지중해는 아름다운 바다로 여름 피서철에는 세계 각국에서 몰려든 사람들도 매우 북적거리는 곳이지요.
그런데 이 지중해가 저 옛날에는 바다가 아니었답니다. 이런 사실은 지금으로부터 26년 전에 밝혀졌습니다. 1970년 미국의 탐사선이 지중해를 조사하고 있었습니다. 조사대원들은 바다 속 2천 미터 되는 곳까지 내려가 필요한 자료들을 수집했지요. 그런데 깜짝 놀랄 사실들이 밝혀졌습니다. 바다의 바닥을 어느 정도 파내려가자 지상에만 존재하는 지층이 나왔던 것이지요.
"그렇다면 지중해는 먼 옛날에는 사막이었다?"
좀 더 조사한 결과 과학자들은 지중해가 지금으로부터 약 600만 년 전에는 불모의 사막이었다고 결론을 내렸답니다. 그렇다면 어떻게 지중해가 바다로 변한 것일까요?
그것은 원래 하나로 붙어 있었던 유럽 대륙과 아프리카 대륙이 서로 떨어지면서 지금의 스페인과 모로코 사이에 지브롤터 해협이 생겨났기 때문입니다. 두 대륙이 떨어지면서 멀어지자 대서양 수면보다 약 300미터 가량 낮았던 옛 지중해 땅으로 대서양의 물이 밀려들었던 것이지요.
사라진 지중해
세계에서 가장 큰 내륙해가 증발하다
오늘날은 상상하기 힘들지만 한때 지중해 해분은 현재의 지중해 해수면보다 수백 미터 아래쪽에 위치한 거칠고 메마른 사막이었다.
600만년 전, 마이오세말쯤 스페인과 북아프리카를 가로지르는 협곡--즈브롤터해협의 선조격이다--을 통해 대서양의 바닷물이 지중해로 흘러들었다. 그러나 지질학 시계로 볼 때 극히 짧은 기간에 대륙이 이동하면서 충돌이 일어나 바닷물이 흘러 들어오던 협곡이 막히면서 지중해의 물은 증발되었고 그 안에 살던 모든 생명체는 멸종되었다.
수억년 동안 아프리카 지각판은 북쪽으로 이동하면서 계속 유라시아판을 밀어부텼다. 마이오세말에 한동안 아프리카와 유럽대륙이 서로 마찰하면서 대서양과 지중해 사이에 장벽이 생겼다. 결국 두 바다를 연결하는 앝은 수로에 자연적으로 댐이 형성되면서 대서양의 바닷물은 더 이상 지중해로 유입될 수 없게 되었다. 대서양에서 바닷물이 유입되지 않자 지중해 바닷물의 자연적 증발을 벌충할 수 없게 되자 지중해의 바닷물은 비정상적인 속도로 마르기 시작했다. 해가 갈수록 지중해의 수위는 낮아졌고 지중해 바닷물의 염도는 높아졌다. 이렇게 심각한 환경의 변화로 해저에서 살던 동물들이 제일 먼저 멸종했다. 호수나 강에서 피난처를 찾을 수 없었던 물고기와 그 외의 해양 동물들은 살아남기 위해 애쓰다 사라졌다. 생명체가 풍부하게 살던 광활한 푸른 바다, 지중해는 몇가지 왜소한 연체동물 외에는 어떤 생명체도 지탱할 수 없는 짠물 호수 즉 함호수로 급격히 변화해 갔다.
잔인한 태양 아래 죽어가는 바다는 증발을 계속하여 극도로 건조한 사막 분지만을 뒤에 남겼다.
