다가올 초대륙 (지구과학의 패러다임을 바꾼 판구조론 히스토리)

다가올 초대륙 (지구과학의 패러다임을 바꾼 판구조론 히스토리)

$24.00
Description
“우리가 발 딛고 서 있는 지구를 이해한다는 것은
곧 우리 자신을 이해하는 가장 탁월한 방식이다.”
지난 세기 초반까지만 해도 인류는 지구 내부에 대해 거의 알지 못했다. 그러다가 지진으로 발생한 진동을 통해 지구 내부를 연구하는 학문인 지진학이 태동하고, 제2차 세계대전 중 잠수함에 승선해 해저 지도 제작에 참여한 지질학자들에 의해 바다 밑 지구의 실제 모습이 포착되면서 지질학은 판구조 혁명의 시기를 맞이했다. 판구조론은 대륙 이동을 설명하는 지질학 이론으로 오늘날 대다수가 상식으로 받아들이는 과학 이론이다. 요즘 우리는 흔히 지구가 ‘오대양 육대륙(남극 대륙까지 포함하면 칠대륙)’으로 구성됐다고 말하지만 시간을 2~3억 년 전으로 거슬러 올라가면 이야기가 달라진다.
과거에 지구 대부분의 대륙은 하나의 판으로 모여 있었는데, 이를 ‘판게아’라고 부른다. ‘판게아’는 판구조학의 선구자 알프레트 베게너가 명명한 이름으로 ‘모든 땅’이라는 의미다. 놀랍게도 ‘판게아’는 ‘초대륙(Supercontinent, 여러 대륙이 하나로 뭉친 대륙)’이라고 불리는 현상의 가장 최근 버전일 뿐이다. 지질학자들의 연구에 따르면 지구가 탄생한 뒤로 약 45억 년에 이르는 기간 중 판게아 외에 적어도 두 번의 초대륙이 더 존재했다(‘로디니아’와 ‘컬럼비아’가 그것들이다). 또한 지질학자들은 판게아 이후 초대륙이 또 한 번 더 생성되리라고도 전망한다. 물론 2억 년도 더 뒤의 일이기는 하지만 말이다. 한 컴퓨터 모델에 따르면 그때가 도래하면 남아메리카 서부 해안에 위치한 페루 리마와 미국 동부 해안가에 위치한 뉴욕시가 충돌할 것으로 예측된다. 이처럼 지구의 판구조 운동은 하나의 도시를 다른 도시 위에 쌓아 올릴 만큼 강력하며, 하나의 대륙을 바다 깊은 곳으로 내려 보내 뜨거운 맨틀로 재활용하게 만드는 놀라운 메커니즘이다.
《다가올 초대륙》은 미국의 주목받는 지질학자인 저자가 적어도 세 개의 초대륙이 존재했다는 증거에서부터 약 2억 년 후에 만들어지리라 예상되는 다음 초대륙에 대한 전망을 대중들의 눈높이에 맞춰 알기 쉽고 체계적으로 전달하는 지구과학 교양서다. 또한 이 책은, 1년에 사람 손톱이 자라는 속도로 움직이는 대륙을 과학 탐구의 대상으로 삼아 우리가 발 딛고 사는 지구라는 행성의 신비를 밝히고자 고군분투하는 과학자들의 열정과 태도에 관해서도 중요한 비중을 두고 묘사한다.
100년도 채 살지 못하는 인간이 몇 억 년 뒤에 벌어질 지구의 변화를 이해한다는 것이 과연 무슨 의미가 있느냐고 되묻는 이가 있을지도 모르겠다. 하지만 저자를 비롯해 이 책에 등장하는 여러 지질학자의 과학적인 협력과 공조 덕분에 우리가 살아가는 이 땅의 비밀이 한 꺼풀씩 풀려왔다는 사실, 그로부터 인류의 생존을 위협하는 기후변화의 위기에 대응할 묘수들을 생각해낼 수 있다는 사실을 깨닫게 되면 지질학을 비롯한 지구과학 분야의 연구 결과들이 결코 우리와 거리가 먼 이야기가 아님을 알게 될 것이다.

