고인류가 살았던 수백만 년 동안의 기후변화

지구상에서 오랜 세월 빙하기와 간빙기가 교차되는 중에 인류는 점차 진화의 경로를 거치며 나타났다. 그 기간은 600만년 이상이 걸린 오랜 진화의 과정 안에서였다. 유전자 모델로 분석한 결과를 보아도 지난 500만년 동안 인류의 조상이 기후 변화를 겪었음을 보여준다. 중요한 인류 진화의 사건들이 기온 급변 시기들과 일치한다. 또한 혹독한 기후변화에 인류의 조상은 다양한 생태지역으로 거주 영역을 확장하며 살아남았다. 초창기 호모 종은 주로 초원과 건조한 관목지대, 이후 유라시아로 이주한 호모 종은 온대림과 냉대림을 포함한 다양한 생물 군계로, 호모 사피엔스는 사막과 툰드라 같은 가혹한 환경에까지 이주하였다.

과학자들은 수백만 년 길이의 천문학적 대주기에 대해 알고 있었다. 하지만, 지구 지질학에서는 거의 증거를 찾지 못했다. 태양계 행성의 중력장은 서로 간섭하며, 공명이라고 불리는 상호작용으로 인해 행성의 이심률을 변화시킨다. 이 때문에 지구가 태양으로부터 더 많은 방사선을 받아 더 따뜻한 기후를 만드는 기간이 발생했다. 2024년 화성이 지구와의 중력 상호작용으로 지구의 심해 순환과 지구 온난화에 영향을 미치며, 그 주기(천문학적 대주기)는 240만 년이라는 지질학적 증거가 발견됐다. 화성과 지구가 태양을 공전하는 상호작용의 주기와 연결되어 있다는 것이다. 중력은 두 물체의 질량의 곱에 비례하고 거리의 제곱에 반비례하며 ‘무한한’ 거리에 미치는 것으로 추정한다.

https://www.nature.com/articles/s41467-024-46171-5#citeas

지구의 역사를 연구하는 학문을 지사학(지구역사학, geologic history)이라고 한다. 대부분 암석에 기록된 무생물계와 생물계의 변천 과정을 분석하여 지구가 어떻게 변화해왔는지 알아낸다. 지사학자들의 연구에 따르면 제4기(Quaternary period)라 불리는 약 260만 년 전부터 지금까지 50여 번에 걸쳐 빙하기와 간빙기가 반복돼왔다. 지금은 따뜻한 기후가 이어지는 간빙기이다. 지구는 약 백만 년 전까지는 약 4만 년을 주기로, 그 이후부터는 약 10만 년을 주기로 따뜻한 기후와 추운 기후가 반복되었다. 

과학자들이 빙하의 기원을 찾기 시작한 것은 19세기이다. 고생물학자 루이 아가시(Louis Agassiz, 1807~1873)는 알프스가 융기하기 이전에 이미 빙하기였음을 밝혀냈다. 이 시기 빙하가 육지로 밀려들어오면서 빙퇴석(moraines) 같은 커다란 암석을 밀어내고 그 위에 빙하를 남겨놓았다고 주장했다.

빙하를 연구하는 학문이 빙하학(glaciology)이다. 이에 의하면 빙하기(ice age)는 남반구와 북반구에 빙상이 확장한 시기를 의미한다. 이 정의에 의하면 그린란드와 남극에 빙상이 존재하는 현재도 지구는 빙하기이다. 일반적으로 과거 수백만 년 간의 빙하기는 북아메리카와 유럽 대륙으로 빙상이 확대된 한랭기를 가리킨다. 빙하기 내의 추운 시기를 빙기(glacial), 비교적 따뜻한 시기를 간빙기(interglacial)라고 부른다.