사막으로 바뀌면서 바닷물이 사라져버리자 막대한 양의 소금이 분지의 가장 아래쪽에 수백미터 두께로 쌓였다. 단 수천년 내에 지중해는 모래 언덕들과 바싹 마른 소금 평지로 아워싸이게 되었다. 이렇게 새롭게 만들어진 무인 대륙에서 섬들은 높은 산과 고원으로 변했고, 예전에 수몰되었던 화산들은 다시 황량한 풍경위로 솟아올랐다. 한때 평화스럽게 지중해로 흘러들었던 강들은 이제 수백 미터 아래 사막 분지로 흘러드는 폭포로 변해 새로운 힘을 얻게 되었다. 나일강, 론강 등 강들은 암반을 깎아내 웅장한 계곡을 만들아냈다. 강들이 드러나 바다 밑바닥을 침식하여 흐르는 그 물길을 따라
자갈과 바위 파편들이 퇴적되었고, 아마도 이렇게 만들어진 자연제방을 따라 푸른 오아시스가 생겨났을 것이다.
아프리카 동물들은 말라버린 바다의 밑바닥을 지나 유럽으로 이주했을 것이다. 발가락이 세 개인 말의 조상은 지브롤터 육교를 통해 지금의 스페인 땅으로 들어갔을 것이고 하마들은 사이프러스섬까지 이동했을 것이다.
바다가 없어지고 사막이 만들어지자 지구의 전반적인 생태환경은 엄청난 변화를 겪게 되었다. 유럽과 아프리카에서 강우량은 급격히 줄었다. 이렇게 기후가 온난건조해지자 중부유럽에는 삼림이 사라지고 사바나 즉 초원지대가 나타났다. 과학자들은 스위스에 종려나무가 울창했었다는 증거를 발견했다. 아프리카에서도 역시 삼림이 감소하고 사바나가 늘어났다. 그 결과 나무에서 살던 동물들은 어쩔수 없이 초원 생활에 적응해야 했고 어떤 경우에는 두 다리로 살아가야 했다. 그러나 한때 사막이었던 지중해는 오늘날 거의 400만km나 되는 물로 채워져 있다. 그러면 바다는 어떻게 복원되었고, 지중해가 한때 사막이었다는 증거를 어떻게 바다 밑에서 찾아냈을까?
마이오세 말기에 지중해에서 무언가 커다란 자연변화가 일어났다는 첫번째 단서는 1833년대 이탈리아에서 발견된 화석에서 잡혔다. 다시 말하면 600만년 전 지중해의 해양 생물이 어떤 이유로 생물학적인 대변동을 겪으며 사라졌다는 사실이 발견됐던 것이다. 그러나 그 화석들의 기록에 따르면 그 후 약 100만년 후인 플라이오세초에 지중해의 토착 생물들과 그밖의 새로운 생물들이 대서양에서 지중해로 유입되면서 지중해는 다시 수많은 생명체의 보금자리가 되었다.
19세기말 남프랑스 발랑스평원의 지하수를 개발하던 중 론강 하류의 하상 즉 강바닥에서 깊은 계곡이 발견되었다. 조사 결과 그 계곡은 리옹에서 론강 삼각주까지 320km 이상 뻗어 있었으며 론강 바닥의 모래와 자갈을 파헤치자 플라이오세의 해양 퇴적물이 드러났다. 그러나 그 당시나 그 후 수십년이 흐른 후에도 과학자들은 어떻게 그런 계곡이 론강 아래에 생겨났는지 만족스럽게 설명할 수 없었다. 1960년대 중반 아스란에서 카이로에 이르는 약 1200km 길이의 거대한 계곡이 나일강의 협곡 아래에서 발견되었을 때도 상황은 마찬가지였다. 론강에서와는 달리 나일강에서 발견된 계곡에는 플라이오세의 퇴적물이 충적물에 덮여 있었다.
1961년 해양 지리 조사선인 체인호가 지중해를 탐사하던 중 새로운 단서가 나타났다. 체인호는 지진파의 감지 장치인 CSP장치가 설치되어 있었기 때문에 해상에 부딪혀 돌아오는 음파뿐만 아니라 부드러운 퇴적물에 덮인 해상 밑의 단단한 물질에 부딪혀 돌아오는 음파도 기록할 수 있었다. CSP장치를 이용하여 지중해의 해상을 조사해 본 결과 해상 퇴적물 위로 삐죽 삐죽 솟아오른 거대한 기둥 모양의 구조물들을 발견했다.