북 트레일러

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저자

로스미첼

저자:로스미첼(RossMitchell)
미국의촉망받는지질학자로지질학의여러분야중특히고지자기(古地磁氣)연구가전문분야다.2012년2월,자연과학분야에서세계최고권위를지닌학술지《네이처》에‘초대륙순환시이전초대륙의배회축에서다음초대륙의배회축으로90도이동이있었을것’이라는가설을데이터로검증해낸연구논문을실어학계에서큰반향을일으켰다.그의이연구논문은하버드대학교교수이자세계지질학계의거성인폴호프만이‘수십년동안초대륙연구분야에서가장큰진전’이라고일컬었을만큼중대한발견으로인정받는다.현재는베이징에있는중국과학원지질및지구물리학연구소에서연구교수로재직중이다.

역자:이현숙
중앙대학교화학공학과를졸업하고영어강사로계속활동했다.글밥아카데미영어출판번역과정을수료한뒤로는바른번역소속으로활동하고있다.옮긴책으로는《거품의배신》,《생명을이어온빛:광합성의신비》등이있다.

목차

추천의글
서문

역사는반복된다
판게아
로디니아
컬럼비아
미지의시생누대
다가올초대륙
아마시아에서살아남기

감사의말

출판사 서평

인류의생존을위협하는기후위기의시대,
우리에게필요한것은지질문해력이다!

2002년《내셔널지오그래픽》은‘지리문해력(Geo-literacy)’이라는제목의연구보고서를발표했다.지리문해력이란인간과자연의관계및자신이속한사회와문화에대한이해력으로,이보고서에따르면앞으로인류가자연과문화자원을보호하고각종위기로부터스스로를지키기위해서는지리문해력이필요하다고한다.여기에착안해《다가올초대륙》의저자는우리인류에게그어느때보다‘지질문해력’이필요한시기가도래했다고이야기한다.지구온난화와같은기후변화가인류의생존을위협하는현실에서지구전체의물리적구조와메커니즘을연구하는지질학에대한이해없이기후변화에대응할만한의미있는논의를진척시키기어렵다는지적이다.

저자에따르면인류의진화는판구조운동및기후변화와밀접한관련이있다.인류초기문명의요람이었던동아프리카열곡대의깊은호수들은판구조운동으로만들어진결과물이다.그런데몇억년전지구를휩쓴극심한기후변화로인해이호수들이말라버리게되자우리의조상들은생활방식을바꿔야만했고,사람이살만한땅을찾기위해상상도할수없는먼거리를걸어이동해야만했다.아프리카대륙을넘어또다른대륙들로인류가뻗어나간기원도그근원을파고들다보면지구환경의변화를불러일으킨판구조운동영향이라고할수있다.즉,오늘날지구의기후변화가인류의생활방식에어떤영향을미칠지이해하려면,가령극지방만년설이왜존재하는지근본적이유를알려줄판구조운동을이해하는것부터시작해야한다.

“인간이등장하기전까지판구조운동은주로대기중온실가스농도를조절했는데,이는화산활동으로이루어진다.이같은화산활동은지구의판들이움직이면서발생한다.따라서판구조운동이과거에어떻게온실(greenhouse)기후와냉실(icehouse)기후를번갈아일으켰는지제대로이해한다면우리가배출하는온실가스가어떤영향을끼치고,어떻게온난화를완화할수있을지깨닫게될것이다.이것이내가이책으로얻고자하는궁극적목표다.바로여러분에게판구조론의현주소를전달하는것이다.우리가평생살아가는동안지구의표면이라는겉모습이크게바뀌는일은없을것이다.하지만수십억년이넘는지질학적시간을통틀어보면이러한변화는어마어마했다.나는이책을통해여러분이해발9,000미터의에베레스트산에서수심1만1,000미터의마리아나해구에이르기까지지질학적힘이창조해온자연이라는존재를제대로인식할수있기를바란다.”(본문16~17쪽)

지구과학분야의패러다임을바꾼판구조론의역사를
이보다더쉽고명쾌하게설명한책은없었다!

