[해린이의 스터디타임] 바다 생물의 화석이 왜 육지에서 발견되나요?

안녕하세룡~! 인천항만공사 해린이에룡~!! 아주 오랜 옛날, 지구상에 살았던 생물들의 모습을 확인할 수 있는 흔적이 뭘까요? 바로 화석이에요. 생물이 죽은 후 퇴적물 속에 매몰되어 그 형태가 돌로 남아있다가 발견되는 것인데요. 그런데 바닷속에서 살았던 생물들의 화석이 육지에서 발견되는 경우가 있다는 이야기가 있어요. 이게 도대체 무슨 이야기일까요? 인천항만공사 해린이와 화석에 대해 알아보도록 해룡~!

화석(化石)이란 한자 그대로 돌이 되었다는 의미에요. 지질 시대에 살았던 생물의 뼈나 신체부위, 또는 발자국과 같은 흔적이 퇴적물에 매몰되거나 지상에 그대로 보존되어 돌로 변해 남은 것을 바로 화석이라고 해요. 화석은 인류가 존재하기 전에 살던 생명체가 어떤 모습을 하고 있었는지, 그리고 어떻게 진화해 왔는지를 알 수 있는 고고학적으로 아주 중요한 아이템입니다. 또한 화석이 출토되는 지역을 통해 어떤 생물이 어떤 지역에 살았었는지를 알 수도 있답니다. 

이렇듯 화석은 그 생물이 살던 지역의 지층대에 남아있기 마련인데 간혹 현재 바다가 아닌 지역임에도 바다 생물의 화석이 발견되는 경우가 있어요. 캐나다 로키산맥에서 발견되었다는 어룡의 화석, 미국의 그린리버 층에서 발견된 물고기 화석, 우리나라 강원도 태백일대의 지층에서 발견되는 삼엽충을 비롯한 고생대 생물의 화석이 대표적이에요. 특히 바다와 아주 멀리 떨어진 지역에서까지 이러한 해양 생물의 화석이 발견된다니 정말 신기한 일이 아닐 수가 없습니다.

그렇다면 도대체 어떤 이유로 바다 밑에 있어야 할 해양 생물의 화석이 산이나 육지에서 발견되는 것일까요? 바다가 육지로 변하기라도 한 것일까요? 이유는 바로 조륙운동 때문이에요. 조륙 운동은 지각이 넒은 범위에서 위아래로 느리게 움직이는 운동으로 화산활동이나 지진과는 달리 급격한 움직임을 가지진 않는답니다. 지각이 위로 움직이는 것을 융기, 아래로 가라앉는 것을 침강 현상이라고 해요. 물 위에 얼음이 떠 있듯이 물렁물렁한 맨틀 위에 딱딱한 지각이 평형을 이루며 떠 있다 라는 이론을 바로 지각평형설이라고 합니다. 높이 솟은 지각은 무게가 무겁기 때문에 맨틀 속 깊숙하게 잠기게 되며, 낮은 지각은 맨틀 속에 얕게 잠기는 식으로 전체적인 평형을 유지한다는 이론이에요. 조륙 운동은 이 지각평형설에 따라 설명할 수 있는 운동입니다.

본래 높게 솟아있는 두꺼운 지각이 풍화나 침식 작용을 받아 깎여나가면서 점점 가벼워지면서 새로운 평형을 유지하기 위해 지각이 위로 솟아오릅니다. 이를 지각이 융기했다고 합니다. 반대로 퇴적물이 쌓이거나 빙하가 얼어 지각이 무거워지면 침강이 발생합니다. 지각이 융기하게 되면 원래 바다에 있었던 지각이 해수면 위로 솟아올라 육지가 되는 경우가 발생해요. 바다 생물의 화석이나 조개껍질과 같은 흔적이 육지에서 발견되는 것이 바로 이러한 이유 때문이에요.

이 조륙 운동의 대표적인 예는 바로 스칸디나비아반도입니다. 스칸디나비아반도의 빙하가 점차 녹으면서 그 지역의 지각이 점점 가벼워져 솟아오르고 있어 100년에 1미터씩 융기하고 있다고 해요. 그리고 이탈리아 나폴리 지방의 세라피스 사원도 건축 후 침강과 융기를 모두 겪으며 6미터가 넘는 높은 돌기둥에서 조개가 뚫어놓은 구멍을 발견할 수 있답니다.

바닷속 생물의 화석이 어떻게 육지로 오게 되었는지 이제 잘 알게 되셨나요? 땅이 솟고, 가라앉는 현상이라니 정말 지구에는 신기하고 재미있는 현상이 많은 것 같아요. 이 원리대로라면 육지 생물의 화석이 바닷속에 가라앉아 있는 경우도 있지 않을까 궁금해지기도 합니다. 언젠가 바닷속 연구가 더 활발해지면 이 궁금증도 해결될 날이 오겠지요? 인천항만공사 해린이는 더욱 궁금하고 재미있는 이야기를 찾아 바닷속으로 떠나볼게룡~!