인도양 7000m 깊이 심해에서 사상 최대 규모의 고래 무덤이 발견됐다. 지금까지 나온 고래 무덤 중 가장 깊고 넓은 곳으로, 최근에 죽은 고래 사체부터 530만 년 전 멸종한 고래 화석까지 한꺼번에 나왔다. 인간으로 치면 오스트랄로피테쿠스부터 현대인까지 모두 아우르는 초대형 공동묘지가 확인된 셈이다.
중국과학원 심해과학공학연구소(ID- SSE) 연구진은 “디아만티나 단층대의 수심 4616~7001m 구간에서 오늘날 고래의 사체가 있는 5곳과 멸종한 고래 화석이 있는 476곳을 찾았다”고 6월 10일(이하 현지시각) 국제 학술지 ‘네이처(Nature)’에 발표했다. 이번 연구에는 이탈리아 피사대와 뉴질랜드 지구과학연구소 연구진도 참여했다. 과학계는 이번 발견이 심해 생태계의 과거와 현재를 동시에 알려줄 해양과학의 보고(寶庫)라고 평가했다.
1200㎞ 가로지르는 초대형 공동묘지
국제 공동 연구진은 2023년 중국의 탄쑤어이하오(探索一号) 해양 연구선을 타고 인도양으로 가서 디아만티나 단층대의 해구와 해령 일대를 32회 탐사했다. 해령은 해저 산맥이고, 해구는 수심 6000m 이상의 골짜기다. 이 지대는 6000만~5000만 년 전 호주 대륙과 남극 대륙이 서로 멀어지면서 형성됐다. 고래 무덤을 찾은 것은 중국이 독자 개발한 3인승 유인 잠수정 펀더우저(奋斗者)였다. 이 잠수정은 수심 1만m 이상 해저에서도 탐사가 가능하다.
고래는 죽으면 해저로 가라앉는다. 바로 ‘고래 낙하(whale falls)’ 현상이다. 고래 낙하로 만들어진 뼈 무덤은 드물지 않게 발견되지만, 대부분 수심 4000m 미만에서 나왔다. 이번 무덤은 수심 7000m 이상에 이르며, 해저를 가로질러 1200㎞에 걸쳐 펼쳐져 있었다. 가장 깊고 넓은 고래 무덤이다. 연구진은 ㎢당 고래 사체 수가 최대 759.5마리에 달했다고 밝혔다. 디아만티나 단층대 전체로 따지면 1000만 마리 이상의 고래 사체가 있을 것으로 추정된다.
해양 탄소 격리는 주로 바다 표면 가까이 사는 해양 생물의 파편이 서서히 심해로 떨어지는 식으로 이뤄지는데, 바닷속에서 마치 눈이 내리는 듯하다고 해 ‘해양 눈(ma-rine snow)’이라 불리기도 한다. 연구진은 이번 고래 무덤이 해양 눈이 약 4700년 동안 지속했을 때의 탄소 유입량과 맞먹는 규모라고 밝혔다.
멸종한 530만 년 전 고래 화석도 발견
연구진이 발견한 가장 큰 고래 사체는 길이 5m에 달하는 남극밍크고래의 골격이었다. 수심 5610m에서 나왔다. 부리고래 척추 세 개는 수심 6789m에서 발견됐다. 오늘날 고래 사체가 발견된 곳으로는 최고 수심을 기록했다.
특히 연구진은 530만 년 전으로 추정되는 ‘프테로세투스 벵겔래(Pterocetus ben-guelae)’라는 멸종한 부리고래의 두개골도 찾았다. 또 ‘프테로세투스 디아만티내(Pte- rocetus diamantinae)’라고 이름 붙인 새로운 멸종 부리고래 종도 발견했다. 방사성 동위원소 연대 측정 결과 화석은 최단 530만 년 전의 것이었다. 인간으로 치면 오스트랄로피테쿠스가 활동하던 시기다.
완전 분해되지 않고 장기간 보존된 데는 이유가 있다. 미국 캘버트 해양박물관 스티븐 고드프리 박사는 6월 10일 ‘네이처’에 실린 논평 논문에서 “원래 고래 뼈가 매우 조밀해 분해가 잘되지 않는 데다, 바닷물에 있는 철망간 산화물이 뼈에 달라붙어 녹는 것을 막았다”고 했다. 심해의 V 자 지형이 고래 사체를 해구 바닥으로 몰아넣고, 이 지역의 낮은 퇴적 속도가 고래 뼈를 장기간 노출 상태로 보존한 것도 한몫했다.
심해 생태계 먹여 살리는 고래 무덤
고래 사체는 심해 생태계를 먹여 살리고 있었다. 연구진은 이번에 고래 뼈에서만 발견된 거미불가사리 세 종을 확인했다. 극피동물인 자일로플락스(Xyloplax)는 심해에 가라앉은 나무에 기대 사는 동물로 알려졌는데, 이번에 고래 무덤에서 발견됐다. 고래 뼈가 나무 역할을 한 셈이다.
그동안 심해 생물은 주로 심해의 온천인 열수(熱水) 분출구 주변에서 발견됐다. 이번 고래 무덤에서는 열수 분출구에 있는 관벌레와 오세닥스(Osedax) 같은 환형동물과 갑각류·연체동물이 나왔다. 오세닥스는 해양 생물의 뼈를 먹고 사는 갯지렁이로, ‘뼈 먹는 벌레’로 불린다. 영국 사우샘프턴대의 존 코플리 교수는 “고래 사체가 심해 생물에게 섬과 같은 서식지 역할을 한다”며 “열수 분출구에서 번성하는 생물이 고래 사체를 먹이로 삼는다”고 말했다. 연구진은 고래 사체가 열수 분출구처럼 심해 생물 군집의 원천이 될 수 있다는 가설을 뒷받침하는 증거라고 밝혔다.