인류의 조상들은 낮은 이산화탄소 농도 속에서 살았다

이산화탄소 농도는 인류 역사상 그 어느 때보다, 선사시대 이전보다도 높다는 실험 연구를 소개한다. 인류의 먼 조상들은 이산화탄소 농도가 낮은 환경에서 진화해왔으며 현재의 높은 이산화탄소 농도는 지구에도 낯설겠지만 인류에게도 큰 도전이 될 것이다.

Climate news network. 2019. 10. 4. Tim Radford.
원문 보기 : “Human ancestors lived in a low-carbon world”


홍적세(Pleistocene; 약 258만 년 전부터 1만 년 전까지의 지질시대)라고 불리는 빙하기 약 250만 년 전체 동안 지구의 이산화탄소 농도는 낮았다. 대기 중 이산화탄소 농도는 230 ppm 근처를 맴돌았다.

호모 사피엔스도 호모 에렉투스도, 뿐만 아니라 유럽과 아시아에서 발견된 화석으로만 알려져 있는 다른 대부분의 인류 종들도 모두 낮은 이산화탄소 농도 속에서 살았다.

긴 역사 동안 지구 대기 중 온실가스 농도는 낮았고 그 덕분에 시원하고 안정한 상태였다. 불을 발견한 후에도, 석기시대와 청동기시대, 철기시대를 거쳐 제국의 흥망과 산업혁명 이후에도 이러한 안정된 상태는 계속 되어왔다.

[그림 1] 홍적세 화석 나사고둥 껍질. 시실리. (사진 : Wilson44691, Wikimedia Commons)

대기 중 이산화탄소 농도가 320 ppm 위로 올라간 것은 1965년이 되어서였다. 1세기 동안 화석연료를 태움으로써 고대에 땅 속으로 들어갔던 탄소를 대기 중으로 다시 내뿜어낸 후였다.

2019년이 되자 대기 중 이산화탄소 농도는 410 ppm까지 치솟았고 계속 높아지고 있다. 1세기가 안되는 시간을 거치면서 인간의 활동은 지구 평균 기온을 약 1도 높였다. 현재 속도로 간다면 이번 세기 말이 되면 지구 평균 기온은 3도 높아질 수 있다.

인류의 조상이 더 추운 환경에서 나타났다는 것은 1세기 전부터 알고 있었지만, 더 먼 과거에 대한 이론들은 화석이나 퇴적암에 기반해서 추정된 것이다. 최근의 연구(Jiawel Da, et al, 2019. Nature Communications)는 최소한 250만년까지 거슬러 올라가 더 구체적인 이산화탄소 농도를 밝혀내고 있다.

이 논문의 연구자들은 중국 황토고원의 깊은 토양 속에 보존되어온 탄소 동위원소의 패턴을 연구하였다. 남극과 그린란드의 아이스 코어(얼음 핵) 데이타로부터 얻은 80만년 동안의 연평균 이산화탄소 농도 자료들이 옳음을 이 연구가 확인해주었다. 뿐만 아니라 아이스 코어 데이타의 한계를 훨씬 더 뛰어넘었다.

[그림 2] 중국 황토고원(loess plateau, 황투고원이라고도 한다. 중국 황하강 중류에 넓게 분포된 황토 지역. 면적은 약 40만 평방킬로미터, 해발고도는 1000~2000미터이다. (사진 : 위키피디아)

바람이 많이 부는 중국 황토고원의 지리적 역사는 220만 년 전까지 거슬러 올라간다. 연속적으로 쌓이는 퇴적층으로부터, 토양이 쌓일 때의 대기 조건을 말해주는 증거를 탄소 동위원소를 이용해 읽을 수 있다.

인류 진화 과정에서 지구의 평균적인 상태는 시원한 정도였고 이산화탄소 농도는 낮은 수준이었다는 것을 최근 나온 이 연구가 말해주고 있다. 호모 에렉투스는 불을 발견하고 돌도끼를 체계적으로 개발한 최초의 인류 조상으로 알려져 있으며, 이들은 아프리카를 떠나 아시아와 유럽으로 건너갔다.

[그림 3] 털코끼리 매머드는 250만년 전부터 시베리아에 살다가 약 1만 년 전에 사라져버렸다. (사진 : Mauricio Anton)

“이 연구에 따르면, 210~180만 년 전에 살았던 최초의 호모 에렉투스 때부터 우리 인류는 낮은 이산화탄소 농도 속에서 살아왔습니다. 늘 320 ppm보다 낮았습니다. 따라서 현재의 높은 이산화탄소 농도는 기후나 환경뿐만 아니라 우리 인류에게도 큰 도전이 될 것입니다.”

Yi ge Zhang. 지구과학자, 미국 텍사스A&M대학교. 중국 난징과 캘리포니아공과대학교와 협력 연구.


Climate news network. 2019. 10. 4. Tim Radford.
원문 보기 : “Human ancestors lived in a low-carbon world”


2019년 10월 7일
번역, 요약 : 황승미 (녹색아카데미)