대지구대

동아프리카 대지구대에 있는 인류의 요람은 3천만 년 전 에티오피아에서 시작된 지질학적, 환경적, 진화적 과정의 결합으로 만들어졌습니다. 인류의 진화는 계속되는 지질학적 드라마의 한 부분일 뿐입니다.

 

대지구대는 남위 17도인 모잠비크부터 에티오피아와 홍해를 지나 요르단과 북위 33도에 있는 사해까지 6천km가량 뻗어 있습니다. 이곳의 강과 호수, 초원은 풍부하고 다양한 생명체를 먹여 살리고, 이 지역 역사는 특히 우리 인간의 흥미를 끕니다.

 

지난 500만 년 동안 이 아프리카 에덴은 인류 종의 연속적인 진화를 통해 궁극적으로 호모 사피엔스가 탄생한 것을 목격했기 때문입니다. 하지만 이 환경 자체는 훨씬 오래 전인 약 3천만 년 전에 작용한 근원적인 지질학적 과정을 통해서 만들어졌습니다.

 

열개 과정

지질학적으로 대지구대는 판 구조 과정으로 대륙 지각이 활발하게 갈라지고 있는 지구상의 몇 안 되는 지역 중 하나입니다. 암석권의 암석들이 확정되면서 지구 외부 지각이 늘어나고 가늘어져서 커다랗고 평행한 단층이 형성되었습니다. 이것은 지각의 두께 부분을 따라 내려가다 결국에 부서져서 단층 지괴가 됩니다.

 

단층 지괴가 점차 넓어지는 공간을 채우려고 아래로 미끄러지면서 골짜기 바닥을 형성하고 거기에 새 퇴적물이 쌓입니다. 그리고 골짜기 양옆으로는 융기된 지괴가 자리해서 종종 화산 활동을 하는 산을 이룹니다.

 

이러한 대륙 열개는 두 가지 메커니즘으로 일어나는데 하나는 수동적이고 하나는 적즉적인 과정입니다. 우선은 약 7천만 년 전에 에티오피아 아래 있는 맨틀에서 뜨거운 물질이 활발하게 용솟음쳐서 지각을 약 200~500km 너비에 이르는 커다란 돔 모양으로 확장시켰습니다.

 

평균 1,500m 이상 솟아오른 에티오피아고원은 여전히 아프리카에서 가장 큰 융기 고원입니다. 돔 곡대기 부분이 늘어나고 부서지면서 거대하고 긴 균열이 생겼고, 거기서 100만km3 부피의 범람 현무암이 분출되었습니다. 약 3천만 년 전인 고제3기 후기에 이 균열에서 몇 개의 크고 폭발적인 화산이 생겨났습니다.

 

에티오피아 삼중 접합점

돔 형성으로 인한 또 다른 결과물로 삼중 접합점이 형성되었습니다. 이것은 1968년 미국 지구물리학자 W. 제이슨 모건과 댄 매켄지, 타냐 앳워터가 처음 제기한 것으로, 서로 약 120도로 갈라진 세 개의 판 경계가 만나는 부분입니다.

 

대지구대의 경우에 이 접합점은 에티오피아 아파르 삼각지에 위치하고, 아라비아 판과 아프리카 판, 인도 판으로 갈라지는 부분입니다. 고제3기 후기에 이 접합점은 세 개의 열곡을 탄생시켰습니다. 하나는 남쪽의 동아프리카로 이어지고, 또 하나는 북쪽으로 향하고, 세 번째는 대략 동쪽으로 향합니다. 이후에 바닷물이 흘러 들어와서 북부와 동부 분기는 각각 홍해와 아덴만으로 바뀌었습니다

 

한편 남쪽 열곡은 계속해서 남쪽으로 확장되어 주요 호수와 강을 이루고 약 2천만 년 전인 마이오세 초부터 더 많은 화산 활동을 발생시켰습니다. 그래서 주위보다 최대 6km까지 가라앉은 일련의 길고 좁은 구조 분지들이 발달했습니다.

 

각각에는 점차적으로 수 킬로미터 두게에 달하는 퇴적물이 쌓였고, 이를 통해 기후 변화와 지질 구조 및 화산 활동에 대한 역사를 기록했을 뿐만 아니라 동식물의 시체 화석까지 보존했습니다.

 

대지구대는 호수에 있는 물고기부터 숲에 사는 영장류와 인류에 이르기까지 수많은 생명체에게 있어 진화적 중심지가 되었습니다. 또한 아프리카를 떠나 이동하는 동물에게 주된 통로가 되어 주었습니다.

 

올두바이 협곡

대지구대에서 가장 유명한 인류와 관계된 지역은 거대한 응고롱고로 화산 칼데라 근처에 있는 탄자니아의 올두바이 협곡입니다. 현재 세계문화유산으로 등재된 이 협곡에는 지난 200만 년 동안 약 250km2에 걸쳐 쌓인 호숫가 퇴적층과 화산성 용암들이 보존되어 있습니다. 

 

1950년대부터 리키 일가와 그들의 수많은 협력자들이 이 지층에서 최소 1만 개의 인간 관련 유물과 훨씬 더 많은 수의 척추동물 화석을 발굴했습니다. 여기에는 1959년에 남아프리카 밖에서는 처음 발견된 오스트랄로피테쿠스속 인류인 오스트랄로 피테쿠스 보이세이와 1년 후에 발견한 가장 오래된 인류 종인 호모 하빌리스 그리고 좀 더 어린 친척인 호모 에렉투스 화석도 포함됩니다.

 

화석은 협곡의 비교적 좁은 지역에 집중되어 있었고, 일반적으로는 동물과 고대인이 마실 물을 찾아 여기에 온 거라고 여겨졌습니다. 하지만 아프리카는 약 700만 년 전부터 제4기 빙하기를 향해 가면서 기후가 오르락내리락하며 점점 건조해졌습니다.

 

강과 몇몇 작은 호수들은 계절성이 되어 간헐적으로 말라 버렸고, 다른 호수들은 점점 더 알칼리성이 되어서 대부분의 동물이 마실 수 없게 되었습니다. 최근 상세한 연구를 통해 올두바이 호수가 이런 일을 겪었고 주기적으로 완전히 말라 버렸다는 사실이 밝혀지면서 동물들이 왜 이 지역에 모이게 되었는지 다시 의문이 제기되었습니다.

 

다행히도 민물 샘에서 나온 탄산염 튜퍼 광상과 민물 유기체 화석이 가득한 습지의 점토를 발견해서 답을 얻을 수 있었습니다. 근처에 분명히 신선한 물을 공급해 주는 곳이 있었을 것입니다.

 

빙하기에 도래하면서 영구적으로 신선한 물을 얻을 수 있는 원천이 이주하는 동물에게는 점점 더 중요해졌습니다. 동쪽으로 30km 지점에 있는 응고롱고로고원에 내리는 비는 지표수가 되어 서쪽으로 흘러 고원 화산 아래쪽을 지나 호수 분지로 왔다가 일련의 샘과 습지를 형성했습니다. 이곳은 동아프리카에서 확인된 인간 화석과 관련된 최초의 샘 퇴적층이며, 초기 인류의 힘겨운 생활상에 대해 엿볼 수 있게 해 줍니다.