연구 제안 (남극 아문젠해 폴리냐의 규조 군집 분석을 통한 고기후 및 고환경 추정)

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1 연구 제안 (남극 아문젠해 폴리냐의 규조 군집 분석을 통한 고기후 및 고환경 추정)
연구 제안 (남극 아문젠해 폴리냐의 규조 군집 분석을 통한 고기후 및 고환경 추정) 제가 발표할 연구 제안의 제목은 남극 아문젠해 폴리냐의 규조 군집 분석을 통한 고기후 및 고 환경 추정입니다. 최성률

2 BSi(Biogenic silica) – 규조류등 생물에 의해 형성된 실리카 LSi(lithosphic silica) – 암석의 풍화작용에 의해 형성된 실리카

3 목차 연구의 필요성 연구의 목적 선행 연구 현황 및 본 연구의 차별성 주요 연구내용 연구 추진과정 기대효과
목차입니다. 연구의 필요성, 연구의 목적, 선행 연구 현황 및 본 연구의 차별성, 주요 연구 내용, 연구 추진과정, 기대효과로 이루어져있습니다.

4 고해양환경 복원 필요 남극은 기후변화에 매우 민감하게 반응 규조는 과거 남극 해양환경 복원에 적합 연구의 필요성
□ 고해양환경 복원 필요 ○ 현재 지구온난화 및 기후변화를 이해하기 위해 과거 환경을 아는 것이 중요 ○ 실제 인간이 기후를 관측하기 시작한 것은 100여년에 불과 □ 남극은 기후변화에 매우 민감하게 반응 ○ 지난 50년 동안 연평균 기온이 약 2.5°C 상승 ○ 남극 중층수의 온도는 과거 약 10년 동안 계속 상승 □ 규조는 과거 남극 해양환경 복원에 적합한 특성을 가짐 ○ 남대양 일차 생산자의 75%를 차지함 ○ 특별한 환경에 제한되어 분포하는 환경 지시종들이 매우 풍부하고 다양하게 분포

5 환경 지시종 분포에 의해 연구지역의 고환경 및 고기후 변화 추정
연구의 목적 규조 화석의 군집분석을 통해 규조 군집대 설정 환경 지시종 분포에 의해 연구지역의 고환경 및 고기후 변화 추정 따라서 이번 연구의 목적은 규조 미화석의 군집분석을 통해 규조 군집대를 설정하고 환경 지시종 분포에 의한 연구지역의 고환경 및 고기후 변화를 추정하는 것입니다.

6 선행 연구 현황 및 본 연구의 차별성 1 2 구 분 주요선행 연구 본 연구 선행연구와의 차별성 연구목적 연구방법 주요연구내용
논문명 : 남극 반도 엘레판트 섬 주변 지역에서 규조를 이용한 홀로세 고기후 변화 연구자 : 박영숙 외(2007) 연구목적 : 규조 분석을 통한 홀로세 동안의 기후 변화 해석 - 문헌조사 - 현장조사 - 실험실분석 - 엘레판트 섬에서 규조의 군집 분석을 실시하여 층준에 따른 군집 변화양상 - 홀로세 동안 기후 변화를 해석 2 연구자 : 박영숙 외(2010) 연구목적 : 규조 분석을 통한 규조 분대 설정 및 고환경 해석 - 사우스 오크니 제도 서부 해역에서 규 조 군집 분석 - 규조 군집대 설정 및 고환경 해석 양식 EBBP05 본 연구 기존의 연구는 웨델해 주변의 퇴적물에서만 규조의 군집 분석 및 고환경 추정 또한 최대 말기 플라이토세 이전의 고환경 연구 미비 본 연구에서는 아문젠해 폴리냐에서 규조 군집분석을 통해 말기 플라이토세 이전의 남극 고기후 및 고환경 분석 - 남극 아문젠해 폴리냐에서의 규조 군집 분석을 통한 고기후 분석 - 말기 플라이토세 이전의 남극 고환 경 추정 다음은 주요선행 연구 및 본 연구의 차별성입니다. 이전 연구들에서도 남극의 규조 군집 조성을 통해 고기후 및 고환경 변화를 추정하는 연구들 이 있었습니다. 다음 표에서 보시다시피 박영숙 외의 남극 반도 엘레판트 섬 주변 지역에서 규조를 이용한 홀로세 고기후 변화와 남극 사우스 오크니 제도 서부 해역의 코어 퇴적물에서 산출된 규조 군집이 그것입니다. 하지만 이 연구들은 모두 남극 웨델해 주변에서만 이루어졌고 말기 플라이토세 이전에 대한 내용은 존재하지 않습니다. 따라서 본 연구에서는 남극 아문젠해 폴리냐라는 지역적인 차별성과 말기플라이토세 이전이라는 시기적인 차별성을 두고 연구를 진행할 예정입니다.

7 규조 비율 및 군집대 설정 고환경 및 고기후 변화 추정 주요 연구내용
주요 연구내용은 규조 비율 및 군집대 설정과 고환경 및 고기후 변화 추정입니다. 퇴적물을 채집해 규조 화석 추출 및 Bsi 측정을 하고 추출한 규조화석은 현미경 분석을 통해 규조 군집대를 설정합니다. 그리고 규조 종 조성 분석을 통해 고환경 및 고기후 변화 추정을 할 것입니다.

