북동중국해 대륙붕 표층 퇴적물에서 산출하는 저서성 유공충의 군집 분포와 형성 기작을 파악하기 위하여 32개 정점에서 표층 퇴적물을 채취하고, 입도조성, 저서성 유공충 군집분석, 14C 연대측정을 실시하였다. 표층 퇴적물은 사질(평균: 52.04%)의 잔류 퇴적물과 니질(평균: 47.92%)의 현생 퇴적물과의 혼합 퇴적상이다. 저서성 유공충은 총 48속 104종(사질 유공충, 석회질 유리상 및 석회질 자기상 유공충)이 분류되었다. 사질 유공충은 양쯔강 앞 해역으로 산출빈도(30%)가 증가하며, 부유성 유공충은 제주 남서해역에서 높은 산출빈도를 보인다. 우점종은 Ammonia ketienziensis, Bolivina robusta, Eggella advena, Eilohedra nipponica, Pseudorotalia gaimardii, Pseudoparrella naraensis 총 6종이다. 이들 중 가장 높은 산출빈도를 보이는 Bolivina robusta와 Pseudorotalia gaimardii의 14C 연대측정 결과 각각 2,360±40 B.P., 2,450±40 B.P.로 나타났다. 군집분석 결과, P. gaimardii 군집, B. robusta 군집 및 A. ketienziensis-P. naraensis 군집으로 대별된다. 양쯔강 담수 유입 영향을 받는 양쯔강 앞 해역에는 P. gaimardii 군집, 쿠로시오 해류의 영향을 받는 제주도 남서해역에서 B. robusta 군집 그리고 북서측 황해 중앙부 니질대 해역에 A. ketienziensis-P. naraensis 군집이 분포한다. 이러한 저서성 유공충 군집 조성 및 분포는 약 2.5 ka BP 부터 형성되기 시작하였으며, 홀로세 후기 해수면 상승에 의한 저서 생태계 서식지 환경 변화를 반영하고 있는 것으로 생각된다.
남해 여자만에서 홀로세 후기 해수면 변화에 상응하는 저서성 유공충 변화를 알아보기 위하여 4개의 주상시료를 채취하고, 입도분석, 유공충 종 분류 및 군집 설정, 통계 분석을 실시하였다. 주상시료의 구성퇴적물은 주로 세립질의 실트와 점토로 구성된다. 저서성 유공충은 Core YC-1에서 16속 27종, YC-2에서는 21속 30종, YC-3에서는 29속 50종 그리고 Core YC-4에서는 29속 52종이 분류되었다. 집괴분석 결과 Core YC-1과 YC-2의 Group 1은 A. beccarii 군집이 대표군집으로서 만 상부 퇴적환경, Core YC-3과 YC-4의 Group 2는 E. clavatum-A. beccarii 군집이 대표군집으로서 외해수의 영향을 상대적으로 많이 받는 하부 내만 환경 하에서 퇴적된 것을 지시하고 있다. 종 구성 분석 결과, 하부로부터 상부로 향하여 A. beccarii의 산출빈도는 점점 감소하였고, E. clavatum과 P.F./T.F.의 산출빈도는 점점 증가하였다. 저서성 유공충과 부유성 유공충에서 나타난 이러한 변화 형태는 여자만내에서 홀로세 후기 해수면 상승을 반영하고 있는 것으로 생각된다.
오끼나와 해곡 (Okinawa Trough)의 고해양 환경변화를 파악하기 위해 동 해역에서 얻어진 주상시료(RN88-PC5)를 이용하여 저서성 유공충의 종조성 및 군집구조를 파악하고 그 외 퇴적학적, 지화학적 연구를 수행하였다. 저탁류 퇴적물(turbidite sediment)을 협재한 주상시료는 같은 코아에서 나타나는 퇴적물인 반원양성 퇴적물 (hemipelagic sediment) 특성과는 다른 천해지역 산호초에 서식하는 저서성 유공충 종을 다량으로 함유하고 있다. 이들 천해역 저서성 유공충은 저탁류 퇴적물이 퇴적될 때 동시적으로 재동, 운반되어 퇴적된 것으로 해석되었다. 주상시료 퇴적물에 대한 입도분석 결과는 저탁류퇴적물과 반원양성 퇴적물과의 뚜렷한 입도변화를 보일 뿐만 아니라 두 퇴적물간에는 화학적 조성차이도 잘 보이고 있다. 부유성 유공충에 대한 산소동위원소 기록은 동 연구지역 표증해양이 홀로세에 들어서서 따뜻해지는 범 지구적인 기록을 공유하고 있는 것으로 나타났다. 또한 화학분석 결과와 기존의 연구결과를 종합하여 고찰하면 연구주상시료의 저탁류 퇴적물은 지역해의 고환경 기록인 저탁류 퇴적물의 주기적인 발생을 잠재적으로 지시하고 있는 것으로 해석된다. 연안 산호초지역에 서식하는 천해성 저서 유공충군집이 저탁류 퇴적층에 주기적으로 나타나는 것은 지역해에서 지진과 같은 고해양학적 사건이 주기적으로 일어났음을 지시한다.
