Transport Paths of Nearshore Surface Sediment on Coast of East Sea, Korea

모멘트 입도분석을 통해 구해진 퇴적물 입도조직변수(평균입도, 분급도 및 왜도)를 이용하여 동해 연안 사질 퇴적물 이동경향을 밝힐 수 있는 Gao and Collins (1992) 방법을 소개하였다. 그 결과로써 파랑에 기인한 연안류가 연안 퇴적물 이동에 관여하는 것으로 밝혀졌다. 동해 연안 표층퇴적물의 이동 경로를 제시할 수 있는 퇴적물 이동벡터가 제시되었으며, 실제 이를 반영하는 지형적인 형태로서 남대천 입구에 사취가 존재하는데 연안류에 의한 퇴적물 이동의 결과로 사취가 남쪽으로 길게 발달해 남대천과 바다와의 순환을 차단하는 결과를 가져왔다. 차후 이를 검증할만한 계절적인 조사와 수역학적인 관측이 보완되어야 할 것으로 생각된다.22Nothe

Magnetostratigraphy and Paleoproductivity of Late Holocene Marine Sediments in the Eastern Bransfield Basin, Antarctic Peninsula

During the 9th (1995-1996) KARP (Korean Antarctic Research Program) Expedition, a laminated diatom-rich sediment core (A9-EB2) was obtained from the eastern Bransfield Basin, Antarctic Peninsula region. Total organic carbon (TOC) and magnetic susceptibility (MS) in the core sediments clearly record the oscillation of depositional conditions. In particular, the high-resolution MS variation is a distinct feature to differentiate the high MS values for terrigenous (low TOC) hemiperagic part from the low values for biogenic pelagic (high TOC) part. In contrast to the anoxic condition under which the deep-sea laminated structures in the Santa Barbara Basin can be preserved completely without the obliteration by active bioturbation, the oscillatory MS feature in the Bransfield Basin may be attributed to the climatically-forced and enhanced productivity cycles and less dilution of terrrigenous particles. In spite of poor chronology due to the lack of available data as well as some contaminated datings, the core A9-EB2 shows the cyclic pattern of paleoproductivity in terms of MS signals which has been maintained in the Bransfield Basin, Antarctica during the late Holocene.22Nothe

Seawater d180 and water mass identification in the western Weddell Sea, Antarctic Ocean

22othe

Water Column Properties and Dispersal Pattern of Suspended Particulate Matter (SPM) of Marian Cove during Austral Summer, King George Island, West Antarctica

아남극권 피오르드의 하게 수층 특성과 부유물질 분산 형태를 이해하기 위해 남극 킹죠지 섬 마리안 소만의 조수빙하 앞에서 1998년 l월 21일에서 22일까지 약 24시간동안 CTDT(Conductivity/Temperature/Depth/Transmissivity) 연속관측을 실시하였다. 관측된 연직 수온, 염분 및 투광도 분포 특성을 보면, 마리안 소만에서 특징적인 세 개의 수층이 보인다. 1) 수심 2 m 이내에 존재하는 저온, 저염의 혼탁한 표층 플름, 2) 수심 15~35 m 사이에 존재하는 고온, 저탁도의 맥스웰 만 표층수, 그리고 3) 저온, 저염, 고탁도의 중층 플름(수심 40~65 m)으로 구분된다. 주변수에 비해 저온, 고탁도의 표층과 중층 플름은 육성기원 쇄절성 입자로 구성되며 부유입자의 기원은 각각 용설수류와 빙하기저부 유출수이다. 기온 상승과 강우량 증가에 따라 발달하는 용설수류는 연안 해변으로부터 소만으로 유입되어 혼탁한 표층 플름을 형성하며 조수빙하 기저에서 나오는 빙하기저부 유출수는 중층 플름을 만든다. 마리안 소만 수층구조의 시간적인 변화는 주로 조석주기 및 풍향 풍속과 밀접한 관련을 보인다. 즉 관측기간 후반부에 맥스웰 만 해수의 유입과 마리안 소만 부유물질의 분산은 조석 순환과 관련을 보이나, 관측 전반부에 표층에서 나타나는 탁도 감소와 염분 증가 그리고 맥스웰 만 유입수 및 중층 플름의 약화는 관측 전날 지속된 바람의 영향이 크다. 관측 전날에 지속된 강한 동풍(평균 풍속 8 m sec−1 이상)이 마리안 소만 표층수를 만 밖(서쪽)으로 내보내고 이로 인해 조수빙하 앞에서 중층수의 용승이 관측 초기의 표층과 중층 플름의 발달을 저해하는 것으로 생각된다. 결과적으로 아남극권 피오르드 환경의 빙하 용설수 및 부유입자를 포함한 혼탁한 플름의 분산은 조석에 의해 조절되는 것이 일반적인 현상이지만, 바람과 같은 외부력이 클 경우 수직적인 수층 교환에 의해 플름의 분산 기작이 달라질 수 있음을 고려해야 한다. Vertical CTDT measurement at one point near tidewater glacier of fjord-head in Marian Cove, a tributary embayment of Maxwell Bay, South Shetland Islands was performed for 24 hours during the austral summer (January 21-22, 1998) to present water-column properties and SPM (suspended particulate matter) dispersal pattern in subpolar glaciomarine setting. Marian Cove shows three distinct water layers: 1) cold, freshened, and highly turbid surface plume in the upper 2 m, 2) warm, saline, and relatively clean Maxwell Bay water between 15-35 m in water depth, and 3) cold and turbid mid plume between 40-65 m in water depth. The surface plume is composed of silt-sized clastie particles mixed with flocculated biogenic detritus, and appears to originate from either supraglacial discharge by meltwater streams along the coast or water fall of ice cliff. Freshened and turbid mid plume consists exclusively of silt-sized clastic particles, resulting from subglacial discharge beneath the tidewater glacier. The disappearance of the two turbid plumes during the earlier period of measurement seems to be largely due to the breakup of the plumes by upwelling caused by strong easterly wind (> 8 m sec−1 ). Thus, wind coupling over tidal effects regionally plays a major role in dispersal pattern of SPM as well as water exchange in Marian Cove.33Nkciothe

