Analysis of main ion components and characterization of Styx glacier firn core in Northern Victoria Land, Antarctica

Abstract

극지방의 빙하에서 획득한 얼음코어시료는 과거의 대기 및 기후 환경을 복원하고 그 변화를 파악하는데 유용하다. 그중 주로 대기 미세먼지와 가스로부터 기원하는 주요이온성분들(Na+, Cl-, SO42-, Ca2+, F- 등)의 조성과 농도변화 특성은 과거의 대기환경 변화를 복원함에 있어 필수적인 요소이다. 본 연구에서는 남극장보고과학기지에서 북쪽으로 약 85 km 떨어진 스틱스(73° 51.10'S, 163° 41.22'E, 1623 m)에서 획득한 약 9 m의 펀코어(firn core)에서 35년간의 주요이온성분들의 기록을 복원하고, 비해염기원 이온성분들(nssSO42-, nssCa2+, nssCl-, F-)의 특성을 파악하고자 하였다. 비해염기원 이온성분 중 플루오르이온(F-)은 nss-SO42-와 더불어 과거 대규모 화산활동을 지시하는 대표적인 프록시로 알려져 있다. 특히 F-은 nss-SO42-피크가 관찰되지 않는 특정 지역 화산활동을 식별할 수 있는 프록시로 활용할 수 있다. 하지만 극지역의 눈과 빙하코어의 F-는 미량(sub-ppb)으로 함유되어 있기 때문에 대규모 화산활동과 관련된 남극지역의 일부 연구를 제외하면 비교할 만한 자료가 거의 없는 실정이다. 분석 결과 F-의 농도범위는 0.04 μg/L~8.80 μg/L, SO42-는 16.30 μg/L~2117 μg/L, Ca2+는 2.38 μg/L~311 μg/L 수준으로 나타났으며, 상대적으로 높은 농도의 F-가 0.1 m, 1.4 m, 3 m, 6.5 m, 8 m 부근에서 관찰되었다. 이는 일부 비해염기원 이온성분들과 유사한 경향을 나타냈다.