알프레트 베게너 대륙이동설 증명(1963)

[관운]

알프레트 베게너 대륙이동설 증명(1963)

알프레트 로타르 베게너(독일어: Alfred Lothar Wegener, 1880년 11월 1일 ~ 1930년 11월 2일 또는 11월 3일)는 대륙이동설을 제창한 독일의 기상학자이자 지구물리학자이다.

베를린에서 태어났고, 쾨펜의 기후 구분을 한 쾨펜의 사위로도 유명하다.

베게너는 본래 기상학의 전문가로서 기구를 사용한 고층기상관측기술의 선구자였다. 스스로 기구에 타 체공콘테스트에 참가하여 당시의 최장 체공 세계기록 52시간을 달성하였다.

1910년에 남아메리카 대륙의 동해안선과 아프리카 대륙의 서해안선이 매우 비슷한 것을 깨달았다. 이것이 대륙이동의 아이디어의 시초이다.

1915년에 그의 주저 《대륙과 해양의 기원》에서 지질, 고생물, 고기후 등의 자료로써 태고의 시대에는 대서양의 양 쪽 대륙이 따로따로 반대 방향으로 표류했다는 '대륙이동설'을 주장하였다. 기상학의 전문가로서 지질학은 그의 전문이 아니어서 주위의 반대를 받았으나 뜻을 굽히지 않았다.

1915년에는 일찍이 '판게아'라는 거대한 초대륙이 존재하였다가 약 2억 년 전에 분열하여 표류하여 현재의 위치, 형상에 이르렀다는 학설을 공포하였다. 당시의 많은 지질학자가 그의 설에는 과학적 근거가 희박하다고 하여 베게너를 비웃었다.

베게너는 기상학에서는 대기열역학에서 큰 업적을 올렸으나, 대륙이동설을 증명할 수 없었던 채로 그린란드로 탐험을 떠났다가 1930년 11월에 조난당해 죽었다.

그의 사후 1950년대에 고지구자기, 해양저 등의 연구에 따라 대륙이동설은 재평가, 실제로 맨틀의 대류가 대륙 이동을 하는 것이라는 것이 증명되었다. 그리하여 현재 그는 기상학보다 지질학 분야의 판이론의 선구자로서 유명하게 되었다.

달과 화성에 그의 이름을 딴 베게너 크레이터와 소행성 29277 베게너가 있다.

아시아, 아프리카, 유럽, 북아메리카, 남아메리카, 오세아니아, 남극 대륙으로 불리는 지구상의 7대륙은 어떻게 생겨난 것일까? 오랜 옛날에 이 대륙들이 하나의 커다란 초대륙으로 합쳐져 있었다는데 그 근거는 무엇일까? 지금부터 현재 지구의 대륙 모습이 형성된 과정에 대해 알아보기로 하자.

대륙이동설을 주장한 알프레드 베게너(Alfred Lothar Wegener, 1880~1930)

독일의 한 기상학자 알프레드 베게너는 1910년에 남아메리카 대륙의 동해안선과 아프리카 대륙의 서해안선이 매우 비슷한 것을 깨달았다. 따라서 대서양을 사이에 둔 아프리카와 남아메리카가 원래 하나가 아니었을까 하는 궁금증을 갖게 되었다. 이런 궁금증을 계기로 연구한 결과, 베게너는 [대륙과 대양의 기원]이라는 저서를 통해 약 2억년 전인 중생대 초기에는 대륙들이 ‘판게아’라는 하나의 초대륙으로 합쳐져 있었고, 이것이 점차 분리되어 지금과 같은 형태가 되었다는 대륙이동설을 발표하였다.

그는 아프리카 서해안과 남아메리카 동해안의 해안선 모양이 유사하며, 오스트레일리아, 남아메리카, 남아프리카, 남극 대륙 등 서로 멀리 떨어진 대륙에서 글로소프테리스, 리스트로사우르스 등 고생물 화석이 많이 발견된다는 점과, 인도, 오스트레일리아, 남아메리카, 아프리카 대륙은 현재 열대나 온대 지역이지만 고생대 말에 존재하였던 빙하의 흔적이 있고 남극 대륙에서 열대 대우림 지대의 지층에서 생성된 석탄층이 발견된다는 점, 그리고 대서양을 사이에 둔 양쪽 대륙에서 나타나는 지질 구조가 연속적이라는 점을 들어 고생물학적, 지질학적 증거를 제시했지만, 대륙이 움직이는 거대한 힘에 대해 설명하지 못했기 때문에 당시 학설이 인정받지 못했다.

