Tectonic collapse and the geological masking of Paleolithic human occupations at Gruta da Companheira (southern Portugal)

역사 책을 읽으려고 노력한다고 상상해 보세요. 그런데 몇 페이지마다 누군가가 챕터들을 서로 붙여버리고, 책을 돌더미 아래에 파묻은 다음, 그 전체를 두꺼운 현대의 흙으로 덮어버린 상황입니다. 이것이 바로 고고학자들이 동굴 속에서 인류의 고대 역사를 찾아낼 때 직면하는 본질적인 도전입니다. 보통 우리는 레이저 층이 마치 저녁 식사 때 무엇을 먹었는지 정확히 알 수 있는 라자냐처럼 깔끔하게 쌓여 있고, 입구가 열려 있으며 깨끗한 동굴을 찾습니다. 하지만 어떤 곳에서는 지구 자체가 약간 말썽꾸러기처럼 행동합니다. 지구가 흔들리고, 갈라지고, 무너져 내려서, 그 깔끔했던 층들을 거대한 바위와 시멘트가 뒤섞인 혼돈의 상태로 만들어 버립니다. '지질고고학(geoarchaeology)'이라 불리는 이 연구 분야는 단순히 과거에 무엇이 일어났는가뿐만 아니라, 자연에 의해 범죄 현장이 어떻게 훼손되었는지를 밝혀내야 하는 탐정이 되는 것과 같습니다. 큰 질문은 이것입니다. 지구가 역사를 숨겨버렸기 때문에 우리가 거대한 인류사의 조각들을 놓치고 있는 것일까요, 아니면 실제로 그곳에 많은 사람이 살지 않았던 것일까요?

포르투갈 남부는 아름다운 해안선으로 유명하지만 놀랍게도 고대 동굴 유적이 거의 없는 지역입니다. 이곳에서 과학자들은 '그루타 다 콤파녜이라(Gruta da Companheira)'라는 새로운 동굴을 발견했습니다. 이는 건설 노동자들이 땅을 뚫으면서 발견하게 된 행운의 우연이었습니다. 그들이 내부에서 발견한 것은 깔끔하고 정돈된 역사 책이 아니었습니다. 대신, 그들은 지질학적 지진을 겪고 무너진 뒤 꽉 막혀버린 동굴을 발견했습니다. 이 논문은 연구자들이 첨단 도구와 세심한 발굴을 사용하여 이 동굴에 무슨 일이 일동 있었는지, 왜 이렇게 엉망인지, 그리고 그것이 수천 년 전 그곳에 살았던 사람들과 동물들에 대해 무엇을 말해주는지에 대한 이야기입니다.

찌그러진 동굴

그루타 다 콤파녜이라의 이야기는 마치 집이 쓰러지는 나무에 맞고, 산사태에 매몰된 다음, 빗물에 의해 시멘트로 봉인된 것과 비슷합니다. 연구진은 이 동굴을 관통하는 거대한 지각 균열인 단층선이 존재한다는 것을 발견했습니다. 이 단층선을 지구가 열기로 결정한 지퍼라고 생각해 보세요. 지구가 지퍼를 열었을 때, 특정 방(Ch chamber 3라고 불리는 곳) 위의 동굴 천장이 무너져 내렸습니다.

붕괴하기 전, 이 동굴은 아마도 야생 동물들의 아늑한 은신처였을 것이며, 어쩌면 초기 인류가 휴식을 취하거나 도구를 만들던 장소였을지도 모릅니다. 하지만 그러던 중 땅이 흔들리기 시작했습니다. 천장이 무너졌고, 거대한 석회암 덩어리들이 쏟아져 내렸습니다. 이 덩어리들은 그냥 가만히 있지 않았습니다. 그것들은 굴러다니고 굴러떨어지며 바닥에 있던 모든 것들을 뒤섞어 놓았습니다. 고대의 석기와 동물 뼈, 그리고 흙이 거대한 혼돈의 샐러드가 되어 뒤섞였습니다.

연구진은 이것이 단 한 번의 사건이 아니었다는 것을 발견했습니다. 그것은 다단계의 재난이었습니다. 먼저 천장이 갈라지며 일부 바위가 떨어졌습니다. 그 후 더 큰 붕족이 발생하여 원래의 입구를 막아버렸고, 언덕 꼭대기와 동굴 바닥을 연결하는 새롭고 좁은 수직 터널을 만들었습니다. 이 새로운 터널은 깔때기 역할을 하여 더 많은 바위와 흙을 방 안으로 쏟아부었습니다.

단서를 숨긴 "시멘트"

여기서부터 정말 흥란한 부분이 시작됩니다. 동굴이 무너지고 입구가 막힌 후, 바위 사이로 물이 스며들기 시작했습니다. 하지만 동굴이 외부 세계로부터 차단되었기 때문에 물이 쉽게 빠져나갈 수 없었습니다. 물은 특정 지점에 고였고, 자연적인 접착제 역할을 했습니다.

과학자들은 이 물이 암석에서 미네랄을 녹여낸 다음 다시 침착시켜, 느슨한 흙과 뼈를 단단한 암석으로 바꾸어 놓았다는 것을 발견했습니다. 그들은 이 과정을 '시멘트화(cementation)'라고 부릅니다. 이것은 마치 스펀지를 설탕물 통에 담가 두는 것과 같습니다. 결국 설탕 결정이 굳어져 스펀지를 단단한 덩어리로 만드는 것과 같습니다. 동굴 안에서도 이런 일이 뼈와 석기에 일어났습니다. 어떤 것들은 하얀 팝콘 같은 코팅에 덮여 있었고, 다른 것들은 진흙과 바위가 섞인 단단한 벽돌 같은 혼합물인 브레시아(breccia) 안에 갇혀 있었습니다.

