변화하는 지구환경(1)

대기시스템이 형성되고 이동하는 원인, 대양의 해류가 흐르는 원인을 대충이라도 설명할 수 있는 사람은 별로 없다. 자연 지리학은 대륙의 진화에서부터 빙하기의 충격, 기후 변화, 생물지리학에 이르기까지 지구 시스템을 형성 하는 모든 상호작용 메커니즘을 다룬다. 공장 굴뚝의 연기에서부터 자동차 배기가스, 소가 뀌는 매탄 방귀까지 전부가 내일 당장 뚝 그친다 해도, 지구온난화는 다소 느리겠지만 이를 추동하는 자연의 순환이 역전되기 전까지는 결코 멈추지 않을 것이다.  독자 여러분의 나이를 40대 중반이라고 가정한다면, 우리 인생의 1년을 지구역사의 1억년으로 본다면 한 달은 약 830만년에 해당하며, 한 주는 200만년에 조금 못미친다. 우리 인생에서 하루는 약 27만 5000년에 해당한다. 그렇게 놓고 보았을 때, 우리의 일생에서 현생 인류는 바로 오늘 출현했으며, 현대 문명은 발생한지 불과 한시간도 못된다. 인간이 그토록 최근에 출현하여 그토록 짧은 시간에 번성하고, 이 행성을 지배하게 된 것은기적이라고 할 수 밖에 없다.

 

약 46억년전, 태양 궤도를 도는 우주물질의 집합이 뭉쳐 불타는 공 모양으로 응결 되면서 지구라는 행성이 형성 되었다. 태양계의 아홉개의 행성중 지구는 제3의 행성으로 자리 잡았다. 이 어린 행성의 내부에는 강력한 열에 의해 모든 물질들이 끊임없이 이동했는데,  무거운 물질은 중심으로 가라앉고 가벼운 물질은 바깥층에 쌓였다. 지구가 1억살이 되었을 때, 대격변이 일어나 지구의 모든 것이 바뀌었다.  진화하는 태양계의 혼돈이 계속 되어 거의 화성만한 거대한 소행성이 지구와 작은 각도로 비껴 부딪쳤고 스치면서 소행성 물질중 일부는 지구의 용융물질들 속에 묻혔다. 그 소행성은 지구의 중력장에 탈출하지 못하고, 속도가 느려진 채 지구 주위를 도는 달이 되었다. 충돌 물체가 작은 각도로 부딪치면서 지구는 불안정한 축을 중심으로 돌기 시작했는데, 한바퀴 도는데 4시간 밖에 걸리지 않았다. 빠른 회전력 때문에 지구 안쪽 층과 바깥층 모두가 격렬한 움직임의 흐름에 휩쓸렸다. 그러나 지구는 곧 재모습을 찾았고, 달궤도도 커졌다. 40억년 전에 지구 자전 속도는 하루 열시간으로 늘어났으며,  지구와 달의 거리는 오늘 날의 거의 반 정도까지 멀어졌다. 달은 지금도 조금씩 멀어져 가고 있다. 지구 겉껍질의 용융물질이 식어서 단단한 암석으로 응고 되었다. 응고된 파편은 다시 녹아서 용암속에 빨려 들아가곤 했지만, 그 중 일부는 남아서 지구의 지각을 형성하기 시작한 것이다.

 

30-40억년전 대륙 모습은 오늘날 우리가 지구본이나 지도책에서 보는 익숙한 대륙과 전혀 달랐다. 대륙 전체는 아래위로 순환했을 뿐 아니라, 수평으로 이동했다. 기후학자겸 지리학자였던 알프레드 베게너는 이것을 대륙이동이라 불렀다.  1세기 전에 베게너는 대서양을 사이에 둔 두 대륙의 모양이 거의 들어맞는 것을 관찰하고, 과거에 여러 대륙이 하나이 초대륙이라고 추론하고 '판게아'라는 이름을 붙였다. 판게아 분열은 불과 1억 8000만년 전에 시작되어 오늘날까지 계속되고 있다. 북아메리카의 서해안 같은 지점에서는 '판'이라고 하는 지각의 거대한 조각들이 서로 충돌하고,  대륙의 가장 자리가 자하로 밀려 들어가는데, 이 과정에서 지진이 일어나기도 하고 화산이 폭발하기도 한다.  '불의 고리'라고도 하는 환태평양 조산대가 이 거대한 충돌이 일어나는 지대인데, 칠레에서 알래스카를 거쳐 인도네시아와 뉴질랜드에 이른다. 2004년 12월 26일 쓰나미를 일으킨 지진도 이처럼 판끼리 충돌한 결과였다. 이 판은 어떻게 해서 움직이는 걸까? 대륙 이동의 메카니즘, 이것은 해저에서 붉고 뜨거운 용암이 솟아올라 새로운 지각을 만들고, 오래된 지각은 판끼리 충돌하면서 아래로 밀려들어간다.(이 과정을 섭입이라 한다) 베게너가 북아메리카와 유럽, 남아메리카와 아프리카를 계속 비교했지만, 베게너가 풀지 못한 문제의 해답은 '대서양 중앙 해령'이다. 과거 이 해령을 따라서 두 대륙이 결합했다.

 

검고 무거운 현무암질의 암석이 굳어진 용암을 밀어내면서 위로 밀고 올라온다.  대서양 중앙해령이 이 지점에서 해수면 위로 올라와 있다. 아이슬란드 근처에서 새로운 땅이 형성되고 있다. 판게아의 분열은 약 1억 8000만년 전에 시작되 었으며, 북아메리카 판의 이동속도는 수천킬로미터를 이동하였다.  태평양과 그 해양판이 아직도 지표면의 거의 절반을 차지하고 있다. 대륙이동은 지구의 지각판과 대륙이 존재하는 한 계속되는 순환과정일지도 모른다. 애팔래치아 산맥은 판게아 이전시대를 증언하는 사라져 가는 유물이다. 장기적인 관점에서 볼 때 지구의 표면은 끊임없이 변화한다. 대륙은 움직이고 지각은 흔들리며 대양과 바다는 열렸다 닫혔다 하고, 땅은 섭입을 통해 사라졌다 분츨을 통해 생겨난다.

 

해령: 전세계의 해양 도처에 약 8만㎞의 길이로 뻗어 있는 연속된 해저산맥. 해령은 해양을 특징적인 몇몇 해분으로 나누며, 지진활동에 의해 형성될 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 지진 활동이 일어나고 있는 중앙해령의 총길이는 6만㎞로서, 대서양의 축을 따라 아래로 아프리카와 남극대륙 사이의 중앙부를 지나 북쪽으로 방향을 바꿔 인도양 중심까지 뻗은 뒤, 그곳에서 여러 가지로 갈라지는데, 주요해령은 계속해서 태평양 해분 동쪽을 가로지르는 오스트레일리아·뉴질랜드·남극대륙 사이의 중앙부를 지나 멀리 캘리포니아만 일부까지 뻗어있다. 해령에는 광범위한 융기가 있었으며, 깊이가 6,000m 이상인 해분 가장자리에서 해령의 정상부까지 경사져 있다. 해령의 높이는 어디에서나 4,000m 이하이며, 주로 산맥 정상부는 2,000~3,000m에 이르지만 때로는 해수면 위로 솟아 있는 경우도 있다.