연구지역에서 2003년 8월에 199개 정점에서 표층퇴적물을 채취하여 분석하였다. 표층 퇴적물은 6개의 퇴적상으로 구성되어 있었다. 일반적으로 모래 펄 퇴적물이 강화 남단 갯벌에서 우세하였고 모래 퇴적물은 강화도 서부의 수로와 조하대에서 우세하였다. 이 지역의 1997년 퇴적상과 비교하여 모래펄 퇴적물은 갯벌의 동쪽으로 확장 되었다. 강화 남단 갯벌과 주변부 30 정점의 표층퇴적물에서 살아있는 유공충 34종을 포함하여 총 61종의 유공충이 확인되었다. 살아있는 유공충에서는 Ammonia beccarii와 Elphidium etigoense, 전체군집에서는 Ammonia beccarii, Elphidium etigoense, Jadammina sp.와 Textularia earlandi가 연구지역에 넓게 분포한다. 일반적으로 개체수와 종 다양성은 갯벌의 서부에서 상대적으로 높은 수치를 나타냈다. 전체 유공충 군집의 집괴분석 결과 4개의 생물상으로 구분되었다. 생물상 1은 강화 남단의 동부 갯벌, 생물상 4는 강화 남단의 서부 갯벌의 저서환경을 나타냈다. 생물상 3은 생물상 1과 4의 전이환경으로 보여 진다.
이 연구에서는 디지털 이미지 분석법을 활용하여 북동태평양 ODP Leg 204 시추 코아 시료에서 산출된 부유성 유공충 Neogloboquadrina pachyderma 권각의 감긴 방향을 컴퓨터 프로그래밍으로 결정하였다. 이것은 유공충 군집 이미지에서 N. pachyderma 개체를 자동 인식하게 한 것이며, N. pachyderma 권각 방향을 컴퓨터 프로그래밍으로 결정할 수 있도록 고안한 것이다. 이 알고리즘을 이용한 새로운 판독 방법을 사용한 결과 유공충 시료에 대한 정량 분석이 빠르게 수행될 수 있게 되었으며, 실제현미경을 통한 관찰 결과와 비교하였을 때 약 90% 만큼 높게 일치하였다. 이 수치는 컴퓨터를 이용한 디지털 이미지 분석이 미고생물학 분야에 성공적으로 적용될 수 있다는 점을 시사하고 있다.
한국 서해안 곰소만(길이 20 km, 폭 5~8 km) 입구에 위치한 측선-SW 에는 사질 조간대, 니질 조간대, 조간대 사주, 쉐니어(chenier)등이 잘 발달되어 있다. 만내 각 소환경에서의 물리적, 지질적 및 지형적 요인의 차이는 아마도 특징적인 유공충 분포를 나타내리라 생각된다. 본 연구는 곰소만 조간대에서 지형적인 고도차에 의해 세분될 수 있는 5개의 지역적인 소환경이 유공충의 전 체 군집에 의하여 서로 구분될 수 있는 가를 조사하는 것이다. 연구지역에서 채 취된 10개의 표층 퇴적물에서 총 74종(저서 유공충:67종; 부유성 유공충:7종)의 유공충이 확인되었다. 연구지역에는 Ammonia beccarii tepida, Discorbis candeiana, Elphidium etigoense 및 Eponides nipponicus의 4종이 살아있는 군집 과 전체군집내에서 널리 분포하고 있다. 살아있는 개체의 상대적인 비율(%)은 상부조간대에서 높게 나타나며 하부조간대로 하부조간대로 갈수록 감소한다. 중부조간대와하부조간대에서 살아있는 개체의 비율이 낮은 이유는 물리적인 에너지가 외해쪽으로 증가하여유공충의 생산성이 감소하며,또한 외해로 부터 죽은 개체가 유입되어 죽은 개체수가 증가하기 때문인 것으로 해석된다.중부와 하부 조간대에서 발견되는 부유성 유공충의 존재는 (5.3-6.6%)외해에서 태풍이나 조류에 의해 유입된 것으로 추정된다. 중부조간대 하부 조간대에서 상대적으로 종의 수가 많은 것으로\ulcorner아마도 이 지역의 종들이 서로 혼합되어진 결과일 것이다. 시료 50ml당 전체 개체수가 상부조간대에서 높게 나타나는 것은 쉐니어가 파랑과 조류를 막아주어 이 지역이 상대적으로 안정된 환경을 유지하여 유공충의 생산성이 높기 때문이다. 곰소만 조간대(Line-SW)에서 풍부하게 나타나는 유공충(전체군집에서 20% 이상이 어느 한 지점에서 나오는 종)을 기준으로 하여 5개의 생물상(biofacies)이 분리되었다. 5개의 생물상은 제4기 후반의 곰소만 조간대 퇴적물의 고환경을 해석하는데 잠재적으로 유용할 것으로 사료된다.