현미경으로 암석을 관찰했을 때, 팀은 이 "풀"이 모든 곳에서 동시에 발생한 것이 아님을 확인했습니다. 그것은 특정한 패턴을 가지고 있었습니다. 새롭고 좁은 터널 입구 근처의 암석들은 물이 쏟아져 들어온 곳이기 때문에 더 많이 시멘트화되어 있었습니다. 동굴 안쪽 깊은 곳의 암석들은 덜 시멘트화되어 있었습니다. 이 패턴은 물이 남긴 지문과 같아서, 연구자들에게 동굴이 어떻게 봉인되었는지를 정확히 보여주었습니다.

수학으로 혼돈을 분류하다

동굴 바닥이 뒤섞인 바위와 뼈들로 엉망이었기 때문에, 연구진은 동물과 인간이 실제로 함께 살았는지, 아니면 바위들이 그냥 모든 것을 한데 던져놓은 것인지를 알아내기 위한 방법이 필요했습니다 토픽이 뿌려진 피자를 상상해 보세요. 만약 페퍼로니가 무작위로 흩어져 있다면 그것은 엉망입니다. 하지만 모든 페퍼로니가 한쪽에 있고 버섯이 다른 쪽에 있다면 패턴이 있는 것입니다. 연구진은 동굴에서 발견된 모든 뼈와 석기를 지도화하여 각각의 정확한 3D 위치를 기록했습니다. 그런 다음 컴퓨터를 사용하여 뼈와 도구들이 무작위로 섞여 있는지, 아니면 그들만의 "이웃"이 있는지 확인했습니다.

그들은 뼈와 도구들이 대부분 섞여 있었지만, 완벽하게 섞인 것은 아니라는 점을 발견했습니다. 석기들은 동굴 벽 근처에 머무는 경향이 있었고, 뼈들은 중앙에서 더 흔하게 발견되었습니다. 이는 붕괴가 물건들을 섞어 놓기는 했지만, 완전히 뒤죽박죽으로 만들지는 않았음을 시사합니다. 동물과 인간이 물건을 남겨두었던 원래의 "이웃"들은 형태가 약간 변했을 뿐 여전히 보이고 있었습니다. 이는 마치 카드 한 덱을 바닥에 떨어뜨린 것과 같습니다. 카드는 흩어지겠지만, 어떤 카드가 원래 서로 옆에 있었는지는 여전히 알 수 있는 것과 같습니다.

이것이 역사에 의미하는 바

이 발견의 가장 흥 exciting한 부분은 이것이 포르투갈 남부의 나머지 지역에 대해 무엇을 말해주느냐는 것입니다. 오랫동안 과학자들은 명확한 역사의 층이 있는 동굴을 많이 찾을 수 없었기 때문에 이 지역에 고대 사람들이 많이 살지 않았다고 생각했습니다. 하지만 이 논문은 동굴들이 존재한다는 것을 보여줍니다. 다만 모습이 다를 뿐입니다.

지구의 흔들림과 그에 따른 봉인 과정은 거대한 지질학적 가면 역할을 했습니다. 그것은 유적들을 시야에서 숨겨서, 마치 텅 빈 무너진 구멍처럼 보이게 만들었습니다. 하지만 똑같은 봉인 과정이 그들을 보호하기도 했습니다! 두꺼운 단단한 시멘트로 고대 층을 덮고 바람과 비로부터 차단함으로써, 동굴은 외부에서 보기에는 어렵더라도 내부의 역사를 보존했습니다.

연구진은 여전히 발굴을 진행 중입니다. 그들이 지금까지 도달한 가장 깊은 층(Layer 4)은 위쪽 층들보다 덜 혼란스러운 모습을 보였는데, 이는 동굴의 맨 밑바닥이 여로 그곳에 살았던 사람들의 원래 섞이지 않은 역사를 여전히 간직하고 있을 수 있음을 시사합니다. 아직 인간이 그곳에 살았다는 것을 증명하는 '결정적 증거(smoking gun)'를 찾지는 못했지만, 인간이나 영장류의 것으로 추정되는 매우 특이한 뼈 파편들을 발견했는데, 이는 확인될 경우 매우 중요한 사건입니다.

큰 그림

요약하자면, 그루타 다 콤파녀이라는라는 찌그러진 후 접착제로 붙여진 타임캡슐입니다. 이 논문은 이 지역에 고대 동굴이 적었던 이유가 사람들이 살지 않아서가 아니라, 지구가 그것들을 숨기느라 분주했기 때문임을 보여줍니다. 동굴을 부순 지구의 활동이 동시에 동굴을 봉인하여, 비록 혼란스럽긴 하지만 역사를 위한 완벽한 금고를 만들어낸 것입니다.

과학자들은 이제 이 지식을 바탕으로 동일한 방식으로 숨겨져 있을지 모를 다른 동굴들을 찾고 있습니다. 또한 그들은 일반적인 방법이 잘 통하지 않는 유형의 시멘트화된 동굴을 위해 특별한 연대 측정법을 연구하고 있습니다. 그 날짜들을 얻기 전까지는 정확히 언제 이런 일이 일어났는지 말할 수는 없지만, 그들은 포르투갈 남부의 고대 과거가 텅 빈 풍경이 암시하는 것보다 훨씬 더 풍요롭고 복잡하다는 것을 확신하고 있습니다. 지구는 역사를 지운 것이 아니라, 단지 돌 상자 안에 잠가 두었을 뿐이며, 이제 약간의 운과 많은 수학 덕분에 우리는 마침내 그 자물쇠를 따고 있습니다.