대륙 이동의 고생물학적 증거, 멀리 떨어진 대륙에서 동일한 고생물의 화석이 많이 발견된다.

베게너의 연구에 의하면 구성성분의 밀도차이로 인해 대륙지각이 해양지각 위에 떠 있으며 ‘판탈랏사’라는 커다란 바다로 둘러싸여 있는 ‘판게아’가 지구에 작용하는 달의 인력과 지구 자전에 의한 원심력 때문에 분리되었고, 해양지각과 충돌한 대륙 연안부 지각에서 조산운동과 조륙운동이 일어난다고 한다. 당시 지각과 해안이 고정되어 있다고 굳게 믿고 있던 과학자들은 그의 가설을 인정할 수 없었다. 하지만 과학이 발전함에 따라 지진에서 발생된 지진파를 통해 지구 내부 정보가 연구되고, 바다 밑 지각의 형태도 관찰 할 수 있게 되면서 대륙이동을 과학적으로 설명할 수있었고,1968년 판구조론이 제시되었다.

판구조론

판구조론은 지각과 지구 최상부 맨틀로 이루어진 암석권의 조각인 ‘판’이 맨틀의 대류 운동에 의해 움직이고 그 결과로 지진, 화산활동, 산맥의 형성 등 다양한 지각운동이 일어난다는 이론이다. 지구 지각은 7개의 커다란 판인 북아메리카판, 남아메리카판, 유라시아판, 태평양판, 아프리카판, 인도-호주판, 남극판과 중간크기의 카리비안판, 나스카판, 필리핀판, 아라비아판, 코코스판, 스코티아판과 기타 작은 여러 개의 판으로 구성되어 있다. 판들이 서로 맞닿은 경계는 판이 소멸되는 수렴경계와 판이 생성되는 발산경계, 판이 유지되는 보존경계로 나뉜다.

지구의 대륙 변화 과정

약 11억년 전에 로디니아 초대륙이 형성되어 약 7억 5천만 전부터 서서히 분열되기 시작했다. 약 6억만년 전인 선캄브리아대에는 곤드와나 대륙, 로라시아 대륙이 형성되었고, 중국의 모습이 나타나기 시작했으며, 약 4억 5천만 전인 오르도비스기에는 곤드와나 대륙과 로렌시아 대륙이 분열되었다. 이 시기에는 중국이 분리되고, 시베리아도 그 모습을 나타내었다.

지구의 대륙 변화 과정

약 3억 7천만 전인 데본기에는 판게아 초대륙이 거의 뭉쳐졌고, 태양양의 조상인 판탈라사라는 거대 해양에 의해 둘러싸여 있었으며, 약 2억 5천만 전인 페름기에는 판게아 초대륙이 완전히 형성되어 거대한 단일 대륙을 형성하게 된다. 판게아의 ‘Pan’은 ‘전체’, ‘gaia’는 ‘대지’라는 뜻으로 ‘지구 전체’라는 의미의 그리스어에서 유래된 용어이다. 이 판게아가 약 2억 3천만 전인 트라이아스기에 분리되기 시작하면서 유라시아 대륙과 북아메리카가 나타나고, 약 1억 9천만 전인 쥬라기에는 대서양이 일부 열리고, 테티스해는 면적이 줄어들게 된다. 북반구에 있는 로라시아 대륙이 남반구의 곤드와나 대륙으로부터 거의 분리되었으며, 인도, 남극, 호주는 아프리카로부터 분리되었다.

약 9천 5백만년 전 백악기에 남대서양이 열려 확장되었고, 인도는 아시아를 향하여 북쪽으로 이동하였는데, 얼마 후에 테티스해가 닫히면서 지중해가 비로서 형성되게 된다. 그 후, 650만년에 걸쳐 지구의 대륙은 현재의 모습을 갖추게 되었는데, 지금도 대륙은 아주 조금씩 움직이고 있다. 과연 미래의 대륙은 어떤 모습으로 변화할지 세계지도를 보며 한 번 상상해 보자!

글 최현숙 | 국립과천과학관 연구사경희대학교 화학과에서 학사, KAIST 화학과에서 석사, 박사 학위를 받고, 2009년부터 국립과천과학관에서 근무하고 있으며, 자연사 분야 전시 기획 및 교육 프로그램 개발 업무를 맡고 있다.