“공룡은 왜 멸종했나? 지질학이 밝히는 단서”라는 질문은 수많은 사람들의 호기심을 자극하는 고전적인 미스터리다. 하지만 이 수수께끼는 단순한 추측이 아니라 지질학적 증거와 과학적 분석을 통해 점차 해명되어 왔다.
1. 거대한 충돌, 멸종의 직접적 원인
약 6,600만 년 전, 멕시코 유카탄 반도에 지름 10km에 달하는 소행성 혹은 혜성이 충돌했다는 것은 오늘날 가장 널리 받아들여지는 공룡 멸종의 설명이다. 이 충돌로 지름 약 180km, 깊이 수십 km에 달하는 칙술룹 크레이터가 형성되었고 엄청난 양의 에너지가 순식간에 방출되었다. 이는 TNT 수십억 개에 해당하는 폭발력으로 당시 지구 생태계를 뒤흔들기에 충분했다.
지질학자들이 이 충돌설을 뒷받침할 수 있었던 가장 큰 증거는 이리듐 층이다. 전 세계의 백악기-팔레오기 경계 지층에서 공통적으로 얇은 점토층이 발견되는데, 이 층에는 지구 지각에서는 드문 이리듐이 높은 농도로 포함되어 있다. 이리듐은 운석에 흔히 포함된 원소로 이 층의 존재는 대규모 운석 충돌의 흔적임을 강력히 시사한다.
충돌 직후 발생한 폭발은 대기를 통해 엄청난 양의 열을 방출했고 충돌 지점에서 증발한 물질이 지구 대기권에 퍼지며 전 지구적 화재를 일으켰을 가능성도 제기된다. 또한 충돌로 인해 방출된 먼지와 황산 에어로졸은 태양빛을 차단해 충돌 겨울을 불러왔다. 광합성이 급격히 감소하면서 식물들이 죽고 이를 먹고 살던 초식 공룡과 그 위의 육식 공룡까지 연쇄적으로 무너진 것이다. 이처럼 충돌은 단순히 한 지역의 재앙이 아니라 지구 전체 생태계를 뒤흔든 전 지구적 사건이었다.
2. 화산 활동, 멸종을 가속화한 또 다른 요인
소행성 충돌이 공룡 멸종의 트리거였다면 인도 데칸 트랩에서 발생한 대규모 화산 활동은 멸종을 가속화한 배경 요인이었다는 주장이 있다. 데칸 트랩은 오늘날 인도 서부에 걸쳐 있는 거대한 화산지대로 약 66~65백만 년 전 대규모 용암 분출이 일어났다. 이 분출은 단순한 화산 폭발이 아니라 수십만 년 이상 이어진 현상으로 지구 역사상 가장 큰 화산 활동 중 하나로 꼽힌다.
데칸 트랩 화산 활동으로 방출된 이산화탄소와 황산가스는 대기와 기후에 심각한 영향을 끼쳤다. 이산화탄소는 온실 효과를 증폭시켜 지구의 평균 기온을 상승시켰고 반대로 화산재와 황산 에어로졸은 일시적인 냉각을 유발했다. 즉, 지구는 짧은 주기의 냉각과 장기적인 온난화를 반복하는 극심한 기후 변동기에 접어들었던 것이다. 이러한 환경 변화는 이미 공룡 생태계의 균형을 흔들고 있었다.
또한 해양에도 큰 변화가 찾아왔다. 화산 활동은 대기 중에 이산화탄소를 대량으로 공급해 바닷물에 녹아들었고 이로 인해 해양 산성화가 진행되었다. 산성화는 해양 플랑크톤의 석회질 껍질 형성을 방해했고 이는 해양 먹이사슬 붕괴로 이어졌다. 해양 생태계의 붕괴는 육상 생태계에도 연쇄적인 영향을 미쳤으며 대규모 멸종의 속도를 높였다.
따라서 지질학적 자료를 종합하면 공룡의 멸종은 단순히 소행성 충돌만으로 설명되기 어렵다. 이미 화산 활동으로 기후가 불안정해진 상태에서 소행성이 충돌하며 마지막 결정타를 날린 복합적 사건으로 보는 것이 타당하다.
3. 지질학적 기록이 남긴 멸종의 흔적
공룡 멸종의 흔적은 지질학적 기록 속에 고스란히 남아 있다. 전 세계적으로 K-Pg 경계층을 살펴보면 이 층을 기준으로 갑작스러운 화석의 단절이 발견된다. 경계층 아래에서는 공룡, 암모나이트, 대형 해양 파충류 등 다양한 생물 화석이 풍부하게 나타나지만 경계층 위에서는 이들이 사라지고 새롭고 작은 종들이 등장한다. 이는 멸종이 점진적인 과정이 아니라 매우 급격하고 대규모로 일어났음을 보여준다.
또한 지질학자들은 퇴적암 속 미세한 구슬 모양의 물질, 즉 테크타이트를 발견했다. 이는 소행성 충돌 당시 암석이 녹아 공중으로 튀어 올랐다가 급속히 굳으며 형성된 것으로 충돌설의 강력한 증거다. 세계 여러 지역에서 발견되는 테크타이트는 충돌의 영향을 지구 전역에서 확인할 수 있음을 시사한다.
빙하 코어와 해양 퇴적물 연구도 중요한 단서를 제공한다. 충돌 직후 지구는 수 년에서 수십 년간 극심한 냉각 상태를 겪었으며 이는 지구의 탄소 순환과 기후 시스템에 장기적인 영향을 남겼다. 해양 퇴적물 속 동위원소 분석 결과 당시 급격한 온도 변화와 해양 산성화가 동시에 발생했음을 알 수 있다.
흥미로운 점은 공룡이 멸종한 이후 포유류가 빠르게 번성했다는 사실이다. 이는 단순한 생물학적 진화가 아니라 지질학적 사건이 생태계 구조 자체를 근본적으로 바꾸었다는 것을 보여준다. 공룡 멸종은 지구 역사에서 하나의 단절점이자 새로운 진화의 출발점이었다.
결국 “공룡은 왜 멸종했나? 지질학이 밝히는 단서”는 단순히 과거의 미스터리를 풀어내는 것이 아니라 지질학적 사건이 생명체의 진화와 지구 환경에 얼마나 깊은 영향을 미치는지 보여주는 교훈이기도 하다.