Seasonal Water Column Properties and Dispersal Pattern of Suspended Particulate Matter (SPM) in Marian Cove, King George Island, South Shetland Islands.

2000년 2월 7일부터 11월 27일까지 남 쉐틀랜드 군도에 위치한 마리안 소만에서 CTDT 측정이 이루어졌다. 기온이 높고 강수가 많은 여름철(12월-2월)에 빙하성 유출(연안, 조수빙하 및 빙하기저부)로 인해 담수성 녹수가 소만으로 유입되어 저온·저염·고탁도의 표층 플름과 주변수에 비해 저온이며 고탁도의 중층 플름이 발달하였지만, 가을 중순부터 봄 초기(9월)까지는 빙하성 유출 특성이 소만에 전혀 나타나지 않았다. 그리고 소만은 여름에 남극 극전선 남쪽에 존재하는 표층수의 유입으로 인해 고온의 맥스웰 만 유입수가 소만으로 들어오고 겨울로 갈수록 벨링스하우젠 해 기원의 저온의 맥스웰 만 유입수가 소만을 차지하였다. 8월과 9월에 소만에서 관측된 결빙현상은 일시적으로 나타나 수층 특성의 변화에 영향을 줄 수 없었다. 결국 소만의 계절적인 수층 특성은 계절에 따른 맥스웰 만 유입수의 변화와 빙하성 유출수의 유입량 그리고 겨울의 결빙의 유무에 따라 달라지며 특히 여름의 수층 구조 변화는 조석, 바람, 기온, 강수 및 유빙에 의해 주로 일어난다. 빙하성 유출이 활발한 여름에 소만의 부유물질은 주로 육성기원의 쇄설성 퇴적물이었으며, 겨울에는 주로 소만으로 유입되거나 일차생산력에 의한 생물기원 입자로 구성되어있다. 이러한 부유물질의 계절적인 분산은 조석과 바람 그리고 유빙에 의해 좌우되었다. 계절과 관계없이 저층에서 탁도가 높게 나타난 것은 빙벽 앞 유빙의 활동에 의한 세립 퇴적물의 재부유의 결과였다. Vertical CTDT measurements were conducted for one year (February-November, 2000) to present seasonal water-column properties and SPM (suspended particulate matter) dispersal pattern in Marian Cove, a tributary embayment of Maxwell Bay, South Shetland Islands. Warm air temperature and much precipitation in the austral summer (December-February) brought the input of fresh meltwater of supraglacial, englacial and subglacial discharges into the cove. This input produced the cold, fresh, and turbid surface and the fresh and cold mid plume. On the contrary, the character of glacial discharges was not appeared in the winter. Most of the surface water input from Maxwell Bay over the summer may have been affected by warm surface water of southern Antarctic Polar Front but over the winter cold surface water in Bellingshausen Sea occupied the cove. There was no variation of water column properties in spite of temporary freezing ice above the surface in August and October. Consequently, seasonal water column characteristics was determined by seasonal Maxwell Bay inflow, glacial discharges rate, and the period of freezing ice and, particularly, water column structures in summer was controlled by tide, wind, air temperature, precipitation, and floating ices. SPM in summer was mainly consisted of terrigenous clastic particles while that in winter biomass generated by primary production and biogenic input source of the outer bay. Seasonal dispersal pattern of the SPM was mainly controlled by tide, wind, and floating ice. High turbidity irrelevant with season down to the bottom of the front of tidewater glacier was due to resuspension of fine sediments as the result of active floating ice at front of glacier.22Nkc

