섬진강 하구 외해역 내대륙붕 퇴적물에 대한 육상기원 바이오마커 기록 : 고기후 및 고해양 환경변화에 대한 함의

Abstract

홀로세 중기 이후 육상기원 유기물의 유입과 기후변화의 관련성을 알아보기 위해 섬진강 하구 외해역 내대륙붕에서 두 코어 퇴적물(SJP15-2와 SJP15-4)을 채취했다. 이 연구에서는 연대측정을 비롯해 육상기원 유기물의 유입을 지시하는 프록시로써 유기물의 탄소동위원소(δ13C)와n-alknaes 등을 고분해로 분석했다.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. 연대 약 4.5 ka, 3.0 ka, 1.8 ka에서는 분포의 변곡점이 보이며, 이 시기를 기준으로 육상기원 물질의 유입 정도가 크게 달라졌음을 지시하고 있다. n-alkanes의 개별 프록시를 조합한 또 다른 프록시인 Average Chain Length(ACL), Paleo-vegetation Index(Paq)도조사되었다. ACL은 육상 고등식물의 n-alkanes 평균 사슬길이를 의미하며 온도나 습도에 따라 사슬의 길이가 달라지기 때문에 결과적으로 식생의 변화를 반영한다. 또한 Paq는 전체 식물 군집 중 long-chain 식물에 대한 mid-chain 식물의 상대적인 비를 지시하며, 식생 군집의특성을 파악하는 데 유용하다. 따라서 이 지표들의 시간에 따른 변화는 공급지의 식생 변화를의미하며, 동시에 육상기원 바이오마커의 유입이 고기후 환경 변화와 밀접하게 관계됨을 의미한다. 이 연구에서 nC31/nC27은 특히 3～1.8 ka에 낮은 값을 보이며 제주도 분화구 퇴적물 중세립질 석영이 우세한 기간과 잘 일치한다. 즉, 이 기간은 비교적 건조한 환경으로 C3 식물이상대적으로 번성했음을 지시하고 있다.이번 연구에서는 중국의 양쯔강 하구 외해 퇴적물에서 얻어진 쇄설성 물질 중 세립질 석영기록(Wang et al., 2020), 제주도 분화구 퇴적물에 대한 풍성진 석영 기록(Lim et al., 2005), 그리고중국 Dongge Cave의 석순의 산소동위원소 기록(Dykoski et al., 2005)을 본 연구를 통해 얻어진기록과 비교했다. 세밀한 비교 결과, 지난 5천년 이래 기후변화의 영향으로 생각되는 다수의이벤트성 기록이 동시에 나타남을 알 수 있었다. 특히 약 3.0 ka와 1.8 ka에 나타난 기록은 동아시아에서 일어난 기후변동 기록과 잘 일치했다. 이러한 연구 간의 동시성 및 일치성은 기존연구와 더불어 이 연구에서 나타난 다양한 기록이 동아시아 몬순 등의 환경변화를 잘 지시하고 있음을 의미한다. 따라서 이 연구에서 수행된 n-alkanes에 대한 고분해 분석 자료, 유기물의 탄소동위원소 기록은 동아시아 및 한반도 지역의 고기후 및 고해양 환경 변화를 복원하는데 매우 유용하게 쓰일 수 있으며 1.8 ka, 3.0 ka, 4.5 ka는 동아시아에서 고기후 변화의 변동점이 되고 있음을 지시한다.