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문제 정의
- 대한해협에서의 고해양학적 연구가 부진한 것은 연구해역이 대부분 매우 조립한 잔류 퇴적물로 구성되어 있어 코아 시료의 획득이 어려웠기 때문인 것으로 사료된다. 본 연구에서는 대한해협 외대륙붕의 수심 130m에서 채취한 코아 퇴적물을 대상으로 산출되는 부유성 유공충 군집분석을 통하여 LGM 이후의 대한해협 주변해역의 고해양 환경 변화, 특히 쿠로시오 해류의 지류인 대마 난류가 동해로 유입되는 양상과 그 시기를 파악하고자 한다.
제안 방법
- 해석하였다. 본 연구에서는위와 같은 북서태평양, 적도 태평양 및 동중국해의표층퇴적물에 분포하는 현생 부유성 유공충의 분포양상을 근거로 하여 대한해협 코아 퇴적물에서 산출하는 부유성 유공충을 네 개의 군집 (Assemblage A, B, C, D)으로 구분하였다(Table 2).
- 부유성 유공충 분석을 위해 10-20 cm 간격으로 건조중량 30g 씩의 퇴적물을 채취한 후, 63μm의 체를 이용하여 체질하였다. 분리된 63μm 이상의 조립질 퇴적물을 약 80℃에서 건조한 후, 각 시료를 분리기(microsplitter)를 이용하여 적당량으로 분리하여 150 pun 크기 이상의 부유성 유공충을 시료마다 약 200 개체 이상씩 추출하여 분류하였다.
- 체질하였다. 분리된 63μm 이상의 조립질 퇴적물을 약 80℃에서 건조한 후, 각 시료를 분리기(microsplitter)를 이용하여 적당량으로 분리하여 150 pun 크기 이상의 부유성 유공충을 시료마다 약 200 개체 이상씩 추출하여 분류하였다. 퇴적물의 연대는 4곳의 깊이에서 추출된 저서성 유공충을 미국의 Beta Analytic Inc사에 의뢰하여 AMS MC 방법을 이용하여 측정하였다.
- 이와 같이 분류된 각 군집의 수직적 변화 양상을 퇴적물의 14C 연대와 비교 도시하였다(Fig. 4). G ruber 조립질 퇴적물은 건식체질 방법으로, 그리고 세립질 퇴적물은 피펫방법으로 입도별 중량 백분율을 IO 간격으로 구하여 Folk and Ward(1957)가 제시한 도표 계산법에 따라 입도조직 상수를 계산하였다. 총 탄소와 총 유기 탄소 함량은 분말 시료를 대상으로 자동원소분석기(CHN analyzer, Model EA1112)를 이용하여 분석하였다. 탄산염 함량은 총 탄소 및 총 유기탄소 함량을 이용하여 계산하였다.
- 총 탄소와 총 유기 탄소 함량은 분말 시료를 대상으로 자동원소분석기(CHN analyzer, Model EA1112)를 이용하여 분석하였다. 탄산염 함량은 총 탄소 및 총 유기탄소 함량을 이용하여 계산하였다.
대상 데이터
- 본 연구를 위해 대한해협 수심 130m에서 길이 340cm의 피스톤 코아 퇴적물(EEZ02-25)이 채취되었으며(Fig. 1), 절개 후 일차적으로 퇴적물 색상, 퇴적구조, 퇴적상 등의 특징들을 기술하고 X-선 사진 등 다양한 분석을 위한 부시료들을 채취하였다. 퇴적물의 입도 분석은 Ingram(1971)의 방법에 따라 유기물과 탄산염을 제거한 후 40(63 呻)체를 사용하여 조립질과 세립질로 분리하였다.
이론/모형
- 퇴적물의 입도 분석은 Ingram(1971)의 방법에 따라 유기물과 탄산염을 제거한 후 40(63 呻)체를 사용하여 조립질과 세립질로 분리하였다. 조립질 퇴적물은 건식체질 방법으로, 그리고 세립질 퇴적물은 피펫방법으로 입도별 중량 백분율을 IO 간격으로 구하여 Folk and Ward(1957)가 제시한 도표 계산법에 따라 입도조직 상수를 계산하였다. 총 탄소와 총 유기 탄소 함량은 분말 시료를 대상으로 자동원소분석기(CHN analyzer, Model EA1112)를 이용하여 분석하였다.