Wind- and Rain-induced Variations of Water Column Structures and Dispersal Pattern of Suspended articulate Matter (SPM) in Marian Cove, the South Shetland Islands, West Antarctica during the Austral Summer 2000

남극 세종기지 앞에 위치한 마리안 소만의 여름 수층 구조과 부유물질 분산기작을 이해하기 위해 빙벽 앞에서 CTDT 연속측정을 하였으며, 측정기간 동안의 조석, 부유물질농도, 유속, 그리고 기상요인도 함께 분석되었다. 45 시간동안 1시간 간격으로 측정된 연속 수층 특성 분포에 의하면, 수심 0∼20 m에는 저온 . 저염 . 고탁도의 혼합 표층수가 존재하였고, 수심 20∼40 m에 고온 . 고염 . 저탁도의 최대수온층인 맥스웰 만 유입수가 나타난다. 그 아래의 수심 40∼70 m에는 주변 해수에 비해 저온 . 고탁도의 아빙하성 유출수인 중층 플름(빙하기저부)이 위치한다. 마지막으로 수심 70 m 이하에 나타나는 저층수는 저온 . 고염 . 저탁도의 특성을 보였다. 늦여름 (2 월초)에 연안의 높아진 설선에서 녹아 소만으로 유입하는 담수의 특성은 유입지역의 특성(지형, 빙하조건, 퇴적물의 구성 등)에 따라 수온과 부유물질농도에서 차이를 보였으며, 바람이 거의 불지 않는 측정시기 동안에는 저염 . 고탁도의 표층 플름이 유입지역에 제한적으로 나타났다. 지속적으로 강한 바람이 불 경우, 빙벽 앞에서 육성기원의 혼탁한 담수성 플름, 저온의 중빙하성 용승수/조수빙하 융빙수 그리고 맥스웰 만 유입수가 혼합되면서 표층에 혼합층(저온 . 저염 . 고탁도)이 발달하였다. 소만의 강수는 단기간 빙하성 유출 증가의 가장 큰 요인이며, 중빙하성 용승수의 발생은 조수빙하의 상태와 강수량이 크게 좌우하였다. 특히 많은 양의 강수로 인해 아빙하성 중층 플름의 유출량이 커지면서 중층 이하의 수심에 저염화를 초래하였다. 그러나 입자가 거의 없을 정도로 깨끗한 중앙 빙벽에서 나오는 중빙하성 용승수와 중층 플름의 유입량이 클지라도, 낮은 부유물질농도로 인해 육성기원 입자의 소만 퇴적율은 작을 것이다. Time-series CTDT (Conductivity/Temperature/Depth/Transmissivity) were obtained at one point near tidewater glacier of Marian Cove (King George Islands, Antarctica) to present water column properties and SPM (suspended particulate matter) dispersal pattern in relation with tide, current, meteorological data, and SPM concentration. Four layers were divided from the water column characteristics measured in the interval of an hour for about 2 days: 1) cold, fresh, and turbid surface mixed layer between 0-20 m in water depth, 2) warm, saline, and relatively clean Maxwell Bay inflow between 20-40 m in water depth, 3) turbid/cold tongue of subglacial discharges compared with the ambient waters between 40-70 m in water depth, and 4) cold, saline, and clean bottom water beneath 70 m in water depth. Surface plume, turbid freshwater at coastal/cliff area in late summer (early February), had the characteristic temperature and SPM concentration according to morphology, glacial condition, and composition of sediments. The restrict dispersion only over the input source of meltwater discharges was due to calm wether condition. Due to strong wind-induced surface turbulence, fresh and turbid surface plume, englacial upwelling cold water, glacier-contact meltwater, and Maxwell Bay inflow was mixing at ice-proximal zone and the consequent mixed layer deepened at the surface. Large amount of precipitation, the major controlling factor for increasing short-term glacial discharges, was accompanied by the apparent development of subglacial discharge that resulted in the rapid drop of salinity below the mid depth. Although amount of subglacial discharge and englacial upwelling may be large, however, their low SPM concentration would have small influence on bottom deposition of terrigenous sediments.33Nkciothe

