Sedimentary distribution ofmethane-related lipid biomarkers in the Chukchi basin

Abstract

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.