. 셰일층은 검은 진흙층으로, 땅이 검은색을 띠는 것은 산소가 부족할 때 형성된다. 산소가 부족한 환경에서는 몰리브데넘이라는 원소가 황과 결합하여 검은색 물질을 만든다. 연구 결과 대멸종 발생 100만 년 전부터 지층에서 몰리브데넘의 양이 급격히 감소하는 현상이 확인됐다. 이는 대규모 멸종이 시작되기 전부터 해양의 산소 농도가 심각하게 부족해졌음을 시사한다. 이러한 산소 부족 현상은 해양 생태계에 치명적인 영향을 미쳐 대멸종의 한 원인으로 작용했다.

대멸종에서 살아남는 생물들의 가장 중요한 공통점은 '조그만 놈들'이다. 3차 페름기 대멸종 때 95%의 종이 멸종했음에도 곤충과 악어류 같은 작은 생명체들은 살아남았다. 작은 덩치는 숨을 공간을 찾기 쉽고 적은 자원으로 생존할 수 있어 극한의 환경에서 생존 확률을 높인다. 또한 환경 변화에 대한 뛰어난 적응력으로 새로운 생태적 틈새를 찾아 번성하기도 한다. 반면 기존 생태계의 우점종들은 급격한 환경 변화와 새로운 경쟁자의 등장에 취약하여 도태되는 경우가 많았다.

생태계 내 자원은 항상 한정되어 있기 때문에, 새로운 종이 유입되면 기존 종과의 자원 경쟁이 심화된다. 이 과정에서 경쟁에 밀린 기존 종은 점차 개체수가 줄어들다가 결국 사라지게 된다. 이는 생물 다양성 감소의 주요 원인 중 하나이며, 생태계의 끊임없는 변화와 재편성을 보여주는 대목이다.

지구 역사상 지난 다섯 차례의 대멸종을 살펴보면 일정한 패턴이 관찰된다. 당시 최고 포식자들은 예외 없이 멸종했다. 이러한 역사적 사실은 현 생태계의 최상위 포식자인 인류 또한 대멸종의 위험에서 자유로울 수 없음을 시사한다. 먹이 사슬의 정점에 있는 종일수록 생태계 변화에 취약하고, 환경 위기가 발생했을 때 더 큰 타격을 받는 경향이 있었다.

과거 지질시대와 비교했을 때, 인류세 지층에는 인류 문명의 흔적이 뚜렷하게 남아있다. 특히 전 세계적인 닭 소비량 증가는 인류가 지구 생태계에 미치는 비정상적인 영향을 보여주는 지표로 작용한다.

이 방식은 닭을 대량으로 사육하고 소비하기 쉽게 만들었다. 그 결과 전 세계적으로 방대한 양의 닭이 소비되었고, 이는 삼엽충 화석처럼 인류세 지층에서 광범위하게 발견되는 지표가 되었다. 즉, 닭뼈는 인류가 지구 생태계를 어떻게 변화시켰는지 보여주는 구체적인 증거로 인류세를 지질학적, 생물학적으로 정의하는 데 중요한 역할을 한다.

2010년 중동의 봄 혁명 역시 러시아와 우크라이나의 폭염으로 인한 밀 생산 실패가 촉발 원인 중 하나였다. 식량 공급이 끊기자 독재 사회가 뒤집히는 결과를 초래했다. 이처럼 기후 변화로 인한 식량과 물 부족은 국지적, 나아가 전 지구적 전쟁과 사회 붕괴를 야기할 수 있는 심각한 문제로 지적된다. 인류는 더위 자체보다 식량과 물 문제로 인한 분쟁을 가장 경계해야 한다.

인류가 대멸종에서 살아남기 위한 가장 쉬운 생존 전략은 거창한 우주 개척 프로젝트보다 실질적인 생활 방식 변화에 있다. 첫째, 환경을 지키기 위해 플라스틱 사용을 줄여나가야 한다. 둘째, 소고기나 양고기 등 육식 소비를 줄여 축산업이 환경에 미치는 부담을 낮춰야 한다. 셋째, 화석 연료에서 벗어나 재생에너지로의 에너지 전환을 가속화해야 한다. 이러한 세 가지 핵심 과제는 인류가 당장 실천할 수 있는 가장 효과적인 대안으로 강조된다.