북동태평양 해역내 퇴적상에 따른 탄소, 질소 분포 특성

Abstract

열수 지역과 같은 특수한 경우를 제외하고 대부분의 심해 환경이 타가영양계로 물질의 유입은 대부분 상층의 수층으로부터 들어온다. 외양에서 일차생산의 0.03% 정도, 연안의 경우 0.8% 정도가 퇴적물에 축적이 된다. 퇴적층으로 유입되는 일차생산의 부산물인 입자성 탄소는 대기중 이산화탄소를 감소시키고 저서생태계에 먹이를 공급한다는 측면에서 중요하다고 여겨진다. 또한 저층으로 유입된 입자성 탄소 및 질소성분들은 초기속성작용을 유도하고 퇴적물내 생지화학적 조건을 결정하여 생물과 무기금속들을 재분포시킨다 (Berner 1980). 따라서 유기물 연구는 저서생태 환경과 망간단괴 성장을 밝히는데 주요한 역할을 한다. 유기탄소함량와 총탄함량의 상관관계에서 연구지역을 크게 4 지역으로 나눌 수 있는데 1) 총탄소량이 높고 유기탄소함량이 낮은 지역, 2) 총탄소함량이 5%이상이면서 유기탄소함량이 0.3% 미만인 지역, 3) 총탄소함량이 1%미만이고 유기탄소함량이 0.4%이상인 지역 그리고 총탄소함량이 1%미만이고 유기탄소 함량이 0.3% 미만인 지역이다. 이는 지 등 (2003)이 KODOS 지역을 포함하는 연구지역에서 분류한 네 종류의 퇴적상과 일치한다. 석회질연니(calcareous ooze)는 1)지역으로 나타나고 북위 5도와 6도가 해당되며 규질연니(siliceous ooze)는 3)지역이며, 원양성 적점토 (pelagic red clay)가 나타나는 지역은 4)지역이며 북위 16 도와 17도가 이에 해당된다. 규질 퇴적물과 석회질 퇴적물이 섞여있는 (Mixed sediment) 지역이 2)지역이고 북위 7도가 해당되며 전이지역에 해당된다. 위도별 퇴적물내 총탄소, 무기탄소함량의 분포는 CCD와 수심이 가장 큰 변수로 작용하고 있었으며 수심이 CCD보다 얕은 저위도에서는 퇴적층으로 유입된 석회질 물질이 보존되어 퇴적물내 총탄소함량이 10%이상이고 총탄소함량중 무기탄소의 비가 98% 이상으로 높게 나타나는 반면 고위도에 해당되는 KODOS 지역은 퇴적율이 매우 낮고 (13.2 mg cm-2 kyr-1) CCD 이하의 수심에서 퇴적물이 쌓이기 때문에 퇴적층 내에서 무기탄소가 고갈되어 퇴적물내 무기탄소함량은 1% 미만으로 퇴적물내 함유율이 낮게 나타나고 있으며 총탄소함량의 93%가 유기탄소로 구성되어 있다. 그리고 북위 7도의 경우, 표층에서 4%로 나타나고 14cm에서 6% 까지 증가하는 경향을 보이며 이 지역은 앞 두 지역 사이에 위치하며 저위도 환경에서 고위