Paleoceanographic changes in southern Drake Passage during the Mid-Pleistocene Transition

Abstract

남부 드레이크 해협의 제4기 후반기의 고해양 변화를 복원하기 위하여 1998년부터 2008년 사이에 채취한 7개의 중력시추코어 퇴적물에 대해 대자율, 입도, 유기탄소 및 무기탄소 함량을 분석하였다. 남부 드레이크 해협에서는 빙하주기에 따라 퇴적물 기원지 및 해양생산성이 변화하기 때문에, 빙하기에는 대자율이 높게 나타나고 간빙기에는 대자율이 낮게 나타난다. 연구 지역의 코어들은 대자율에 따라 비교적 잘 대비되는데, 동쪽에서 퇴적률이 더 높게 나타난다. 퇴적률이 높은 동쪽 코어들에는 지난 빙하기 이후의 퇴적 기록이, 서쪽의 퇴적률이 가장 낮은 코어에는 약 백만년 동안의 퇴적 기록이 남아 있다. 이 지역 퇴적물의 탄산칼슘 함량은 생산성과 용해의 영향을 모두 받았는데, 시기에 따라 상대적 영향력이 변화하였다. 빙하주기가 4만년에서 10만년으로 변화하는 중기 플라이스토세 전환기 (Mid-Pleistocene Transition; MPT) 이전에는 간빙기 퇴적물에 빙하기 퇴적물보다 탄산칼슘 함량이 높아 생산성의 변화가 반영되고 있지만, MPT 이후로는 간빙기에는 탄산칼슘이 나타나지 않고 일부 빙하기 퇴적물에서만 탄산칼슘이 나타난다. 이는 MPT 이후, 특히 간빙기 동안 탄산칼슘에 대한 용해도가 높은 해수-아마도 웨델해 기원의 심층수-가 유입되기 시작했기 때문일 것으로 해석된다. 드레이크 해협 뿐 아니라 남대서양에서도 MPT 시기에 해양의 열-염분순환에 급격한 변화가 있었다고 최근 보고되었다 (Pena and Goldstein, 2014, Science). 따라서 MPT 시기의 해양 순환 변화는 광범위하게 일어난 현상일 수 있으며, MPT의 원인 및 기작에 대한 모델에서도 이러한 해양 순환의 변화를 중요한 변수로 고려해야 할 것이라 여겨진다.