마지막 빙하시대가 끝나가던 1만1000년~5000년 전 사이 사하라 사막의 모습은 지금과 매우 달랐다.

강우량이 늘어나면서 곳곳에 호수가 생겨났고, 그 주변에 채소 등 푸른 식물들이 자라고 있었다. 북아프리카의 약 900만 평방킬로미터 지역이 녹색 지대로 변화했는데 그곳으로 하마, 영양, 코끼리 등 많은 동물들이 모여들고 있었다.

그중에는 지금 가축으로 사육되고 있는 야생 소도 있었다. 풍부한 잔디와 관목들을 먹이로 번성하고 있었다. 과학자들은 이 시기를 ‘아프리카의 습기(African Humid Period)’라고 부르고 있다. 아열대성 기후로 숲이 울창한 시기였다.

사하라 지역 주기적으로 사막화‧녹색화 이어져

그러나 이 동‧식물의 낙원은 6000년 전부터 사라지기 시작했다. 그리고 지금 몇몇 생물 외에는 생물이 거의 살지 못하는 죽음의 지대로 변해 버렸다.

28일 ‘라이브 사이언스’에 따르면 과학자들은 그 원인에 대해 다양한 연구를 진행해왔다. 그리고 습도에 큰 영향을 미치는 지구 자전축의 기울기 변화가 사하라를 사막으로 변화시켰다고 설명하고 있다.

미국 캘리포니아 대학의 캐슬린 존슨(Kathleen Johnson) 교수는 2만 3000년 마다 지구 자전축의 기울기가 반복적으로 변화하고 있으며, 이로 인해 건조한 공기가 적도 북쪽과 남쪽으로 내려오면서 사막이 조성됐다고 말했다.

이런 주장은 학회를 통해 의견이 모아진 내용이다.

지난 2010년 12월 오스트리아 빈에서 열린 유럽 지구과학연맹회의에서 캐나다 국립 과학기술연구소의 피에르 프랑쿠스(Pierre Francus) 교수는 6000년 전부터 1100년 전까지 사하라 지역이 계속 건조해지고 있었다는 증거를 제시했다.

미 항공우주국(NASA)의 기후학자 가빈 슈미트(Gavin Schmidt) 박사는 이어 8000년 전부터 지구 자전축 기울기가 24.1 도에서 23.5도로 줄어들면서 여름(8월)이 되면 북반구 지역이 태양과 더 가까워졌고, 이로 인해 6000년 전부터 시작된 사막화 현상을 유발했다고 설명했다.

이 같은 기후변화는 지구 적도 부근에 지금의 사하라 사막뿐만 아니라 아라비아 사막, 인도의 타르 사막 등으로 이어지는 사막 띠를 형성했다. 그리고 사막 곳곳에 과거 낙원이었던 흔적들을 남겨 놓았다.

그러나 과학자들은 반복되고 있는 지구 자전축 기울기의 변화가 다시 옛날로 돌아갈 경우 사하라 사막 역시 녹색 낙원으로 되돌아갈 수 있다고 보고 있다.

캐슬린 존슨 교수 역시 그중의 한 사람이다. 과학자들이 이런 주장을 하고 있는 이유는 과거 녹색(green) 사하라가 사라지는데 불과 200년 밖에 걸리지 않았기 때문이다. 그런 만큼 지구 자전축이 변화할 경우 같은 과정을 거칠 것으로 예상하고 있다.

온실가스 배출이 변수… 사막화 이어질 수도

이런 주장은 최근 연구 결과에 따른 것이다.

존슨 교수는 “지구 자전축의 기울기 변화로 태양 복사열의 변화가 서서히 일어나게 되지만 지구 기후환경은 급속히 변화한다.”고 설명하고 있다.

향후 1만년에서 1만3000년 사이에 사막이 낙원으로 바뀌는 신기한 일이 벌어질 수 있다는 것. 그런데 변수가 생겼다. 급속히 늘어나고 있는 온실가스로 인해 지구 온도와 습도에 변화가 일어나고 있기 때문.

지구 모든 역사 가운데 기후변화를 연구하는 고기후 학자들은 지금 인류가 과거에 전례가 없었던 일을 하고 있다는 명백한 증거가 지구 곳곳에서 나타나고 있다고 우려하고 있다.

존슨 교수는 “인류가 온실가스 배출을 중단한다 하더라도 지금까지 배출된 가스가 그대로 남아 자연에 의한 지구 기후변화에 영향을 미치게 돼 사하라 사막의 녹색으로의 변화를 장담할 수 없는 상황”이라고 말했다.

지금까지의 연구 결과에 따르면 사하라 사막은 반복적으로 이어지는 지구 자전축 기울기 변화에 따라 녹색 사하라에서 사하라 사막으로, 또 사하라 사막에서 녹색 사하라로 변신을 거듭해왔다.

그러나 최근 발견된 바다 밑 침전물 분석 결과 매우 오래 전인 마이오세(2300만 년~500만 년 전)까지 사하라 사막의 녹색화가 늦춰졌다는 사실이 발견되고 있다. 원인은 온실가스였다. 존스 교수는 “당시 온실가스 농도가 지금보다 더 높았다.”라고 말했다.

지구 자전축 기울기가 높아져 사하라 지역과 태양과의 거리가 멀어졌음에도 불구하고 온실가스 증가로 온도와 습도는 원래 상태를 유지했고, 사하라 사막 역시 사막의 모습을 그대로 유지하고 있었다는 것.

온실가스 배출이 지금처럼 늘어난다면 지구가 더 뜨거워져 향후 지구 자전축 기울기가 이전 상태로 변화한다 하더라도 사하라 사막의 녹색화는 요원한 일이 될 수 있다는 것이 일부 과학자들의 주장이다.

대안도 제시되고 있다. 지금의 사하라 사막에 태양열과 풍력발전소를 다수 설치할 경우 이 지역에 강우량이 증가해 사막화를 막고, 과거 녹색 사하라로의 복구를 앞당길 수 있다는 주장도 나오고 있다.

사하라 사막은 사막 중에서도 가장 규모가 큰 사막이다. 이 거대한 사막이 어떤 과정을 거쳐 다시 녹색 낙원으로 변화할 수 있을지 과학자들의 다양한 연구가 이어질 전망이다.

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사이언스타임즈 김준래 객원기자(2020.09.23. )