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약 2억 5000만 년 전 페름기 말에 지구 생명체 다수가 멸종한 사건의 원인이 시베리아 지역의 대규모 화산 폭발이라는 추정이 서서히 입증되고 있다. 당시 화산 폭발로 배출됐던 물질의 종류와 양이 미국 연구진에 의해 밝혀졌기 때문이다.

미국 카네기연구소와 메사추세츠공대(MIT) 연구진은 ‘시베리아 트랩’으로 불리는 거대 화산이 폭발할 당시 현무암 표본을 조사한 결과를 지구행성과학통신에 발표했다. 심각한 기후 변화를 초래할 수 있는 황과 염소, 불소가 각각 6조 3000억~7조 8000억 t, 3조 4000억~8조 7000억 t, 7조 1000억~13조 7000억 t 정도 분출됐다는 결과를 처음으로 발표, 거대한 화산 폭발이 대멸종 사건의 원인일 가능성에 한발짝 더 다가서게 됐다.

페름기 말에는 해양 생물 중 90% 이상과 육지 생물 70% 이상이 멸종됐다. 원인은 불명확하지만 ‘시베리아 트랩’이라는 러시아 대규모 화산 폭발이 핵심 원인으로 추정됐다. 용암 분출과 화산 가스가 대기 환경에 악영향을 미쳤을 것이라는 가정이다.

연구진은 이 같은 가정을 입증하기 위해 화석에 남아 있는 기록을 분석하는 실험을 고안했다. 우선 화석 기록에 대한 기존 연구를 분석, 페름기 대멸종 사건 이후 수백만 년이 지나도 생태계의 다양성을 완벽하게 복원하지 못했음을 증명했다.

시베리아 트랩은 거대한 화산 분출로 매우 넓은 면적의 육지와 바다가 현무암질 용암이 굳어져 덮인 지형이다. 연구진은 시베리아 트랩의 현무암 표본에서 채취한 2억 5000만 년 전 용암 속에 녹아 있는 황과 염소, 불소의 농도를 조사해 발표한 것이다.

이번 연구 결과로 시베리아 트랩의 화산 폭발이 페름기 대멸종의 직접적인 원인일 가능성이 더욱 커지게 됐다. 대기 중 유황 입자는 태양열을 우주 공간으로 반사하며 지구를 냉각시킨다. 염소 등 할로겐으로 통칭되는 비금속 화학물질도 성층권의 오존층을 심각히 훼손했을 가능성이 크다. 성층권에 도달한 할로겐 물질은 기온 변화와 산성비를 내리게 했을 수도 있다.

연구진은 그러나 이번 연구 결과가 당시 대멸종을 유발할 정도의 기후변화를 일으킬 수 있을지 확인하기 위한 대기화학과 기후모델 연구가 시급하다고 덧붙였다.