| 초록 |
연구개요 신생대 제4기의 반복적인 빙하기-간빙기 동안 급격한 기후 및 환경변화를 겪은 북극해 대륙붕, 사면, 심해저평원의 다양한 환경에서 형성된 퇴적물에 기록된 황철석의 황 동위원소 조성을 복원하고, 이를 바탕으로 극심한 환경 변이에 따른 국지적인 산화-환원 환경 변화와 그 원인이 되는 퇴적물, 수괴, 유기물 등의 특성 및 유입양상 변화를 해석하였음 연구 목표대비 연구결과 · 서북극 척치해 대륙붕, 사면, 심해저평원에서 시추된 코어 퇴적물의 시료 및 기초분석 자료를 확보하였음 · 북극해 퇴적물의 황 동위원소 조성 복원을 위하여 먼저 시료의 양이 제한적인 코어 퇴적물에 적용 가능한 황철석 추출법을 시험, 확립하였으며, 전통적인 환원방식의 추출법과 교차검증을 통하여 분석 효율을 확인함 · 퇴적물 내 황철석으로부터 추출된 황산이온을 음이온 교환수지를 이용하여 분리, 다검출기 유도결합 플라즈마 질량분석기 (MC-ICP-MS)에서 황 동위원소 <sup>32</sup>S와 <sup>34</sup>S의 비를 측정하는 분석법을 개발하였음. 표준물질 분석을 병행하여 분석 오차를 최소화하는 최적의 측정 조건을 수립함 · 베링해협에 인접한 척치해 대륙붕의 황 동위원소 기록은 플라이스토세-홀로세 전환기 이후 상승하는 해수면, 퇴적률, 유기물의 양과 질의 변화에 따른 공극수 내 황산염환원반응 동안의 분별작용 크기 차이를 반영함 · 심해저평원의 황 동위원소 기록은 반복된 빙하기-간빙기 동안의 퇴적률 변화 및 확장된 빙상 하부/빙하가 후퇴한 해저 퇴적물의 공극수 내 닫힌계 혹은 열린계에서의 황산염환원반응의 결과물로 해석함 · 사면 퇴적물의 빙하기-간빙기 황 동위원소 기록은 서로 다른 두 차례의 빙하기 동안 공극수 내 미생물의 혐기성 호흡의 속도와 효율이 현저히 달랐음을 지시하며, 이는 대륙빙상의 확장 규모 차이에 따른 퇴적분지 인근의 국지적 유기탄소 및 철 순환의 차이를 반영하는 것으로 보임 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) · 북극해 신생대 제4기 빙하기-간빙기의 기후 변화는 암층서에서 식별이 어려운 물질순환과 퇴적률, 해수와 공극 사이의 연결 정도 변화를 초래하였으며, 이는 황철석의 황동위원소 지시자를 활용하여 해석할 수 있음을 확인하였음 · 황철석의 황 동위원소 지시자는 생물기반 고환경 지시자가 드물게 산출하는 극지해양의 장기간, 연속적인 환경 변화 복원에 활용 가능함 · 미량의 고체 시료로부터 황철석 내 황을 추출, 액체 내 황산이온의 동위원소 조성을 측정하는 분석 기술은 빙하, 빗물, 미세먼지 등의 다양한 환경시료에 활용 가능 · 퇴적물 내 황철석의 황 동위원소를 이용한 퇴적분지 내 해수면, 퇴적률, 퇴적물의 조성 등의 지역적 환경 변화 연구는 세계적으로 아직 시작 단계이며, 본 연구의 결과는 극지 해양이라는 극한 환경에 해당 지시자를 성공적으로 적용하여 지질기록상단기간의 기후 변화 시기를 대상으로 하는 후속 연구의 기반을 마련함 (출처 : 요약문 2p) |
