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판게아 초대륙
판게아 대륙(영어: the Pangea Continent)은 지구의 고생대 페름기와 중생대 트라이아스기에 존재했던 초대륙이다. 1915년 독일의 지구물리학자 알프레트 베게너가 제안한 이름이다. 3억 년 전에 대륙이 뭉쳐 판게아 대륙이 만들어지면서, 애팔래치아산맥, 아틀라스산맥, 우랄산맥 등이 생겨났다. 판게아 대륙을 둘러싼 드넓은 바다는 판탈라사해라고 부른다. 1억 8천만 년 전인 쥐라기에 판게아는 남쪽의 곤드와나와 북쪽의 로라시아로 나뉘었다. 판게아는 오랜 시간이 흐르면서 점차 분리되어 현재와 같은 7개의 대륙으로 나뉘게 되었다.[1]
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개요
판게아 대륙은 남북방향으로 길게 배열되어 있었고, 북반구의 대륙은 로라시아(Laurasia) 그리고 남반구의 대륙은 곤드와나(Gondwana)로 명명되었다. 하지만, 현재의 동아시아에 해당하는 중한강괴와 남중강괴는 판게아 대륙으로부터 떨어져 있었던 것으로 알려졌다.
개념은 20세기 초 독일의 기상학자 베게너(Alfred Wegener)에 의하여 제안되었다. 베게너는 고생대 말에 지구상의 모든 대륙이 한곳에 모여 있었으나, 그 후 대륙이 갈라지고 이동하여 현재의 모습에 이르렀다고 하는 대륙이동설(大陸移動說)을 전개하였다. 그는 고생대 말에 존재했던 커다란 대륙에 ‘판게아’라는 이름을 붙였다. 판게아(Pangea)는 모든 땅덩어리이라는 뜻이다, 베게너가 대륙이동의 증거로 제시한 것 중에서 가장 독창적인 내용은 암석에 남겨진 고기후(古氣候)의 특성을 대륙이동과 연결시켰다는 점이다. 그는 퇴적물이 쌓일 때 그 지역의 기후적 요소도 함께 쌓이며, 따라서 퇴적암으로부터 옛날의 기후를 알아낼 수 있다고 생각했다. 예를 들면, 빙하퇴적물은 현재 위도 60도 이상의 고위도 지방에 주로 분포함으로 옛날 빙하퇴적층도 극지방에서 쌓였다고 말할 수 있다.
울창한 수풀은 주로 열대지방에 분포함으로 두꺼운 석탄층은 옛날 적도지방에 가까웠던 울창한 수풀을 의미한다. 그리고 사막은 현재 위도 20∼30도의 아열대 지방에 몰려 있으므로 암석 중에 건조한 기후에서 형성되는 암염층(岩鹽層)이나 두꺼운 사구층(砂丘層)이 발견되면 그 암석은 형성 당시 중위도의 아열대를 지시한다. 베게너는 이러한 내용을 효과적으로 설명하기 위해서는 지구상의 모든 대륙이 하나의 초대륙을 이루고 있어야 한다고 생각했고, 1922년 발간된 대륙과 해양의 기원 제3판에서 이 초대륙에 판게아(Pangea)라는 이름을 붙였다. 베게너는 고생대 암석에 기록된 기후적 요소를 그가 복원한 판게아 초대륙에 표시한 후, 당시의 적도와 극 위치도 그려 넣었다.
석탄기에 접어들었을 때, 남반구에 있던 곤드와나 대륙이 시계방향으로 회전하면서 북반구의 대륙들과 충돌하였다. 그 결과, 중한강괴와 남중강괴를 제외한 지구상의 거의 모든 대륙이 모여 판게아 초대륙이 형성되었다. 북반구의 로라시아와 남반구 곤드와나 대륙 사이의 저위도 지방에는 테티스해가 자리하고 있었고, 그 주위를 판탈라사(Panthalassa) 대양이 감싸고 있었다.
