과학기술정보통신부는 기초과학연구원(IBS, 원장 노도영) 기후물리연구단(단장 악셀 팀머만) 연구팀이 독일, 스위스 연구진과 함께 기후 변화와 인류 진화 사이의 연관성을 규명했다고 밝혔다.

이번 연구 성과는 기초과학연구원이 보유한 슈퍼컴퓨터 ‘알레프(Aleph)를 활용하여 창출되었으며, 세계 최고 권위의 학술지인 네이처(Nature)에 4월 14일 게재됐다.

기후 변화가 인류 진화에 영향을 준다는 것은 화석과 고고학적 증거들을 통해 제시되어 왔으나, 인류화석 유적지 근처의 기후와 관련된 자료가 부족하여 기후 변화의 영향을 명확히 규명하는 것은 오랜 난제로 남아있었다.

이 난제를 해결하기 위해 연구단은 기후모델링, 인류학, 생태학 전문가 연구진을 구성하고 다각적인 측면에서 기후 변화가 인류 진화에 미치는 영향을 규명했다.

연구단은 대륙 빙하와 온실가스 농도, ‘천문학적 변동’을 강제력으로 이용하여 기후 모델링을 수행하였으며, 이를 통해 과거 200만년의 기온과 강수량 등의 기후 자료를 생성했다.

공동 연구를 통해 과거 200만년 동안 아프리카, 유럽, 아시아 3,200개 지점의 인류 화석과 고고학적 표본을 포함하여 인류 역사에 대한 가장 포괄적인 편집본을 만들었으며, 기후 자료와 식생, 화석, 고고학 자료들을 결합하여 현대 인류의 조상인 ‘호미닌*’종이 시대별로 살았던 서식지를 추정할 수 있는 시공간 지도를 구축하였다.

연구진은 고대 인류종이 서로 다른 기후 환경을 선호했음에도 불구하고, 그들의 서식지가 2만 1천년에서 40만 년까지의 시간 주기에서 발생한 천문학적 변동으로 인한 기후 변화에 따라 모두 이동되었음을 밝혔다.

우선, 연구진은 지난 200만년 동안 변화하는 기후와 식량 자원에 인류가 어떻게 적응해 왔는지를 설명했다.

200만 ? 100만 년 전 초기 아프리카 인류는 안정적인 기후 조건을 선호하여 특정 지역에만 서식했다.

하지만, 80만년 전의 ‘큰 기후 변화*’ 이후 호미닌 종의 하나인 ‘호모 하이델베르겐시스’는 더 다양한 범위의 식량 자원에 적응하였으며, 덕분에 하이델베르겐시스 종은 유럽과 동아시아의 먼 지역까지 도달 할 수 있었다.

또한, 연구진은 다른 호미닌 종이 접촉하여 같은 서식지 내에 혼재 할 수 있는지를 조사하였고, 5가지 호미닌 집단의 족보를 도출했다. 이를 통해 현대 인류인 ‘호모 사피엔스’가 30만년전 아프리카 개체군인 후기 ‘호모 하이델베르겐시스’로부터 유래하였음을 추정했다.

이번 연구로 재구성한 기후 기반 혈통은 유전자 정보나 인간 화석의 형태학적 차이 분석에서 얻은 최근의 추정치와 매우 유사한 결과이다.

이번 연구는 인간 기원에 대한 근본적인 의문을 해결하기 위해 고 기후 모델 시뮬레이션 자료를 활용함이 의의가 있다.

특히, 기초과학연구원 윤경숙 연구위원은 슈퍼컴퓨터 알레프(Aleph)를 통해 역대 최고로 긴 기후 시스템 모델 시뮬레이션을 완료했다.

이는 지난 200만 년의 지구 환경 역사를 다루는 최첨단 기후 모델을 사용한 최초의 연속적 시뮬레이션이다. 대륙 빙하의 증감, 과거 온실 가스의 농도 변화에 따른 기후 반응과 약 100-80만년전 발생한 빙하기-간빙기 주기의 뚜렷한 기후 변화를 담아낸다.