북극 스발바드군도의 콩스피오르드에서 늦은 하계 식물플랑크톤의 공간적 분포

2005, 2006년 북극 다산기지 주변 콩스피오르드에서 늦은 하계기간의 수리 환경을 조사하고, 식물플랑크톤의 현존량과 분포를 조사하여 식물플랑크톤의 구조적 변화 양상을 파악하였다. 콩스피오르덴 피오르드는 위도는 높지만 온난한 북대서양 해류가 유입되어 남극에 비해 훨씬 기온이 높은 것이 특징이다. 특히 하절기에는 북쪽에서 흘러나오는 저온, 저염의 융빙수와 서쪽에서 고온, 고염의 북대서양 해류가 만나면서 생태적으로 특이한 환경을 조성한다. 2005년에 실시한 수온, 염분의 수평적 분포는 만 내부에서 서쪽 외부로 나갈수록 고온, 고염의 경향을 나타내었고, 2006년에서도 비슷한 경향을 나타내었다. 수직적 분포를 보았을 때 수온에 비해 염분은 만 내부에서 약 5psu 차로 비교적 높은 차이를 나타냈었다. 총 엽록소의 양은 두해 모두 북쪽보다는 남쪽, 피오르드 안쪽보다는 입구 쪽으로 갈수록 높았으며 크기가 작은 미소-극미소 식물플랑크톤의 양 (96%) 이 매우 높게 나타났다. 식물플랑크톤은 Phaeocystis sp., Pyramimonas sp. 와 같은 미소-극미소 크기의 식물플랑크톤이 우점하였고, 와편모조류, 규조류, 은편모조류, 황색편모조류, 프림네지오조류, 프라지노조류, 미동정분류군 등 다양하게 나타났으나 2005년 (17종) 에 비해 2006년 (33종) 에 비교적 종조성이 다양하였고 현존량도 높게 나타났다. 수평적 분포에서도 만 외부가 비교적 높은 현존량을 보여 엽록소 a의 농도와 비슷한 경향을 보였고 대부분 표층이 저층에 비해 높은 현존량을 나타내었다. HPLC를 이용한 식물플랑크톤 색소분석결과 전체적으로 녹조류(Chlorophytes)가 가장 높은 농도를 나타내었으며 규조류(Diatoms)와 은편모조류(Cryptophytes)가 그 다음으로 높은 농도를 보여주었다. Cryptomonas sp., Phaeocystis sp., Pyramimonas sp., Paralia sulcata, Thalassiosira sp., Nano-size unidentified species, Pico-size unidentified species 가 본 연구지역의 대표종으로 판단되며, 수괴의 수직적 혼합이 어느 정도 이루어지고 있으나 고온, 고염의 대서양 수괴(AW: Atlantic Water)의 유입이 식물플랑크톤에 더 큰 영향을 미칠 것으로 사료된다.2

Glaciomarine sedimentation in sediment cores from the Bellingshausen Sea, West Antarctica

