Reconstructing Paleo-ecosystems in Mesopotamia: Evidence from fauna in southern Iraqi sediments

지질학자들이 지형의 역사를 이해하기 위해 발밑의 흙 층을 살피는 것은, 마치 돌과 모래로 쓰인 책의 페이지를 읽는 것과 같습니다. 퇴적물이라고 불리는 이 층들은 수천 년에 걸쳐 쌓이며, 특정 장소에 존재했던 기후, 수위, 그리고 생명체에 대한 단서들을 가두어 둡니다. 티그리스 강과 유프라테스 강이 바다와 만나는 이라크 남부 지역의 경우, 지면은 해안선이 앞뒤로 어떻게 이동해 왔는지에 대한 복잡한 기록을 간직하고 있습니다. 한때 거대한 대양과 연결되었던 고대 분지의 일부인 이 지역은 건조한 육지에서 습한 습지로, 그리고 다시 바다로 변하는 극적인 환경 변화를 겪었습니다. 과학자들은 이 깊은 층 속에 보존된 아주 작은 조개껍데기와 동물들의 유해를 연구함으로써, 과거 서로 다른 시기에 환경이 어떠했는지를 재구성할 수 있으며, 이를 통해 해수면의 상승과 하강이 오늘날 우리가 보는 땅을 어떻게 형성했는지 밝혀낼 수 있습니다.

바스라 대학교(University of Basrah)의 연구팀은 최근 이라크와 쿠웨이트 사이에 위치한 코르 압둘라(Khor Abdullah)라고 알려진 전략적 수역에 주목했습니다. 이 지역은 현재 대규모 항만 개발이 진행 중이지만, 현대적 건설물 아래에는 과거의 숨겨진 기록 보관소가 자리 잡고 있습니다. 연구팀은 해저로 40미터 깊이까지 두 개의 깊은 구멍을 뚫어 긴 원통형의 퇴적물을 추출했습니다. 그들의 목표는 이 층들에 살았던 미세한 동물들을 조사하여 고대 생태계의 이야기를 맞추는 것이었습니다. 그들은 거대한 공룡이나 거대한 화석을 찾는 것이 아니라, 단세포 생물인 유공충(foraminifera)이나 미니 조개처럼 생긴 작은 갑각류인 완족동물(ostracods)과 같은 미세한 생물의 유해를 찾고자 했습니다. 또한 달팽이와 조개의 껍데기, 그리고 군집을 이루어 살아가는 작은 이끼 모양의 동물인 태형동물(bryozoans)의 골격 구조도 함께 살펴보았습니다.

연구진이 두 개의 코어(core)에서 추출한 퇴적물을 분석했을 때, 그들은 시간이 흐름에 따라 빈번하게 변화한 지형을 발견했습니다. 코어의 상부 구간, 즉 표면에서 약 11미터 깊이까지의 퇴적물은 생명력이 풍부했습니다. 그들은 석호(lagoon)나 바다의 가장자리와 같이 얕고 따뜻한 물에서 번성하는 다양한 미세 껍데기 생물들을 발견했습니다. 이러한 발견은 이 해저 부분이 한때 물이 깊지 않고 파도의 에너지가 완만했던, 잔잔하고 얕은 환경이었음을 시사합니다. 특정 종류의 껍데기 존재는 또한 물이 매우 짠 상태가 되었던 시기를 암시하는데, 이는 석호 환경에서 높은 증발량으로 인해 발생했을 수 있으며, 오직 강인한 생물들만이 살아남을 수 있는 조건을 만들어냈습니다.

연구진이 코어를 더 깊이 내려가 12미터에서 17미터 사이를 조사했을 때, 이야기는 급격히 변했습니다. 이 구간의 퇴적물은 동물 생명체가 거의 완전히 결여되어 있었습니다. 이곳의 층들은 이탄(peat)과 유기물로 채워져 있었는데, 이는 식물이 무성하게 자랐지만 환경이 너무 산성이거나 불안정하여 대부분의 해양 동물이 살 수 없었던 늪지나 습지 평원을 나타냅니다. 이 구역에서 나타난 극소수의 껍데기들은 담수나 약간 짠 물에서도 견딜 수 있는 생물들의 것이었으며, 이는 해당 지역이 바다로부터 차단된 폐쇄형 습지였음을 시사합니다. 이 화석 기록의 침묵은 바다가 물러나 광활하고 식생이 풍부한 습지대를 남겼던 시기를 명확하게 말해줍니다.

가장 놀라운 발견은 훨씬 더 깊은 곳인 28미터에서 30미터 사이에서 일어났습니다. 이곳의 퇴적물에는 갑자기 개방적이고 에너지가 높은 대양 환경에서 흔히 발견되는 커다리고 화려한 색채의 해양 조개 및 기타 바다 생물들의 껍데기가 포함되어 있었습니다. 이 층은 바다가 전진하여 육지를 덮었던 과정, 즉 해침(marine transgression) 현상이 일어났던 시기를 나타냅니다. 물은 충분히 깊었고 조류는 강하여 활기찬 대형 해양 생물 공동체를 부양할 수 있었습니다. 연구진은 이러한 특정 대형 껍데기의 존재와 함께, 비슷한 깊이의 다른 코어에서 발견된 화려한 색의 자갈을 통해, 이것이 해안선이 내륙으로 크게 이동하여 현재의 항구 구역을 얕은 대륙붕으로 만들었던 시기였음을 확인했습니다.

이 해양층 아래인 31미터부터 40미터 코어의 바닥까지는 동물 생명체가 다시 사라졌습니다. 이 가장 깊은 구간의 퇴적물은 석고 결정 및 소금과 섞인 실트(silt)와 모래로 구성되어 있었습니다. 화석의 완전한 부재와 이러한 증발암 광물의 존재는 이 지역이 건조하고 척박한 환경, 아마도 반건조 기후의 소금 평원이나 범람원이었음을 나타냅니다. 이곳의 조건은 너무나 극한적이어서 어떤 생물도 정착하거나 그 유해를 보존할 수 없었습니다. 이는 코어의 가장 깊은 층이 현재의 해수면이 상승하기 전, 아마도 지질학적 과거의 더 춥고 건조했던 시기에 해당함을 시사합니다.

이러한 서로 다른 층들을 연결함으로써, 연구진은 명확한 환경 변화의 순서를 그려냈습니다. 그랜드 파우(Grand Faw) 항구 아래의 지면은 정지해 있지 않았으며, 건조한 육지, 담수 습지, 얕은 석호, 그리고 개방된 해양 환경 사이를 오갔습니다. 이 연구는 해당 지역이 대형 해양 동물들을 데려온 주요한 해수 전진을 경험했으며, 그 뒤를 이어 소금 평지와 늪지를 남긴 해수 후퇴가 뒤따랐음을 확인해 줍니다. 이 결과는 메소포타미아 생태계가 수천 년 동안 해수면과 기후의 자연스러운 변화에 어떻게 반응했는지에 대한 상세한 그림을 제공하며, 인간의 항구가 그 위에 세워지기 훨씬 전부터 이 전략적 해안 지역이 어떻게 진화해 왔는지에 대한 중요한 기록을 제공합니다.