광양만 동부해역의 퇴적과정의 변화를 이해하기 위하여 표층퇴적물 분포 및 시추코어에 대한 저서성 유공충 분석을 실시하였다. 사주지역에 대한 음향측심기를 이용한 결과 POSCO의 준설과 매립으로 인하여 해저지형이 변화되고 사주가 남동 방향으로 확대된 것으로 나타났다. 표층퇴적물의 분포는 섬진강 퇴적물 유입의 영 향을 받는 사주지역에서 사질퇴적상이 우세하고 만의 북동쪽으로 갈수록 세립한 퇴적양상을 보인다. 사주 경계 지역의 저서성 유공충 분포는 온대종인 Ammonia beccarii, Elphidium excavatum, Quinqueloculina lamarckiana우세하게 나타났으며 시추코어의 깊이별 유공충의 개체수 및 균등도의 변화가 적은 것으로 나타났다.
현생 저서공충의 연수방법, 특히 연구재료의 채집에서부터 유공충개체수의 계수과정까지를, 소홀히 하기 쉬운 처리과정에 유의하면서, 상세히 설명하였다. 아울 러서 표준으로 쓸 만한 방법을 제시하였다. 훈련된 솜씨에 의한 일관적인 방법의 적용은 연구결과에 비교해 대단히 중요하다. 기초적인 연구재료 분석항목 즉 유공 충의 절대 개체수와 보존상태, 다양성, 피각의 조성에 따르는 구성비율, 우점도, 향 사도 및 저서유공충 군집에서 부유유공충의 산출을 적절한 예를 들어 가면서 설명 하였다.
지난 최대 빙하기 이후 대한해협에서의 고해양 환경 변화를 이해하고자 대한해협 외대륙붕에서 채취한 코아 퇴적물에 대한 $^{14}C$ 연대 측정과 함께 부유성 유공충의 군집 변화를 분석하였다. 코아 퇴적물은 모래 50%, 실트 30%, 점토 20%의 사니질 퇴적상으로 약하게 생물 교란된 모래/니질 교호층리들이 발달하고 있다. 코아 퇴적물의 연대는 최하부에서 약 14 ka이며, 최상부 30 cm에서 약 6 ka로 지난 최대 빙하기에서 현세 중기까지 발달한 퇴적층이다. 코아 퇴적물에서 산출되는 부유성 유공충은 크게 4개의 군집으로 구분된다. 군집 A는 열대-아열대종인 Globigerinoides ruber group, Globigerinoides conglobatus로 대표되며, 코아의 전 깊이에서 약 10% 이내로 산출되며, 상부 약 30cm에서 증가한다. 군집 B는 쿠로시오 해류의 지류인 대마 난류를 지시하는 Pulleniatina obliquiloculata, Neogloboquadrina dutertrei 등으로 구성되며, 대한해협에 대마 난류의 유입 양상을 보여준다. 군집 C는 Neogloboquadrina incompta, Neogloboquadrina pachyderma 등 한대-아한대성 종들로 구성되며, 코아의 하부에서 상부로 갈수록 감소하는 양상을 보인다. 군집 D는 Globigerina bulloides, Globigerina quinqueloba 등 연안수를 지시하는 종으로 구성되며, 코아의 중 하부에서 가장 우세 하게 나타난다. 이러한 부유성 유공충 군집분석 특성과 연대 측정 결과에 근거할 때, 최대 빙하기 이후 약 14 ka부터 7 ka까지 대한해협은 중국 대륙 및 한반도에서 기원한 담수의 영향으로 저염수의 특성을 가지는 연안수의 영향을 많이 받았으며, 이 시기에 대한해협을 통하여 많은 양의 담수가 동해로 유입되었을 것으로 사료된다. 대한해협에 대마 난류의 영향력이 강해지기 시작한 것은 약 8.5 ka 이후로 보이며, 이후 난류의 영향은 더욱 강해져 약 $7{\sim}6ka$를 전후하여 거의 현재와 같은 해양 환경이 형성된 것으로 해석된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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