판구조론은대륙의이동을설명하는이론으로지구에서일어나는모든지질현상을논리적으로설명해주는지질학의핵심이론이다.이분야의과학자들대부분은판구조론을정설로받아들인다.판구조론이라고하면우리의현실과는거리가있는이론처럼여겨지겠지만화산,지진,쓰나미와같은자연현상은물론이고에베레스트산과같은험준한산맥도실은지구의판구조운동으로인한결과물이다.지구상에발을딛고사는이상,인류는판구조운동의영향력에서벗어날수없다.이처럼중요한판의이동에대한최초의아이디어는독일기상학자이자지질학자였던알프레트베게너가제안한‘대륙이동’이라는개념이었다.베게너가‘이동하는대륙’이라는개념을제시한20세기초반만해도일반인들은물론이고지질학자들사이에서도이개념은받아들여지지못했다.당시그의대륙이동설은대륙이움직일수있는이유를설명할메커니즘을찾지못했기때문이다.

베게너는자신의가설을뒷받침하기위해다방면에서자료를수집했다.가령대서양양쪽대륙,즉남아메리카와아프리카의해안선이얼마나완벽히들어맞는지주목했을뿐만아니라인접했다가떨어져나온대륙의파편에서얻은화석패턴들을맞추는방식으로화석기록에서고생물학적증거를찾아내기도했다.베게너는이처럼고생물학,지질학,지구물리학,측지학,기상학등학문의경계를넘나들며다방면에서방대한증거를수집해1915년‘지금은흩어져있는대륙들이본래는하나의거대한대륙(초대륙판게아)이었으며이들이시간이지남에따라이동해현재에이르렀다’라는대륙이동설을주장한다.하지만베게너가모은판게아와대륙이동에관한여러증거에도불구하고대륙을이동하게만든물리적기제를알아내기전까지그의대륙이동설은과학이론의신분으로승격될수없었다.

베게너가뿌린아이디어의씨앗이싹을틔우고성장의전기를맞이한것은제2차세계대전중이루어진해저지형연구덕분이다.당시해저지도제작을위해잠수함을타고바다밑으로내려간지질학자들의노력으로인류는해저지형에대한상세한정보를얻을수있었다.그결과,맨틀대류의상승부인해령에서는새로운해양지각이형성되고오래된해양지각은맨틀속으로섭입되어소멸된다는해저확장설이정립된다.여기에더해지진파연구결과로지구내부구조가밝혀지면서대륙이동의메커니즘인판구조론으로발전하게된다.이로써1960년대에이르러‘판구조혁명’의시기가과학계에도래하게된다.

미국의촉망받는지질학자가들려주는‘지구학’의핵심정수들!
“지구역사상최소한세개의초대륙이존재했으며
먼미래에또다른새로운초대륙이분명만들어질것이다.”

《다가올초대륙》은베게너의후예인오늘날의지질학자들이판구조혁명을계승하고발전시켜나가는과정을흥미진진하게보여준다.특히이책에서중점적으로설명하고자하는아이디어는판게아라는초대륙이전에적어도두번의초대륙이더존재했을가능성이다.‘판게아’,‘로디니아’,‘컬럼비아’는약45억년이라는지구의역사동안존재했으리라고여겨지는초대륙들의이름이다.각장에서저자는해당초대륙들의존재여부와하나의초대륙에서다음번초대륙으로이동하는과정등을둘러싸고지금까지학계에서이루어진연구와논쟁들을입담좋은스토리텔러처럼이해하기쉽게풀어낸다.
한편,뒷부분에서는저자를지질학계의‘라이징스타’로부상하게만든연구를개괄하고먼미래의새로운초대륙을예견하는내용으로구성됐다.저자는2012년2월,자연과학분야에서세계최고권위를지닌학술지《네이처》에‘초대륙순환시이전초대륙의배회축에서다음초대륙의배회축으로90도이동이있었을것’이라는가설을데이터로검증해낸연구논문을실어학계에서큰반향을일으켰다.그의이연구논문은하버드대학교교수이자세계지질학계의거성인폴호프만이‘수십년동안초대륙연구분야에서가장큰진전’이라고일컬었을만큼중대한발견으로인정받는다.

