지구 기후 변화가 장기간에 걸쳐 어떻게 진행됐는지를 밝히기 위해 영국 사우샘프턴대학교(University of Southampton) 연구진은 해양 퇴적물에 남아 있는 미세 해양 생물 화석을 분석했다. 연구진은 화석의 화학 조성을 이용해 지난 약 6천600만 년 동안 해수 속 칼슘 농도 변화를 재구성했으며, 그 결과를 지구 기후 변화의 장기적 전환 과정과 나란히 제시했다. 이 연구 결과는 국제 학술지 미국국립과학원회보(Proceedings of the National Academy of Sciences, PNAS)에 게재됐다.
바닷속 화석으로 과거 해수 환경을 추적하다
이번 연구에서 연구진은 심해 퇴적물에서 채취한 미세 해양 생물 포라미니페라(foraminifera) 화석을 분석 대상으로 삼았다. 포라미니페라는 껍질이 형성될 당시 해수의 화학 조성을 반영하는 특성이 있어, 과거 해양 환경을 재구성하는 지표로 활용된다. 연구진은 화석에 남아 있는 화학적 신호를 분석해 당시 해수 속 용존 칼슘 농도를 추정했다.
수천만 년에 걸쳐 변화한 해수 칼슘 농도
분석 결과, 신생대 초기에는 현재보다 해수 내 용존 칼슘 농도가 상대적으로 높았던 시기가 존재했던 것으로 나타났다. 이후 수천만 년에 걸쳐 해수 칼슘 농도는 점진적으로 감소했으며, 장기적으로는 절반 이하 수준까지 낮아지는 경향이 관측됐다. 연구진은 이러한 변화가 단기간의 변동이 아니라 장기간에 걸쳐 이어진 추세라는 점을 관측 자료로 제시했다.
해저 확장 속도 변화와 해수 화학의 동반 변화
연구에서는 해수 칼슘 농도의 변화 시기와 해저 확장 속도의 변화가 시간적으로 겹친다는 점도 함께 제시됐다. 해저 확장 속도가 느려지면서 해양과 해저 암석 사이의 화학적 상호작용 조건이 달라졌고, 이와 함께 해수 화학 조성도 변화한 것으로 관측됐다.
연구진은 이번 분석이 지질 기록에 남아 있는 자료를 바탕으로, 장기간에 걸친 해수 화학 변화와 지구 기후 변화의 시간적 흐름을 관측 자료로 정리한 결과라고 설명했다.
손동민 기자/ hello@sciencewave.kr
자료: Phys.org
제공: University of Southampton
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