판게아 초대륙이 분리되기 시작한 때는 쥐라기 중반이지만, 초대륙의 갈라짐이 모든 곳에서 동시에 일어난 것은 아니었다. 쥐라기 중반, 북아메리카와 아프리카 대륙 사이가 갈라지면서 오늘날의 북대서양이 탄생하였다. 이어서 백악기에 이르렀을 때, 오랫동안 초대륙을 이루고 있었던 곤드와나 대륙이 여러 개의 작은 대륙으로 갈라지기 시작하였다. 1억 3000만 년 전, 남아메리카/아프리카와 인도/오스트레일리아/남극대륙 사이가 갈라지면서 인도양이 탄생하였다. 약 1억 년 전에는 남아메리카와 아프리카 대륙이 분리되면서 남대서양이 탄생하였고, 인도대륙과 오스트레일리아/남극대륙 사이가 열리면서 인도양이 넓어지기 시작하였다. 이후 대서양과 인도양의 확장은 신생대로 이어져 지금까지도 계속되고 있다.[2]
알프레트 베게너
1880년 11월 1일에 출생하여 1930년 11월 2일에 사망한 독일의 기상학자 겸 지구물리학자이다. 그는 원래 기상학자였으며, 기후 항목에 나오는 쾨펜의 기후 구분을 만든 같은 기상학자 블라디미르 쾨펜(Wladimir Peter Köppen)의 사위이기도 하다. 베게너는 장인과 마찬가지로 유명한 기후학자였지만, 어느 날 본 세계지도 하나가 그의 운명을 바꾼다. 남아메리카 동쪽 해안선과 아프리카의 서쪽 해안선이 너무 닮았던 것. 이것을 보고 그는 대륙이동설을 떠올리게 된다.
1912년에 그는 <대륙의 기원>이라는 책을 내면서 대륙이동설을 처음 주장했고, 이어 1915년에 낸 <대륙과 해양의 기원>에서 그는 과거에 존재했던 판게아라는 초대륙이 분열되어 현재의 대륙을 형성했다고 주장했다. 이것은 획기적인 주장이었지만, 그 당시의 지구물리학자들의 반응은 회의적이었다. 그 무거운 대륙이 미끄러진다는 사실을 도저히 납득할 수 없었던 것이다. 심지어 미국 지질학 협회는 아 대륙이동설을 반박하는 심포지엄을 열기도 했다. 베게너의 주장은 베게너가 1930년에 그린란드 탐험에 나섰다가 조난 당해 죽었을 때까지 받아들여지지 않았다. 베게너의 사망 소식에 많은 이들이 그의 기상학자로서의 업적을 찬양하며 추모했지만, 대륙이동설에 대해서는 흑역사로 취급하여 일절 언급하지 않았던 것이다.
그 당시 사람들이 멍청해서 받아들이지 않은 건 아니다. 베게너의 대륙이동설이 받아들여지기 위해서는 판이 왜, 어떻게 움직이냐는 것을 설명해야 했는데 당시 과학 기술로는 이를 정확히 알아내는 것이 불가능했고, 대륙이동설의 원인을 설명하기 위한 베게너의 추론은 오늘날 관점에서는 맞지 않은 것이었다. 베게너의 추론은 밀도가 비교적 낮은 대륙층(SIAL-layer)이 밀도가 더 높은 하부층(SIMA-layer) 위를 '미끄러져' 움직인다는 것이었다. 현재 관점에서 볼 때 이는 틀린 것이고 엄청난 에너지가 요구된다. 당시 베게너는 판게아가 달의 조석력과 지구 자전으로 인한 원심력에 의해 여러 조각으로 쪼개지고 이동했다고 주장했다. 그러나 조석력으로 대륙을 움직일 정도의 힘이 생기려면 지구 자전이 몇 년 만에 멈추어야 한다. 이 문제는 1960년대에 하부층도 같이 움직이며 동시에 지구 내부의 맨틀까지 모두 한꺼번에 움직이고 있다는 다른 모델, 즉 '판구조론'으로 해결된 것이다.
종종 베게너가 살아있을 당시의 과학자들을 통찰력이 없는 꼰대로 몰아가는 주장이 있는데 이는 사실이 아니다. 베게너는 대륙이 이동했을 것이라는 가설만 내놓았을 뿐 그것을 과학적으로 입증해내지는 못했다. 베게너의 모델로는 "대륙이 어떻게 이동할 수 있는가?"라는 질문을 해결할 수 없었기 때문이다. 즉, 당시 학자들 기준으로 베게너는 터무니없는 유사과학의 신봉자나 다름없었다. 다만 기상학자로서의 베게너의 명성은 여전했기 때문에 당시에는 "저 양반 왜 멀쩡하던 사람이 뭘 잘못 먹은 것처럼 저런 소리를 하는 건가?" 정도로 받아들여졌다.