그는자신의연구를토대로약1억5,000만년~2억년후쯤이면오늘날의북아메리카와남아메리카가각각동쪽과서쪽해안을마주보도록회전할것이며이에따라미국뉴욕과페루리마가만나게될것이고전망한다.또한두아메리카대륙은북극에서아시아와충돌할것이며.오스트레일리아는유라시아와합류하게될것이라고도본다.이러한일련의과정을거쳐형성될초대륙을로스미첼은‘아마시아’라고명명한다.

우리인간종은끝내살아남아서
다음초대륙을목격할수있을것인가?

그렇다면우리인간종은끝내살아남아서다음초대륙으로예상되는‘아마시아’를목격할수있을까?다음초대륙이어떤모습일지이해하는것은분명히추측에불과하다.우리가평생사는동안혹은우리의자녀,손주,증손자,아니면더먼훗날의자손들이살아가는동안에도일어나지않을일이며,그렇기때문에가까운시일내에가설의검증이불가능하기때문이다.그럼에도불구하고,현재시시각각변화하는지구의모습을비롯해인간개개인이존재하는시간보다훨씬긴단위로이루어지는지구의진화를살펴보는일은중요하다.다음초대륙이도래한다는가설이맞는지여부를떠나그가설을도출해내기까지토대로삼은지질학분야의연구결과들이오늘날인류가맞이한기후변화의위기를해결할아이디어를제시하기때문이다.

지구를식히고자황입자를대기중에분사하거나나무를기른뒤땅에묻어탄소를포집하는방법등인류가기후변화를되돌리기위해구상한지구공학적인해법중다수는판구조운동의메커니즘을모방한방식들이다.즉,기후변화를해결하겠다는것은판구조운동규모의사고방식을채택하고그에따라행동해야한다는뜻과일맥상통한다.우리가지질문해력을갖추고지질학적인관점으로세상을바라봐야하는이유가여기에있다.

최신지구과학연구성과를대중의언어로풀어쓴이책은지질학의핵심정보를명료하고쉬운언어로전달한다는점이외에또다른미덕이있다.바로‘과학적태도’에대해서도중요하게짚어준다는점이다.지질학은지구의구성물질,형성과정,과거에살았던생물등을연구하는학문으로‘지구학’이라고불리기도한다.약45억년으로추정되는지구의역사를재구성하고밝히는일은결코혼자해낼수있는과업이아니다.특히나이책의핵심주제인‘초대륙연구’는전지구적인협력이필수인분야다.초대륙연구를위해서는각대륙의암석과지질구성에대한연구가선행되어야하는데이를가장잘아는사람은해당국가의지질학자들이다.

하나의가설을검증하기위해수많은학자가과학적방법론을개발하고협업하는과정은그모습을지켜보는것만으로도순정한감동을불러일으킨다.100년도채살지못하는인류가1년에사람손톱만큼의속도로이동하는대륙을탐구대상으로삼아그이동의원리와그것이불러올변화를예측하는데온생을거는모습은실로경이롭기까지하다.인류가새로운초대륙이형성될때까지존속할수있게된다면그것은아마도우리가사는이지구에대한순수한호기심과진리에대한열망으로축적한지식덕분일지도모를일이다.

“과학은시간이걸린다.이는좌절감을주는면이있지만동시에구원하는면도있다.과학은이제전세계에걸쳐상호연결된하나의거대한공동체로,작은네트워크가광대한규모로확장됐다.(…)과거에서미래세계로떠나는시간여행에동행해주어감사하다.아직모든것을잃지는않았지만우리에게는정말시간이필요하다.미래를바라보는시선이있어야그일부가되는방법을찾을수있다.”(본문340쪽)