Stable Isotope and trace element composition of Laternula elliptica from Maxwell Bay, Antarctica

Abstract

남극 맥스웰만의 수심 약 25m에서 서식하는 이매패류인 큰띠조개 (Laternula elliptica)를 2002년 7월에 채취하였으며, 패각에 대한 안정동위원소와 미량원소 성분을 고해상도로 분석하였다. 패각의 산소와 탄소동위원소 성분, 그리고 Mg, Sr 등의 미량원소 함량은 패각이 성장함에 따른 계절적인 변화를 뚜렷이 나타낸다. 산소동위원소 성분은 겨울철에 약 3.7‰ (PDB)로 증가하고 여름철에 약 0.8‰로 감소하여 연간 약 2.9‰의 변화량을 보인다. 이 지역 해수의 겨울과 여름의 수온 차이가 약 2-3℃인 것을 고려하면, 큰띠조개의 계절별 산소동위원소 성분의 차이는 수온의 영향만으로 설명될 수 없다. 따라서 이는 주변의 빙하로부터 흘러나온 융빙수가 해수로 유입되어 해수의 염분, 즉 해수의 산소동위원소 성분이 변화하였기 때문인 것으로 해석된다. 탄소동위원소 성분은 산소동위원소 성분과 매우 유사한 경향을 보이며 변화하는데, 이러한 현상도 융빙수의 유입에 의한 영향을 지시하는 것이다. 맥스웰만의 해수에 비해 주변 빙하로부터 흘러나온 융빙수의 탄소동위원소 성분이 약 3-9‰ 정도 낮은 값을 나타내기 때문에, 융빙수가 해수로 유입되면 해수의 염분이 낮아지고 산소동위원소 성분이 감소할 뿐 아니라, 탄소동위원소 성분도 함께 감소하는 것으로 해석된다. 특히 2001-2002년에는 산소와 탄소동위원소 성분이 모두 약 -2.0‰까지 급격히 감소하는 현상이 나타나며, 이로부터 당시 융빙수가 대규모로 유입되어 해수의 염분이 급격히 낮아졌음을 알 수 있다. 실제로 마리안소만에서 표층해수의 염분을 모니터링한 결과에서도 이 기간 동안 염분이 돌발적으로 감소하는 현상이 몇 차례에 걸쳐 뚜렷이 나타난다. 이로부터 큰띠조개의 산소와 탄소동위원소 성분의 감소가 해수의 염분 변화, 즉 융빙수의 유입에 의한 영향을 직접적으로 반영하고 있음을 알 수 있다. 이러한 연구결과로부터 남극지역의 고기후연구에 있어 큰띠조개는 과거 융빙수의 유입을 복원할 수 있는 좋은 지시자로 사용될 수 있다고 판단된다.