북극해 척치분지(Chukchi basin) 코어퇴적물에서의 메탄 관련 지질생체지표(methane-related lipid biomarkers) 분포 연구 이동헌1, 진영근2, 김정현3, 김영균4, 강승구2, 신경훈1 1한양대학교 해양융합과학과, 2극지연구소 극지지구시스템연구부, 3극지연구소 극지고해양연구부, 4서울대학교 해양연구소
2016년 아라온호를 이용한 북극해 탐사(ARA07C)를 통해 척치분지 동쪽(75.6800N, 169.7365W, 수심 610 m)에서 가스하이드레이트(231 – 235 cm)가 내포된 중력코어(ARA07C_GC_ST13; 길이 235 cm)를 획득하였다. 본 연구에서는 북극해 척치분지 내 메탄 순환과 관계된 생지화학적 특성을 규명하기 위하여 코어 ARA07C_GC_ST13의 퇴적물을 약 10-15 cm 간격으로 채집하였다. 또한 같은 코어에 분포하고 있는 5개의 탄산염 광물(46-50 cm, 52-57 cm, 80-88 cm, 127-133 cm, 183 cm)도 채집하였다. 본 연구에서는 일차적으로 특정 코어깊이(0 cm, 42 cm, 47 cm, 77 cm, 110 cm, 118 cm, 172 cm)의 퇴적물(n=7)과 탄산염 광물(n=5)에서 메탄관련 미생물이 생산하는 특정 지질생체지표들(crocetane, PMI, archaeol, OH-archaeol, GDGTs)을 GC, GC-MS, LC-MS를 사용해 분석하였다. 또한 GC-IRMS를 사용하여 메탄관련 지질생체지표들의 δ13C 값을 얻었다. 이들의 농도는 특정 코어퇴적구간(118 cm) 및 탄산염 광물(183 cm)에서 상대적으로 높게 나타났으며, 매우 가벼운 δ13C 값(–93.2‰ ~ –85.5‰)을 보였다. 이러한 유기지화학적 결과는 이 구간에서 메탄관련 미생물에 의해 산화된 메탄의 기원이 심부기원(thermogenic source) 임을 암시한다. 결론적으로 본 연구는 국내에서는 처음으로 북극해 척치분지에서 채집한 코어퇴적물과 탄산염 광물 분석을 통해 메탄관련 지질생체지표 분포 및 산화된 메탄의 기원에 관한 정보를 제공한다. 이를 바탕으로 추후 좀 더 자세한 지질학적, 지화학적, 미생물 군집 특성을 연구함으로써 어떤 미생물이 메탄의 산화기작에 기여하였는지 파악하고자 한다.