4천500년 인간 흔적을 고스란히 담은 그린란드 얼음 밑 쓰레기

농경지·물개 사냥터에 화장실 흔적까지 보존

 

프론티어스Frontiers 제공

미생물 군집 특성 분석을 위한 쓰레기 더미 시료 채취: (A) 시료 채취 위치 및 대략적인 연대. (B) 카피실리트 피오르드 해안을 따라 위치한 노르만 쓰레기 더미 유적 위성 사진. (C) 여름철 방목에 사용된 외곽 경작지, 겨울철 가축 우리로 사용된 내부 경작지, 그리고 쓰레기 더미로 구성된 노르만 정착지 개략도. DOI: 10.3389/fmicb.2026.1809037

그린란드는 기원전 2,500년경부터 여러 고대 이누이트 문화Paleo-Inuit cultures가 존재했고, 10세기에서 15세기 사이에는 바이킹 후손들이, 그리고 1721년부터는 근대 초기 덴마크인들이 정착하는 길고도 다채로운 인간 정착 역사를 간직한다.

이들은 모두 고대 생활 쓰레기 더미middens와 같은 흔적을 남겼다.

동물 뼈, 배설물, 연체동물 껍데기, 그리고 인간 유물을 포함한 이 쓰레기 더미는 고고학자들에게 귀중한 자료다.

그렇다면 미생물학자들은 이러한 쓰레기 더미 연구에 어떤 기여를 할 수 있을까? 

예를 들어, 당시 사람들을 괴롭힌 질병은 무엇이었는지, 그리고 그들이 길렀지만 먹지는 않았을지도 모르는 동물은 무엇이었는지 밝혀낼 수 있을까?

북극이 지구 평균보다 서너 배 빠르게 온난화하는 지금, 해빙되는 고대 쓰레기 더미가 전염병 재발을 초래할 가능성이 있을까?

Frontiers in Microbiology 공동 저자인 덴마크 공과대학교 국립식품연구소National Food Institute of Denmark Technical University 프랑크 뮐러 아레스트럽 교수Frank Møller Aarestrup는 "이번 연구를 통해 그린란드 고대 쓰레기 더미에서 고대 병원균이 방출될 위험은 현재로서는 낮다는 것을 밝혀냈다"고 말했다.  

"오히려 우리는 추운 북극의 이러한 쓰레기 더미들이 장기간에 걸친 자연 실험실처럼 작용했다는 것을 발견했습니다. 기회 감염균opportunistic bacteria과 항생제 내성 유전자antibiotic resistance genes를 지닌 세균을 포함해 인간과 동물과 관련된 세균 신호들이 수 세기가 지난 후에도 여전히 검출되는데, 이는 고대 노르드인들 가축 사육과 같은 인간 활동의 유산입니다." 

 

그린란드에서 현장 조사를 진행 중인 저자들. 사진 제공: 루이스 힌드보르 모르텐센

역사의 쓰레기통 연구

2020년과 2021년, 아레스트럽과 그의 동료들은 그린란드 서부와 남부에서 영구동토층permafrost에 갇힌 채 4,500년에 걸친 그린란드 인류 생활 흔적을 담은 여러 쓰레기 더미에서 샘플을 채취했다.

이 쓰레기 더미들은 그린란드 국립 박물관 및 기록 보관소에 등록되어 있었다.

카피실리트Kapisilit와 나르사르수아크Narsarsuaq 같은 고대 [그린란드 소재] 노르만 유적에서는 겨울철 가축 보호구역과 여름철 가축 방목지에서 토양 샘플도 채취했다.

연구진은 DNA 염기서열 분석을 통해 전체 박테리아 군집을 재구성했다.

그리고 그 결과를 역사적 정착지에서 멀리 떨어진 영구동토층 지역 토양 샘플 143개에서 얻은 결과와 비교했다.

염기서열 분석 결과, 쓰레기 더미 하나당 9종에서 202종에 이르는 박테리아가 발견되었으며, 총 1,207종이 확인되었다.

특히, 이들 종 중 상당수는 이전에 알려지지 않은 종으로, 과나 목[families and orders]과 같은 광범위한 분류학적 범주로만 분류될 수 있었다.