- 분리된 63μm 이상의 조립질 퇴적물을 약 80℃에서 건조한 후, 각 시료를 분리기(microsplitter)를 이용하여 적당량으로 분리하여 150 pun 크기 이상의 부유성 유공충을 시료마다 약 200 개체 이상씩 추출하여 분류하였다. 퇴적물의 연대는 4곳의 깊이에서 추출된 저서성 유공충을 미국의 Beta Analytic Inc사에 의뢰하여 AMS MC 방법을 이용하여 측정하였다.
- 1), 절개 후 일차적으로 퇴적물 색상, 퇴적구조, 퇴적상 등의 특징들을 기술하고 X-선 사진 등 다양한 분석을 위한 부시료들을 채취하였다. 퇴적물의 입도 분석은 Ingram(1971)의 방법에 따라 유기물과 탄산염을 제거한 후 40(63 呻)체를 사용하여 조립질과 세립질로 분리하였다. 조립질 퇴적물은 건식체질 방법으로, 그리고 세립질 퇴적물은 피펫방법으로 입도별 중량 백분율을 IO 간격으로 구하여 Folk and Ward(1957)가 제시한 도표 계산법에 따라 입도조직 상수를 계산하였다.
성능/효과
- inflata group은 쿠로시오 해류보다 상대적으로 차가운 서태평양 중앙수의 영향을 지시한다. 결과적으로 코아 상부로 갈수록 N. imcompta와 N. pachyderma가 감소하고 T. inflata group은 증가히는 것은, LGM 이후대한해협에 존재하던 냉수괴는 대마 난류의 유입이 증가하게 되자 점차 그 세력이 약화되었으나, 서태평양 중앙수는 쿠로시오 해류와 함께 유입량이 다소 증가한 것으로 해석된다. 그러나 두 그룹 모두 약 6ka 이후에는 산출량이 10% 미만으로 크게 감소한다.
- 결론적으로 대한해협에서 채취된 코아 퇴적물의 연대측정과 부유성 유공충의 군집분석에 의하면, LGM 이후 현세 초기에 이르는 동안 대한해협은 담수의 유입으로 인해 연안수의 영향을 크게 받았으며, 쿠로시오의 지류인 대마 난류는 미약하나마 존재하였던 것으로 해석된다. 즉, 약 14ka부터 대한해협을 통하여 동중국해로부터 기원된 대마 난류가 중국 및 한반도에서 기원한 많은 양의 담수와 함께 동해로 유입되었을 것으로 사료된다.
- 즉, 저서성 및 부유성 유공충 각의 동위원소 분석 결과, LGM 이후에 염분의 증가는 인지되나 온도 상승의 영향은 없으며, 한류성 부유 유공충이 여전히 많이 산출되므로, 이 시기의 해수는 북쪽의 쓰가루 해협을 통해 유입된 것이며, 남쪽의 대한해협은 여전히 막혀있었던 것으로 해석하였다. 그러나 본 연구에서 제시된 코아에서의 연대측정 결과와 부유성 유공충의 산출양상을 고려할 때, 대한해협은 LGM 이후(약 14ka)부터 홀로세 초기(약 7ka)까지 동중국해로부터 해류의 영향을 받고 있었음을 알 수 있다. 따라서 이 시기에도 대한해협을 통하여 동중국해로부터 기원된 쿠로시오(대마) 해류와중국 및 한반도에서 기원한 담수가 동해로 유입되었을 것이다.
- obliquiloculata는 열대종으로 수온이 18~30℃일 때 풍부하게 서식하는 것으로 알려져있다(BE, 1977). 본 연구에서 LGM 이후부터 현세 초기에 이르는 동안 P. obliquiloculata는 매우 적게 산출되나, N. dutertrei는 상대적으로 높은 산출율을 보이며, 이 두 종은 대체로 비슷한 양상을 보이며 상부로 갈수록 증가하고 있다(Fig. 3). 만약, 이 시기에 두 종의 기원이 다르다면 이러한 유사한 산출양상을 보이지 않을 것으로 생각된다.