그러다 1950년대에 고지자기 연구가 진전된다. 옛 지각에 남아있는 지자기의 방향 및 연대를 측정하여 당시 해당 지역이 존재했던 위도를 추측하는 방법이다. 또한 해저 밑바닥을 조사하면서 대륙은 정적이지 않다는 것이 입증된다. 지질학자들이 그토록 공격했던 "어떻게 대륙이 움직인단 말인가?"라는 질문에 대한 답이 나온 것이다. 지각이 맨틀 위에 떠서 움직인다는 판구조론은 지질학의 혁명이었으며, 1960년대 후반에는 모든 학자들이 이 학설을 받아들이게 된다. 그래서 베게너의 '대륙이동설'은 '설'이고 '판구조론'은 '론'으로 분류된다.[3]
진화에 끼친 영향
판게아의 출현과 분열은 생물들에게는 영 좋지 않았는데, 초대륙의 형성으로 당시 생물들이 주로 살던 '얕은 바다(천해)'가 판게아 주변의 좁은 지역으로 한정되어 버렸기 때문이다. 삼엽충 등은 판게아 형성 직전의 천해 지역에서 주로 서식했으며, 중생대에 들어 판게아가 분리된 이후에도 생물의 주요 서식지 중에는 테티스해가 들어간다. 현재는 유라시아 대륙의 형성과 아프리카, 아라비아, 인도의 북상으로 테티스해는 파라테티스 해로 줄어들고 결국 사라져 지중해, 흑해, 카스피해, 아랄해를 통해서만 부분적으로 잔존하고 있다. 나머지는 히말라야와 아프간이 되었다. 바다에서 멀어질수록 생명체에겐 살기 힘든 땅이 된다. 아프리카 내륙 지방과 중앙아시아를 생각해보자. 천해에는 육지에서 흘러나오는 영양염류가 강을 통해 지속적으로 공급되는데, 이것이 플랑크톤으로 시작되는 해양 생태계의 근간이 된다. 하지만 이게 멀면 멀수록 이를 구하기가 힘들어지는 문제가 있다.
판게아의 내륙, 하트랜드는 비구름이 도저히 도달하지 못해서 아주 넓은 초사막이 나타났을 것으로 추정된다. 워낙에 대륙 자체가 거대했던 탓도 있지만 판게아가 형성되면서 대륙 중앙부에 지각 충돌의 영향으로 지금의 히말라야 조산대와는 비교도 안 되는 거대한 산지가 나타났기 때문이다. 당시 형성된 거대한 산지가 초사막의 형성에 끼치는 영향에 대해 현대의 거대한 산지를 예로 들어보면, 히말라야산맥의 영향으로 몬순 계절풍은 산맥을 넘지 못하고 티벳의 고산 초원 기후와 그 이북의 바싹 마른 타클라마칸 사막을 형성한다. 사하라 사막도 마찬가지인데, 북아프리카 쪽의 아틀라스산맥이 대서양발 비구름을 틀어막는 구조로 되어 있다. 한국도 그다지 높지 않은 백두대간이 장벽이 되어 영동과 영서 지방 기후가 다르고, 전라도나 제주도는 눈이 많이 내리는데 부산은 눈 구경도 하기 힘든 걸 보면 산맥이 기후에 끼치는 영향을 알 수 있을 것이다. 이런 판게아의 형성과 분열 과정에서 일어난 대지진, 초화산, 지구 온난화로 말미암아 지구 생명체의 98%가 멸종한 지구 역사 최흉 최악의 대멸종으로 일컬어진 페름기 대멸종이 일어나게 되었다.
여담
사실 판게아가 최초로 형성된 초대륙은 아니다. 고지자기학이 발달하며 그 이전의 초대륙도 있었을 것으로 추정하며, 대륙이 최초로 나타난 35억 년 전 이후로 계속 이합집산을 반복해 왔을 것으로 추측되고 있다. 판게아 당시의 한반도는 맨 위쪽에 있어서 냉대 내지 한대기후가 나타났을 것이다. 그리고 이 당시의 한반도는 남북이 거꾸로 뒤집어져 있었다. 광산 및 석유 자원이나 화석의 산출지 등을 추정하는 데 도움이 될 수 있다. 예를 들어 남아프리카 공화국과 아르헨티나에서는 다이아몬드가 산출되는데, 판게아 시절엔 둘이 붙어 있었다. 흔히 판게아가 가장 유명한 지질 시대, 그리고 공룡시대의 대륙으로 알려져 있지만, 판게아는 고생대 말에서 중생대 초에 존재한 대륙으로 공룡이 본격적으로 번성할 무렵에는 벌써 다 갈라진 후였다. 2억 5천만 년쯤 지나면 현재 흩어져 있는 대륙들이 다시 뭉쳐서 판게아 울티마(노보 판게아, 아마시아)라는 초대륙을 형성할 것이라는 가설이 있다. 동시에 그 과정에서 발생하는 화산 분화로 대멸종이 벌어질 것이라고 한다. 추정에 의하면 육상 생물의 80%, 바다 생물의 96%, 특히 조개류는 99%가 멸종할 것이라고 한다.
동영상
각주
참고자료
같이 보기
