남중국해에서 육상기인 및 해양기인 바이오마커: 과거 40만년에 걸친 고해양과 고기후 변동성에 대한 관련성

Abstract

남중국해에서 얻어진 IODP EXP 349 퇴적물 중의 해양성 및 육원성 바이오마커(biomarker)를 이용하여 과거 40만년에 걸친 고해양 변화와 고기후 변동성에 대한 관련성을 파악하기 위해 연구를 진행했다. 해양성 biomarker인 알케논(alkenones)의 농도는 남중국해의 북쪽site(U1432C, 평균 0.43 ug/g)에서보다 남쪽 site(U1433A, 평균 1.05 ug/g)에서 높은 것으로 나타났다. 알케논에 근거한 SST의 변화는 북쪽 사이트에서는 23.2～28.6oC(평균 26.6oC)의 변화를 보이는 반면, 남쪽 사이트에서는 이보다 약간 높은 24.2～29.0oC(평균 27.3oC)를 보이고 있다. 두 지점간의 SST 차이는 약 0.7oC 정도인데, 이러한 온도 차이는 위도 차이에 의한 결과로해석되었으며, alkenones 농도는 남쪽에서 높은 것으로 판단해 보았을 때 높은 온도에서 생산성이 높다고 해석되었다(남쪽 사이트가 alkenones 생산에 좋은 해양환경).두 코어의 총 유기탄소 함량은 전체적으로 1% 미만이며, 유기물의 탄소동위원소 비는 약 –21～-22‰로 전 기간에서 큰 변동이 없었다. 그러나 n-alkanes의 대표적 육상기원 바이오마커(biomarker)인 장족형 탄화수소(long chain n-alkanes; nC25-35)의 수직분포에서는 뚜렷한 변화양상이 나타났다. 즉, n-alkane의 변화는 북쪽 site에서 높고, 남쪽 사이트에서 낮은 것으로 나타났다. n-alkanes 농도변화는 40만년간 큰 폭의 변화를 보이고 있는데, 여러 변곡점에서 육상기원 물질의 유입 정도가 크게 달라졌음을 지시하고 있다. n-alkanes의 개별 프록시를 조합한또 다른 프록시인 Average Chain Length(ACL), Paleo-vegetation Index(Paq)도 조사되었다.ACL은 육상 고등식물의 n-alkanes 평균 사슬길이를 의미하며 온도나 습도에 따라 사슬의 길이가 달라지기 때문에 결과적으로 식생의 변화를 반영한다. 또한 Paq는 전체 식물 군집 중long-chain 식물에 대한 mid-chain 식물의 상대적인 비를 지시하며, 식생 군집의 특성을 파악하는 데 유용하다. 따라서 이 지표들의 시간에 따른 변화는 공급지의 식생 변화를 의미하며,동시에 육상기원 바이오마커의 유입이 고기후 환경 변화와 밀접하게 관계됨을 의미한다.alkenones에 근거한 SST의 변화와 n-alkane의 농도변화 및 이들 화합물들을 조합한 다른지표들(ACL, Paq)은 육상기인 biomarker의 유입이 육상의 기후변동과 밀접하게 관련되었음을지시하고 있다. 또한 이들 육상기인 유기물의 증가는 해양환경에도 영향을 미치는데, SST의변화가 기후변화를 반영하기 때문에 기후변화와의 관련성이 높다고 해석된다. 특히 SST와n-alkanes 농도에 대한 spectral 분석 결과 이들은 2만년 주기의 pression과 obliquity 주기를보이고 있기 때문에 기후변화와의 관련성을 뚜렷하게 지시하는 것으로 판단할 수 있다.