- 본 연구에서 제시된 코아 퇴적물의 부유성 유공충 연구 결과에 의하면, LGM 이후 현세 초기에 이르는 약 14~7 ka 동안 대한해협은 담수의 영향이 우세한 환경이었던 것으로 해석된다. LGM 동안 해수면은 지금의 동중국해 외대륙붕까지 하강하였으며, 이로 인하여 동중국해는 주변 대륙에서 유입되는 담수의 영향이 지배적이었을 것으로 사료된다.
- 특히 이 군집은 40 cm 깊이를 제외하면, 50 cm의 상부 구간에서는 뚜렷이 증가하여 50% 이상으로 가장 우세한 군집을 형성한다. 이러한 군집 B의 수직적 분포와 퇴적물의 연대자료와 비교할 때, LGM 이후 약 14ka 부터 쿠로시오 해류가 동중국해에 유입되면서 분지된 대마 난류가 대한해협으로 유입되었으며, 이 해류의 영향은 점점 증가하여 약 8.5 ka 전후의 현세 초기에 본격적으로 이 지역에 영향을 준 것으로 보인다. 대한해협을 통하여 현재의 대마 난류와 같은 물리적 특성을 가지는 외양성(open ocean) 해류가 동해로 유입되기 시작한 시기(10~8 ka)와 일치한다(Oba et al.
- 그리고 5, 960±40yrBP이다. 이러한 연대측정결과를 고려할 때 30 cm 이하의 대부분의 코아 퇴적물이 플라이스토세 말기(약 14ka)에서 현세 초기(약 6 ka)까지 해수면이 상승하는 동안 퇴적되었으며, 퇴적율은 0.11~0.79 mm/yr 범위이다. 한편 상부 약 30 cm 두께만이 해수면이 현재의 위치에 도달한 약 6ka 이후에 퇴적된 것으로 퇴적율은 0.
- 저서성 유공충의 탄소동위원소를 이용한 퇴적물 연대 측정 결과, 최하부 320 cm 깊이에서 측정된 연대는 14, 240±50yrBP이며, 160, 80, 30cm 깊이에서 측정된 각각의 연대는 9, 700±40yrBP, 8, 660±40 yrBP 그리고 5, 960±40yrBP이다. 이러한 연대측정결과를 고려할 때 30 cm 이하의 대부분의 코아 퇴적물이 플라이스토세 말기(약 14ka)에서 현세 초기(약 6 ka)까지 해수면이 상승하는 동안 퇴적되었으며, 퇴적율은 0.
- 6 ka 이후에야 이루어졌다고 주장했다. 즉, 저서성 및 부유성 유공충 각의 동위원소 분석 결과, LGM 이후에 염분의 증가는 인지되나 온도 상승의 영향은 없으며, 한류성 부유 유공충이 여전히 많이 산출되므로, 이 시기의 해수는 북쪽의 쓰가루 해협을 통해 유입된 것이며, 남쪽의 대한해협은 여전히 막혀있었던 것으로 해석하였다. 그러나 본 연구에서 제시된 코아에서의 연대측정 결과와 부유성 유공충의 산출양상을 고려할 때, 대한해협은 LGM 이후(약 14ka)부터 홀로세 초기(약 7ka)까지 동중국해로부터 해류의 영향을 받고 있었음을 알 수 있다.
- 깊이 230 cm 이하 하부는 시료채취시 교란되어 퇴적구조를 분석할 수 없었다. 퇴적물의 평균입도는 전체적으로 2~5phi 범위이며, 모래, 실트, 점토의 함량은 각각 37-89%, 6~43%, 5-29% 범위이다(Fig. 2). 그러나 26 내외로 조립한 최상부 30 cm 구간을 제외하면 모든 깊이에서 수직적으로 큰 변화 없이 평균 4.
- 이는 코아 퇴적물의 연대를 고려할 때 LGM 이후 해수면이 상승하면서 열대 및 아열대에서 기원된 해류가 계속적으로 대한해협 부근까지 유입되고 있음을 의미한다. 특히 상부 30 cm 구간에서 상대적으로 높은 10% 이상 산출되는 것으로 보아 약 6 ka 전후에 난류의 영향이 확연히 증가한 것으로 해석된다.
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