방사성 추적자 234Th 이용한 인도양 수층에서 입자상 미량원소 침강 거동 연구

Abstract

입자상 미량원소(Particulate Trace Elements)의 대양 수층에서 입자 침강에 의한 거동을 추적 연구하기 위하여, 2017년 7월(67○E, 5○N-16○S)과 2018년 4월(67○E 3○S-24○S, 60○E 3○S-13○S), 인도양에서 두 차례 현장관측을 수행하였다. 입자와 흡착성이 매우 좋은 것으로 알려진 방사성 동위원소 234Th을 입자 침강속도 (Particulate Sinking/Scavenging Rate)의 추적자로 이용하였다. 서인도양 상층부에서 (<500 m) 67○E (2017-2018년) 와 60○E (2018년)에서 적도 근처의 종단선을 따라 234Th을 선상 현장 측정하였으며, 같은 정점에서 이사부호에 장착된 청정해수채취장비(PRISTINE Ultra Clean CTD, UCC)를 이용하여 해수 중 입자상 미량원소 시료(12L 여과)를 채취하였다. 해수 중 입자상 미량원소의 시료채취부터 전처리 및 측정은 국제미량원소동위원소 공동연구프로그램(GEOTRACES)의 표준 절차(protocol)을 따라 수행하였다. 정상상태 (steady state)를 가정하고 계산된 234Th의 침강 플럭스(export flux)는 67○E section에서는 평균 1350±947 dpm m-2 d-1, 60○E Seychelles-Chagos Thermocline Ridge (SCTR) 지역 section에서 약 4170±3010 dpm m-2 d-1으로 나타났으며 큰 계절, 지역적 편차를 보였다. 측정된 입자상 미량원소농도와 234Th의 비 값을 적용하면, 서인도양에서 (남위3○S-13○S) 상층부에서 (Local source가 강하게 나타난 SCTR region은 제외) 입자 침강에 의한 심층으로의 export flux는 약 Al: 20.4(±24.0) μmol m-2 d-1, Fe: 8.8(±10.4) μmol m-2 d-1, Mn: 154(±181) nmol m-2 d-1, Co: 11.0(±12.9) nmol m-2 d-1, Cu:129(±152) nmol m-2 d-1, Zn: 7.30(±8.60) nmol m-2 d-1, Cd: 6.39(±7.53