부유성 유공충의 Mg/Ca를 이용한 마지막최대빙하기 이후 서태평양 적도지역의 표층해수 고온도 복원

Abstract

서태평양 적도지역 KODOS 313(02°00′037″N, 164°33′761″E, 4,259m)에서 얻어진 PC313 Pilot Core(24cm)의 심해퇴적물 시료의 탄산염함량과 250㎛～355㎛ 크기의 부유성 유공충(Globigerinoides sacculifer)의 산소동위원소비 및 Mg/Ca값을 분석하였다. 탄산염함량은 UIC Coulometer로 분석된 무기탄소값에 8.333을 곱하여 계산하였고, 산소동위원소는 University of Michigan에서 측정되었으며, Mg/Ca값은 “Cd cleaning\\\\\\\\\\\\\\\\'방법을 이용하여 전처리 후, ICP-AES와 ICP-MS를 이용하여 기초과학지원연구원 서울센터와 부산대학교에서 분석하였다. 부유성 유공충의 산소동위원소비는 마지막최대빙하기(LGM, 23,000～19,000yr B.P.) 동안 -0.68‰로 온난한 현세후기(Late Holocene, 4,000～0yr B.P.)의 -1.70～-2.04‰보다 높은 값이 측정되었다. 마찬가지로 퇴적물의 탄산염 함량은 마지막최대빙하기동안 73～76%의 높은 함량이 측정된 반면에, 현세후기동안에는 상대적으로 낮은 65～67%의 함량이 측정되었다. 부유성 유공충의 Mg/Ca값은 마지막최대빙하기 동안 2.71～3.26 mmol/mol인 반면에, 현세후기동안에는 상대적으로 높은 3.44～3.75 mmol/mol이 측정되었다. 표층 해수의 고온도 계산은 Dekens 등(2002)이 발표한 G. sacculifer종에 대한 방정식 Mg/Ca(mmol/mol) = 0.37*e(0.09*SST)를 이용하였다. 그 결과, 현세 표층해수의 온도가 약 25.7℃, 마지막빙하기의 온도가 약 22～23℃로 계산되었다. 연구지역의 연평균 표층해수의 수온은 약 29.2℃로 측정되며, 기존의 여러 연구 자료들은 마지막빙하기 동안의 표층수온을 약 26.0℃로 발표하였다. 이번 연구에서 측정된 Mg/Ca의 고온도 자료가 현재의 표층수온 뿐만 아니라 이전의 연구결과와 차이를 보이는 것은 서태평양 심해에서 우세하게 나타나는 용해작용의 영향이 주된 원인으로 생각된다. 따라서, Dekens 등(2002)에 의해 제시된 용해작용에 의한 보정방정식 (Mg/Ca = 0.37*exp0.09*[T-0.36*core depth(km)-2.0])을 이용하여 고온도를 보정한 결과, 현세온도는 현재 서태평양 적도지역의 표층수온과 일치하는 29.3℃가 계산되었고, 마지막빙하기 동안의 표층해수의 온도는 약 26.5℃로 나타났다.Dekens et al. Core top calibration of Mg/Ca in tropical foraminifera: Refining paleotemperature estimation, Geochem. Geophys. Geosyst., Vol. 3 (4), 2002