탄소안정동위원소 분석을 통한 열수 내 용존메탄의 거동 파악

Title
탄소안정동위원소 분석을 통한 열수 내 용존메탄의 거동 파악
Alternative Title
Behavior of dissolved methane revealed by stable carbon isotope analysis
Author(s)
유옥례; 손승규; 손주원; 김미진; 문재운; 김문구
KIOST Author(s)
Son, Seung Kyu(손승규)Moon, Jai Woon(문재운)Kim, Moonkoo(김문구)
Publication Year
2013-11-08
Abstract
열수 내 용존메탄의 기원 및 열수분출 후 거동을 파악하기 위하여 용존메탄농도 및 탄소안정동위원소비(δ13C)를 측정하였다. 열수 플룸 내(정점 IR02와 03)에서 용존메탄농도와 탄소안정동위원소비는 각각 3.3 ∼ 42.3 nmol/kg, -30.0 ∼ -15.4‰이었다. 뚜렷한 메탄 농도이상이 관찰되지 않은 정점 IR01의 심층수 내 메탄농도와 동위원소비는 각각 0.52 ∼ 1.15 nmol/kg, -35.1 ∼ -28.9‰이었다. 용존메탄의 δ13C 값은 정점 IR02(-15.4‰)와 정점 IR03(-17.8‰)의 플룸 중심에서 가장 높았다. 용존메탄분포와 탄소안정동위원소비를 바탕으로 예측된 열수분출구에서 메탄의 δ13C은 약 -22‰로 계산되었다. 이러한 수치는 이 지역 메탄이 유기물 기원이 아닌, 대부분 magmatic outgassing이나 무기물질의 화학합성과정을 통해 생성되었음을 말해준다. 용존메탄의 δ13C과 1/[CH4]의 관계를 통해서 설명되는 메탄의 거동은, 정점 IR03에서는 대부분 주변해수와의 물리적인 혼합에 의해서 설명되는 반면, 정점 IR02에서는 물리적 혼합 외에도 미생물 분해기작이 관여하는 것으로 판단된다. 두 지역에서 나타나는 메탄거동의 차이는 지형적 차이에 주로 기인하는 것으로 보인다. 정점 IR03은 해령의 개방된 경사면에 위치한 반면, 정점 IR02는 벽으로 둘러싸인 분지구조를 가지고 있다. 분지 구조 내에 축적된 열수 플룸은 쉽게 주변해수와 혼합되어 밖으로 확산될 수 없기 때문에 정점 IR03의 메탄은 미생물분해에 보다 많이 노출될 수 있었던 것으로 판단된다.렷한 메탄 농도이상이 관찰되지 않은 정점 IR01의 심층수 내 메탄농도와 동위원소비는 각각 0.52 ∼ 1.15 nmol/kg, -35.1 ∼ -28.9‰이었다. 용존메탄의 δ13C 값은 정점 IR02(-15.4‰)와 정점 IR03(-17.8‰)의 플룸 중심에서 가장 높았다. 용존메탄분포와 탄소안정동위원소비를 바탕으로 예측된 열수분출구에서 메탄의 δ13C은 약 -22‰로 계산되었다. 이러한 수치는 이 지역 메탄이 유기물 기원이 아닌, 대부분 magmatic outgassing이나 무기물질의 화학합성과정을 통해 생성되었음을 말해준다. 용존메탄의 δ13C과 1/[CH4]의 관계를 통해서 설명되는 메탄의 거동은, 정점 IR03에서는 대부분 주변해수와의 물리적인 혼합에 의해서 설명되는 반면, 정점 IR02에서는 물리적 혼합 외에도 미생물 분해기작이 관여하는 것으로 판단된다. 두 지역에서 나타나는 메탄거동의 차이는 지형적 차이에 주로 기인하는 것으로 보인다. 정점 IR03은 해령의 개방된 경사면에 위치한 반면, 정점 IR02는 벽으로 둘러싸인 분지구조를 가지고 있다. 분지 구조 내에 축적된 열수 플룸은 쉽게 주변해수와 혼합되어 밖으로 확산될 수 없기 때문에 정점 IR03의 메탄은 미생물분해에 보다 많이 노출될 수 있었던 것으로 판단된다.
URI
https://sciwatch.kiost.ac.kr/handle/2020.kiost/26584
Bibliographic Citation
한국해양학회 2013 추계학술발표대회, pp.235 - 241, 2013
Publisher
한국해양학회
Type
Conference
Language
Korean
Publisher
한국해양학회
Related Researcher
Research Interests

Deep seabed exploration,Geochemistry,심해저자원탐사,지화학

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