[그림 생략] 지브롤터해협(위쪽)을 통해 대서양의 바닷물이 지중해로 흘러들어 지중해의 증발을 막아준다. 마이오세 후반, 이 해협은 몇차례 막혔다가 열렸다. 그 후 약 500만년 전 지브롤터 해협이 마지막으로 열리면서 세계 최대의 폭포(왼쪽)가 지중해 해분에 다시 물을채우기 시작했다.
체인호의 탐험 결과 연구한 미국 콜롬비아대학 레이먼트 도히티 지질학 연구소의 윌리엄 B.F. 라이언 박사는 해상에 묻혀 있는 이러한 구조물들이 미국 코스트만에서 쉽게 발견되는 암염의 돔 구조와 흡사하다고 보았다 암염의 돔 구조물들은 지하의 압력을 받아 퇴적층을 뚫고 밀려 올라온 소금덩어리이다. 지질학자들은 연안의 석호나 앝은 바다가 증발하여 형성된 두꺼운 암염에서 그런 구조물들이 유래했을 것이라 믿고 있다. 만일 암염의 돔 구조물이 얕은 바다나 석호에 소금이 퇴적하여 형성된 것이라면, 지중해 해상의 가장 깊은 곳에서는 도대체 어떤 일들이 벌어지고 있었을까? 그리고 만일 그것들이 정말 암염의 돔 구조라면 그러한 암염의 돔 구조물들은 어떻게 지중해 해상에 파묻히게 되었는가?
1960년대 후반에 지중해 해저 수백 미터 지하에서 단단한 암석층이 발견--이것 역시 CSP장치 덕분에 가능했다--되면서 그러한 수수께끼는 더욱 증폭되었다. 전문가들을 당황하게 한 것은 해상의 퇴적물들이 해양 미생물들의 잔해로 구성된 부드러운 흙이라는 사실이었다. 퇴적층 아래 깊은 곳에 음향 신호를 반사할 만큼 단단한 물질층이 존재하리라고는 생각되지 않았다. 따라서 그런 물질층이 나타났다는 것은 납득할 수 없는 일이었다. 그러나 마침내 그런 수수께끼는 심해 시추선인 글로마첼린저호의 두달에 걸친 지중해 탐사로 풀리게 되었다. 그때는 1970녀 늦은 여름이었다. 글로마첼린저호에는 스위스의 취리히 지질연구소의 라이언박사와 케네스 J. 슈 박사가 수석 과학자로 승선하고 있었다. 글로마첼린저호는 해면 밑 6100m지점에 위치한 해상에 수천 미터 깊이의 구멍을 뚫을 수 있었기 때문에 지중해의 가장 깊은 곳에 숨어 있는 비밀들까지도 밝혀낼 수 있었다.
8월 23일 저녁 글로마첼린저호의 선원들은 스페인의 바르셀로나 남동쪽 160km 지점에서 시추작업을 시작했다. 다음날 아침경에 그들은 매우 놀라운 물질을 찾아냈다. 그것은 바로 자갈이었다 바다 속에서 자갈을 발견한다는 것은 흔한 일이 아닐뿐만 아니라 자갈 그 자체도 매우 독특한 것이었다. 즉, 그 자갈이 근처 스페인 해안에서 씻겨 내려온 것임을 입증할 만한 어떠한 광물질도 자갈 속에 포함되어 있지 않았던 것이다. 그 자갈은 바싹 말라버린 바다 밑바닥에서 생성된 것으로 여져졌다.
24일, 해상 바로 아래의 단단한 층에서 채취해 온 물질이 증발암(소금물이 증발할 때 생기는 잔류물)의 일종인 경석고로 판명되었다. 그것은 매우 놀라운 발견이었다. 경석고는 섭씨 약 22도 이상의 온도에서만 만들어질 수 있기 때문에 기온이 낮은 지중해 심해의 해상에서는 결코 형성될 수 없다. 그렇다면 한때 지중해는 경석고가형성될 수 있을 만큼 수온이 높았고 수심이 앝았다는 이야기가 된다. 슈와 라이언은 6주 동안 지중해 해분 전역의 지반을 시추한 결과 그 불가사의한 암석층이 마이오세 후반에 형성된 증발암으로 이루어져 있다는 사실을 확신할 수 있었다. 경석고와 층적층 속의 자갈 외에도 녹조류, 미소한 식물 유기체등 햇빛이 있어야 생존할 수 있는 생명체의 화석 유물이 발견되어 한때 지중해의 수심이 깊지 않았음이 밝혀졌다.