남극반도 서 대륙붕에서 일어난 지난 빙하기와 간빙기 동안의 빙해양 퇴적작용을 이해하기 위해 두 개의 코어 퇴적물에 대하여 퇴적학,지화학,미고생물학적 연구를 수행하였다. 분석결과 내대륙붕 은 빙붕의 전진과 후퇴에 따른 퇴적상의 변화가 매우 다양하게 나타났으며 외대륙붕은 함력 유빙으로 부터 공급된 역과 모래로 이루어진 다이아믹튼으로 이루어져 있다. 내대륙붕 코어는 크게 7개의 암상 으로 나누어진다. 코어 최하부에는 역이 풍부한 괴상의 다이아믹튼이 나타난다. 이 퇴적상은 역함량이 많로 입자크기,유기물 및 역함량의 변화가 없는 것으로 보아 기저빙하 밑에서 빙하이동에 의해 기계 적 혼합작용을 받은 기저 빙퇴석으로 해석된다. 그 위에는 역이 풍부하지 않은 괴상의 다이아믹튼이 나타난다. 이 퇴적상에 역이 풍부하지 않은 것은 기저빙하선 바로 앞의 기저쇄설층으로부터 역들을 공급받았음올 의미하며,특히 입자크기,유기물함량 및 역함량에서 변화가 큰 것은, 이 기간에 빙해양 퇴적작용 및 생물 생산력의 변화가 있었음을 뜻한다. 그 위로는 기저빙하 하부에서 기원하는 빙하 녹 은 물의 흐름에 의해 퇴적된 모래층리과 점토층리의 교호층이 나타난다. 그 위로는 폭이 넓은 빙붕 아래의 'null zone'에서 퇴적되는 괴상의 사질이토층이 나타난다. 코어 최 상부는 오늘날과 같이 생물 생산력이 활발한 원양환경에서 퇴적된 함력 규조질 사질이토층이 놓인다. AMS C-14 연대측정에 의하 면 이 퇴적상의 하부가 약 15,000 yrs BP를 보이므로 이 시기가 내대륙붕 지역의 해빙시기임을 알 수 있다. 반면에 외대륙붕 코어는 대부분이 다이아믹튼으로 구성된다. 퇴적상 내에서 입자크기,분급도, 유기물함량 및 함수량의 뚜렷한 변화는 이 다이아믹튼이 기저빙퇴석 기원이기보다는 유빙에 의한 퇴 적작용을 포함한 빙해양 퇴적작용과 생물생산력의 변화에 의해 결과된 퇴적상임을 말해준다. 특히, 황함량과 점토광물조성이 내대륙붕 코어와 큰 차이를 보이는 것은 이들이 서로 다른 기원지에서 공 급된 것임을 말해준다. 연구지역 빙상의 범위 및 해류의 흐름을 고려해 볼 때,외대륙붕 코어를 이루는 역들은 남극반도의 남서쪽에 위치하는 빙하로부터 떨어져 나온 유빙에 의해 공급된 것으로 보인다. Sedimentological, geochemical and micropaleontological analyses of the two piston cores were carried out to understand late Quaternary glaciomarine sedimentation in the western continental shelf of the Antarctic Peninsula. Seven sedimentary facies resulting from the advance and retreat of ice shelf are observed in the inner-shelf core, whereas the sediments of the outer-shelf are composed exclusively of diamicton including gravels and coarse sands transported by gravel-bearing drifting icebergs. In the lower part of the inner-shelf core, occurs a structureless, clast-rich diamicton that was deposited beneath the ground ice by glacial advance. Such a diamicton is characterized by uniform grain size, low organic carbon content, and high gravel content. This is overlain by the structureless, clast-poor diamicton formed by release of the debris entrained in the basal debris zone beneath the ice shelf during the glacial retreat. Variations of grain size, organic carbon content, and gravel content within this facies represents changes in depositional processes and biological productivity during the deposition of the diamicton. Ice-proximal laminated sand and mud overlies the clast-poor diamicton, and was derived from lower part of the grounded ice by subglacial meltwater discharge. Above this sediment, structureless glacial marine sandy mud was deposited at a null zone under the large and wide ice shelf. In the uppermost core, clast-poor diatomaceous sandy mud of pelagic origin is dominant, reflecting the present-day surface ocean condition. The AMS C-14 dating for the lower part of the topmost sediment in the diatomaceous, clast-poor sandy mud, shows an age of about 15,000 yrs BP, indicating the timing of deglaciation of the inner shelf in the west Antarctic Peninsula. During the deposition of the outer-shelf sediments, depositional processes and biological production seem to vary based on the distinct change of grain size, sorting, organic carbon content, and water content. Total sulfur content and abundance of clay mineral types are different from those of inner-shelf core sediments, suggesting the different sources for the outer-shelf core sediments. The drifting icebergs detached from fast-flowing outlet glaciers in the southwestern part of the study area would have supplied gravels to the outer-shelf area, showing a dominant flow direction and an extent of developed ice sheet at the depositional stage.22Nkc