"이는 북극 토양과 고고학적 퇴적물에 대한 연구가 얼마나 부족한지를 보여준다"라고 저자들은 지적한다.

 

그린란드 수도 누크 시티Nuuk City. Image: Shutterstock

쓰레기 더미는 주변의 오염되지 않은 토양보다 훨씬 풍부한 박테리아 군집을 보유했는데, 이는 쓰레기 더미가 인간 활동의 생물학적 유산을 보존하고 있음을 확인한다. 

특히 고대 이누이트 시대 쓰레기 더미는 토양과 가장 유사한 박테리아 군집을 보여주었는데, 이는 인간과 동물의 미생물 흔적이 시간이 지남에 따라 감소함을 시사한다.

대부분의 쓰레기 더미에서는 동물과 인간의 숙주 표면 또는 내부에 서식하는 것으로 알려진 박테리아 군집이 우세하게 발견되었다.

이에는 인간의 배설물에서 발견되는 무해한 박테리아인 클로스트리디움 마실리아마조니엔세Clostridium massilliamazoniense와 보툴리즘botulism을 유발할 수 있는 클로스트리디움 바라티Clostridium baratii, 그리고 독성 쇼크 증후군toxic shock syndrome·패혈증sepsis·가스 괴저gas gangrene 같은 생명을 위협하는 질병을 일으킬 수 있는 페니클로스트리디움 소르델리Paeniclostridium sordellii가 포함된다.

박테리아 군집은 각 쓰레기 더미에 포함된 폐기물 종류에 따라 크게 달라졌다.

예를 들어, 초기 식민지 시대 누크Nuuk의 쓰레기 더미에는 분해되는 물개 가죽이 포함되어 있었고, 식중독 주요 원인균인 클로스트리디움 퍼프링겐스Clostridium perfringens가 풍부했다.

많은 동물의 장에 서식하는 롬부치아Romboutsia 종과 파라클로스트리디움 소르델리Paraclostridium sordellii는 동물 사체로 가득 찬 쓰레기 더미에서 많이 발견되었으며, 분해되는 뼈가 포함된 초기 노르드 쓰레기 더미에는 알려지지 않은 프로테오박테리아Proteobacteria 종과 클로스트리디아과Clostridiaceae가 풍부했다.

 

그린란드 경관 (Image Credit: Milosz Maslanka/Shutterstock)

걱정할 필요는 없어

연구진은 또한 유적에서 발견된 박테리아 게놈에서 항생제 내성antimicrobial resistance과 관련된 다양한 유전자를 발견했다.

고대 토양층과 현대 토양층에서 동일한 유전자가 발견된 것은 항생제에 내성을 가진 미생물이 수세기 동안 영구동토층에 생존할 수 있음을 시사한다.

그러나 연구진은 이러한 병원균의 공간적 분포를 분석한 결과, 녹는 유적에서 멀리 확산되지 않는다는 결론을 내렸다.

따라서 적어도 현재로서는 공중 보건에 큰 위협이 되지 않는 것으로 보인다.

공동 저자인 사리아 오타니Saria Otani 박사(국립식품연구소 부교수)는 "녹는 영구동토층의 미생물 군집은 유출수로 방출되면 빠르게 주변 환경의 미생물로 대체되는 것으로 보인다"고 말했다.

"하지만 병원균 방출 위험이 기온 상승에 따라 증가할지, 또는 다른 북극 지역에서 그 위험이 더 클지는 알려져 있지 않습니다. 따라서 고고학적 방문 시 미생물군 특성 분석을 일상적인 모니터링 항목에 포함하는 일이 현명할 것입니다."

마지막 저자인 코펜하겐 대학교 안데르스 프리메Anders Priemé 박사는 이렇게 조언했다.


Publication details
Microbial composition of archaeological middens: Tracing Human Footprints Through Centuries in Greenland's Ancient Settlements, Frontiers in Microbiology (2026). DOI: 10.3389/fmicb.2026.1809037 

Journal information: Frontiers in Microbiology 

Provided by Frontiers 


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기후변화에 따라 새롭게 대두하는 이른바 빙하고고학 흐름에 위치한다 할 만한 연구성과다.