결정적인 탐사로 지중해의 역사에 대한 단서를 찾게 되었다.
10월 글로마첼린저호가 귀항을 위해 뱃머리를 돌렸을 때, 사르디니아 서쪽 약 130km 지점에 위치한 마지막 시추공에서 결정적인 증거가 발견되었다. 그것은 암염이였다. 암염은 증발암 중 가장 용해가 잘 되기 때문에 함수가 모두 증발한 후에야 응결되는 물질이다. 따라서 글로마호의 과학자들은 증발한 지중해의 최후 앙금이 축적되었을 가장깊은 해상에서 암염을 찾고 있었다. 그리고 약 300m깊이의 가장 깊은 중심부--아마 한때 거대한 염전이었을 것이다--에 수백 미터 두께의 퇴적층에서이제까지 찾았던 소금을 발견했다. 슈와 라이언에게는 다음과 같은 결론이 불가피한 것으로 보였다. 즉, 마이오세 후반에 지각 변동으로 대서양의 바닷물이 흘러 들어오던 수로가 막히면서 지중해는 증발해 버리고 말았다는 것이다.
이제 모든 수수께끼가 풀리기 시작했다. 한때 지중해가 증발했었다면 사라진 해양 생물들, 물 속에 잠긴 강바닥의 계곡들 뜻밖의 장소에 위치한 암염의 돔 구조물들, 해상 밑의 단단한 지층 등이 왜 생겼는지 안벽하게 납득이 된다. 심해의 해양 퇴적층 사이에 단단한 지층이 놓여 있다는 사실은 지중해가 사막이엇던 시기 이후뿐만 아니라 그 전에도 심해였다는 것을 증명해준다. 또한 지중해가 한때 사막이었다는 사실이 매우 놀라운 발견이 아닌 것처럼 증발암층의 두께와 그 내부에 존재하는 해양 퇴적물들로 미루어 볼 때 마이오세 후반에 몇 차례 대서양과 지중해 사이의 수문이 여닫히면서 지중해의 바닷물이 증발했다가 채워지곤 했다는 사실도 알 수 있다.
나일강과 론강의 하상 계곡의 퇴적물과 화석기록으로 추측컨대 약 500만년 전, 플라이오세초에 최종적으로 수로가 열렸다는 사실을 알 수 있다. 바닷물이 증발한 지중해는 거대한 욕조로, 지브롤터해협은 수도 꼭지로 생각할 수 있다. 슈의 말이다. 대륙이 갈라졌을 때, 대서양의 바닷물은 지브롤터해협을 넘어 굉음을 내는 거대한 폭포를 이루며 흘러들어갔다.
연간 약 4만 2000km??나 되는 대서양의 바닷물이 나이아가라 폭포 1000배 규모의 폭포들을 이루며 물이 증발한 지중해 해분에 퍼부어졌을 것이다. 그러나 그러한 속도로도 지중해를 채우는 데 1세기나 걸렸을 것이다.
오늘날 아프리카 지각판은 유라시아 판을 향해 북쪽으로 계속 이동하고 있다. 또한 지중해는 대서양을 제외한 모든 수원으로부터 유입되는 것보다 많은 양의 바닷물을 증발로 상실하고 있다. 지중해가 다 말라서 다시 한번 광대한 사막으로 변할 수 있을까? 그런 일은 조만간 일어날 것 같지는 않다. 그러나 슈박사는 만일 지브롤터해협을 둑으로 막는다면 현재의 조건으로 볼 때 600만년 전처럼 지중해 물이 완전히 사라지려면 1000년 정도가 걸릴 것이라고 한다.
[남미 볼리비아의 소금사막은 먼 과거와 미래 지중해의 황량한 풍경을 상기시킨다.]
