남극 아문젠해에서 234Th/238U 비평형법을 사용한 유광대에서 심층으로의 입자상 유기탄소 침강플럭스 추정; 예비결과
Estimation of POC Export Fluxes Using 234Th/238U Disequilibria in the Amundsen Sea, Antarctica; Preliminary Result
김미선(충남대학교); 최만식(충남대학교); 이상헌(부산대학교); 이상훈(한국해양과학기술원); 이태식(한국해양과학기술원 부설 극지연구소); 함도식(한국해양과학기술원 부설 극지연구소)
19권 2호, 109~124쪽
초록
남극 아문젠해의 탄소순환을 이해하기 위해서 표층에서 심층으로의 입자상 유기탄소 침강플럭스를 234Th/238U 비평형법을 이용하여 추정하였다. 2012년 2월과 3월에 걸쳐 남극 아문젠해의 총 14개 정점에서 깊이별로 해수시료를채취하였고, 총 234Th, 용존 234Th 및 입자상 유기탄소를 분석하였다. 수심에 따라 총 234Th의 활동도 농도는 238U에 비하여 결핍과 과잉을 나타내었다. 유광대에서 총 234Th의 결핍 정도는 엽록소 및 형광도와 거울상을 나타내고, 질산염 제거와 수반되어 나타나므로 생물 활동의 영향으로 파악되었다. 심층에서 일어나는 총 234Th 결핍은 Fe/Mn 산화물에의해 이루어지는 것으로 해석되었다. 유광대 바로 아래의 수층에서 나타나는 총 234Th 과잉은 재광물화 작용보다는 이 깊이에 집적된 입자상 234Th에 기인하였다. 정상상태 모델로 추정한 234Th의 침강플럭스는 평균 867±246 dpm m-2 day-1이었으며, 유광대에서 질소와 인의 결핍 총량과 밀접한 관련성을 보였다. 입자상 유기탄소와 234Th의 비율(7.08±4.27μmol C dpm-1)을 이용하여 추정한 입자상 유기탄소의 침강플럭스는 평균 5.9±3.9 mmol C m-2 day-1으로 나타났는데 이 값은 2-3월의 웨델해와 유사한 수준이었다. 입자상 유기탄소 플럭스와 일차생산력의 비율로 나타낸 생물 펌프의 효율(ThE)은 3-54%(평균 28%) 범위였다.
Abstract
In order to understand the carbon cycle in the Amundsen Sea of the Southern Ocean, the export fluxes of particulateorganic carbon from the euphotic zone to deep water estimated using 234Th/238U disequilibrium method. Seawaters in 14 water columns were collected during February and March 2012, and analyzed for total and dissolved234Th, and particulate organic carbon. Total 234Th activities in the water column showed deficiency andexcess relative to those of 238U depending on the water depth. Deficiency of total 234Th in the euphotic zoneshowed mirror images both with chlorophyll-a and fluorescence, and was consistent with the loss of nitrate,which indicated the effect of biological activity. In addition, deficiency of total 234Th from deep water was associatedwith the increase of total dissolvable Fe/Mn concentration. Excess total 234Th activity presented below theeuphotic zone might be related to particulate 234Th concentrated in this water depth. Mean export flux of 234Thestimated using the steady state model was 867 ± 246 dpm m-2 day-1. Mean export flux of particulate organiccarbon, which were estimated by the product of total 234Th flux and ratio of POC/234Th (7.08 ± 4.27 μmol C dpm-1) in the sinking particles, was 5.9 ± 3.9 mmol C m-2 day-1. These fluxes were similar levels to those in theWeddell Sea during February and March 2008. Export ratios (ThE) relative to the primary production in theeuphotic zone were in the range of 3-54% (av. 28%).
- 발행기관:
- 한국해양학회
- 분류:
- 해양학