8 연구추진방법 문헌 분석 관련 논문들을 분석하여 이전 실험 방법 및 결과 파악 현장 조사 코어를 통해 퇴적물 채집
다음은 연구 추진 방법 입니다. 먼저 문헌 분석으로 관련 논문들을 분석하여 Bsi 측정법 및 규조 화석 추출법을 결정할 것입니다. 다음은 현장 조사로 다음 지도는 현장 조사 정점인 아문젠해 폴리냐로 폴리냐, 시아이스존등 총 3개의 정점에서 다음 사진에 보이는 코어를 통해 퇴적물을 채집할 것입니다.

9 Si-only method를 통한 Bsi 분포 조사 Si/Al method를 통한 Bsi 분포 조사
연구추진방법 실험실 분석 Si-only method를 통한 Bsi 분포 조사 Si/Al method를 통한 Bsi 분포 조사 다음은 실험실 분석으로 Si/Al method와 Si-only method를 사용하여 퇴적물 Bsi 농도를 측정할 것입니다. 먼저 Si/Al 메소드에 대해 설명을 하자면 이 방법은 비에스아이와 엘에스아이와의 용해속도 차이를 통해 비에스아이의 농도를 구하는 방법입니다. 암석기원인 엘에스아이는 보통 비에스아이 보다 느린 속도로 용해되게 됩니다. 따라서 처음에는 비에스아이와 엘에스아이가 함께 용해되고 비에스아이가 모두 녹은 후에는 엘에스 아이만 녹게됩니다. 다음 그래프에서 기울기가 급변하는 점이 바로 비에스아이가 모두 용해되어 엘에스아이만 용해되는 지점입니다. 따라서 엘에스아이 용해그래프를 시간이 0인 지점까지 연장하게 되면 비에스아이의 농도를 구할 수 있습니다. 다음 에스아이 온리 메소드의 경우는 퇴적 규소와 알루미늄의 비율을 이용하여 비에스아이를 구하는 방법입니다. 이 방법의 알루미늄과 에스아이의 비를 이용해 비에스아이를 구하는 방법으로 측정에 앞서 퇴적물 기반암의 알루미늄과 규소의 비율을 알아야 한다는 단점이 있습니다. E. Yesim Ozkan et al(2014)

10 연구추진방법 규조 화석 추출(박 et al, 2007) 현미경을 통한 군집 분석 실험실 분석
박의 방법에 따라 규조 화석을 추출하고 현미경을 통해 군집 분석을 할 예정입니다. 박의 방법은 건조 시료 2 g에 묽은 염산(10%) 25 ㎖와 과산화수소수 15 ㎖를 첨가한 후 hot plate 위에서 1시간 이상 가열한다. 24시간 동안 놓아둔 후 다시 묽은 염산과 과산화수소수 15 ㎖를 첨가하여 1시간 이상 끓여 준 후 증류수를 부어 가라앉을 때까지 기다린다. 화학약품과 부유성 물질들을 제거하기 위해서 윗물을 따라내고 다시 증류수를 채운다. 이러한 세척과정을 여러 번 반복하여 산이나 부유성 물질들을 모두 제거한다. 남은 잔유물을 병에 담고, 그 중 부표본을 취하여 슬라이드글라스가 장치된 settling container에 넣고 저온의건조기(약 50oC) 안에서 건조시킨 후 mount media 와 커버 글라스로 고정시키는 것입니다. 그 후 해수종, 담수종등 규조를 분석한 이후 규조의 군집대를 설정합니다. 탄소 동위원소를 사용해 퇴적물의 연대를 측정한후 이를 통해 남극 아문젠해 폴리냐의 고환경 및 고기후를 추정합니다.

11 연구추진방법 방사성 동위원소(우라늄)를 사용한 퇴적물 연대 측정 고환경 및 고기후 추정 실험실 분석 박 et al(2007)
박의 방법에 따라 규조 화석을 추출하고 현미경을 통해 군집 분석을 할 예정입니다. 박의 방법은 건조 시료 2 g에 묽은 염산(10%) 25 ㎖와 과산화수소수 15 ㎖를 첨가한 후 hot plate 위에서 1시간 이상 가열한다. 24시간 동안 놓아둔 후 다시 묽은 염산과 과산화수소수 15 ㎖를 첨가하여 1시간 이상 끓여 준 후 증류수를 부어 가라앉을 때까지 기다린다. 화학약품과 부유성 물질들을 제거하기 위해서 윗물을 따라내고 다시 증류수를 채운다. 이러한 세척과정을 여러 번 반복하여 산이나 부유성 물질들을 모두 제거한다. 남은 잔유물을 병에 담고, 그 중 부표본을 취하여 슬라이드글라스가 장치된 settling container에 넣고 저온의건조기(약 50oC) 안에서 건조시킨 후 mount media 와 커버 글라스로 고정시키는 것입니다. 그 후 해수종, 담수종등 규조를 분석한 이후 규조의 군집대를 설정합니다. 탄소 동위원소를 사용해 퇴적물의 연대를 측정한후 이를 통해 남극 아문젠해 폴리냐의 고환경 및 고기후를 추정합니다. 박 et al(2007)

12 과거 남극의 고기후 및 고환경 추정 미래 기후변화 예측을 위한 베이스 마련 기대효과
이번 연구를 통해 다음과 같은 기대효과를 얻을 수 있습니다. 첫번째로는 과거 남극의 고기후 및 고환경을 추정할 수 있습니다.

13 THANK YOU 육상 생물권은 생지물리 및 생지화학 과정을 통해 양과 음의 피드백을 제공하여 기후와 강하게 상호작용한다.
다양한 지표 에너지, 탄소 및 수분 저장소들과 강수에 대한 이들의 반응, 입사 복사와 지표 부근의 대기변수