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황해는 서쪽으로는 중국, 동쪽으로는 한반도에 접하고 있으며, 북서쪽으로는 발해만, 남쪽으로는 동중국해와 경계를 이룬다(그림 1). 해저는 비교적 평탄하고 낮은 지형적 기복을 가지며, 수심은 100 m 미만이다.
Fig. 1. The regional circulation pattern in the Yellow Sea. The Bohai Coastal Current (BC), the Yellow Sea Coastal Current (YSCC), the Yangtze River Plume (YRP), the Korean Coastal Current (KCC), the Yellow Sea Warm Current (YSWC), and the Tsushima Current (TC) (Su, 1998). YSDP 103 is a deep core examined in this work, while CC02 and CC04 are short piston cores interpreted by Kim and Kennett (1998) and by Kim and Kucera (2000), respectively. Bathymetric contours are in 20 m intervals. Shaded areas denote major mud deposits (after Liu et al., 2004).
그림 1. 황해의 지역 해류 순환 양상. 발해 연안류(BC), 황해 연안류(YSCC), 양쯔강 플룸(YRP), 한국 연안류(KCC), 황해난류(YSWC), 쓰시마 해류(TC)(Su, 1998). YSDP 103은 본 연구에서 분석된 심부 코어이며, CC02와 CC04는 각각 Kim and Kennett(1998)과 Kim and Kucera(2000)가 해석한 단기 피스톤 코어이다. 등심선은 20 m 간격으로 표시되었다. 음영 지역은 주요 머드 퇴적대를 나타낸다(Liu et al., 2004 인용).
해저는 서쪽에서 동쪽으로 갈수록 점차 깊어지며, 황해 남부에는 수심 80 m 등심선으로 정의되는 북서–남동 방향의 해구가 발달해 있다(e. g. , Liu et al. , 2004).
Late Quaternary paleoenvironmental changes in the southeastern Yellow Sea, Korea
한국 남동부 황해의 후기 제4기 고환경 변화
S. Kong, S. -C. Park, H. -C. Han, J. H. Chang, A. Mackensen
공규식, 박승철, 한형찬, 장재호, 알프레트 마켄센
- Korea Institute of Geoscience & Mineral Resources (KIGAM), 대전, 한국
- Department of Oceanography, Chungnam National University, 대전, 한국
- Alfred Wegener Institute, Foundation for Polar and Marine Research, 브레머하펜, 독일
Abstract
A 34-meter-long AMS 14C-dated sediment core was examined in order to reconstruct the paleoenvironmental changes that have taken place in the southeastern Yellow Sea during the last 16,600 years. To achieve this, we analyzed the geochemical compositions of organic matter, the benthic foraminiferal assemblages, and the stable isotopes of benthic foraminiferal tests. The organic geochemical results show that terrigenous organic matter was dominant in the southeastern Yellow Sea between 16,600 and 4300 cal. yr BP, probably due to the influence of river runoff; marine organic matters, originating from surface primary productivity, began increasing drastically after 4300 cal. yr BP. Benthic foraminiferal assemblages reveal that brackish species were dominant before 3500 cal. yr BP, but the saline species dominated after this time. The δ18O values of the benthic foraminifer Cibicides lobatulus showed that a change from high-amplitude to low-amplitude fluctuations took place at 3500 cal. yr BP. These multi-results indicate that the southeastern Yellow Sea changed from an estuarine to a modern marine shelf environment, probably due to the inflow of the Yellow Sea Warm Current, between 4300 and 3500 cal. yr BP. The time discrepancy of 800 years indicates that a modern marine shelf environment was not fully developed in the southeastern Yellow Sea until 3500 cal. yr BP, even though the sea began to be influenced by the oceanic current at 4300 cal. yr BP.
34m 길이의 AMS 14C 연대측정된 퇴적 코어를 분석하여 지난 16,600년 동안 한국 남동부 황해에서 일어난 고환경 변화를 재구성했다. 이를 위해 유기물의 지화학적 조성, 저서 유공충 군집, 그리고 저서 유공충의 안정 동위원소를 분석했다. 유기 지화학적 결과에 따르면 16,600년 전부터 4300년 전 사이에는 하천 유출의 영향으로 육상 기원 유기물이 남동부 황해에서 우세했으며, 4300년 전 이후에는 표층 1차 생산에 기원한 해양 유기물이 급격히 증가하기 시작했다. 저서 유공충 군집은 3500년 전 이전에는 기수 환경 종이 우세했으나, 그 이후에는 염분이 높은 해양성 종이 지배적이었음을 보여준다. 저서 유공충 Cibicides lobatulus의 δ18O 값은 약 3500년 전 고진폭 변동에서 저진폭 변동으로의 변화가 일어났음을 보여준다. 이러한 다양한 결과는 한국 남동부 황해가 약 4300년 전에서 3500년 전 사이에 황해난류(Yellow Sea Warm Current)의 유입으로 인해 하구 환경에서 현대적 대륙붕 해양 환경으로 전환되었음을 나타낸다. 약 800년의 시간 차이는 비록 4300년 전부터 황해난류의 영향을 받기 시작했더라도, 현대적 해양 대륙붕 환경은 3500년 전까지 남동부 황해에서 완전히 발달하지 않았음을 시사한다.
2. Geological and oceanographic settings
The Yellow Sea is bordered by China to the west and by Korea to the east, and is also bounded by the Bohai Sea to the northwest and by the East China Sea to the south (Fig. 1). The sea floor is characterized by a relatively smooth and low topographic relief, with a water depth of less than 100 m. The seabed gradually deepens from the west to the east, and a NW–SE trough defined by an 80 m isobath is developed along the southern part of the Yellow Sea (e. g. , Liu et al. , 2004). The general current pattern in the Yellow Sea shows a counterclockwise circulation: the northward inflow of saline water (the Yellow Sea Warm Current) runs along the Korean coast and the southward outflow of less saline water (the Yellow Sea Coastal Current) flows along the Chinese coast (Beardsley et al. , 1985; Liu et al. , 2004) (Fig. 1). This circulation is strongly controlled by a monsoonal wind blowing from the north in winter and from the south in summer (Naimie et al. , 2001). The major water masses in the Yellow Sea are the Bohai Coastal Current (BC), the Yellow Sea Coastal Current (YSCC), the Yangtze River Plume (YRP), the Korean Coastal Current (KCC), the Yellow Sea Bottom Water (YSBW), and the Yellow Sea Warm Current (YSWC) (Su, 1998). A unique feature of the Yellow Sea is that, compared to other North Pacific marginal seas, it gets quite a large supply of terrestrial sediments and freshwater from the adjacent continental rivers. Properties of these water masses are mainly affected by the freshwater discharged from the adjacent major rivers and by the YSWC, which originates from the open ocean (Seung, 1992; Chen et al. , 1994; Naimie et al. , 2001). The major sources of freshwater are the Yangtze River (6. 0 × 10¹¹ ton/yr) and the Yellow (Huanghe) River (3. 0 × 10¹⁰ ton/yr), which especially affect the southeastward flowing YRP and the YSCC in the western part of the Yellow Sea. In summer, when precipitation drastically increases due to East Asian monsoons, the rivers are responsible for the southward outflow of the cold and brackish coastal waters (Chen et al. , 1994). The influence of Korean rivers connected to the eastern boundary of the Yellow Sea is relatively minor compared to the effects caused by rivers originating in China.
황해는 서쪽으로는 중국, 동쪽으로는 한반도에 접하고 있으며, 북서쪽으로는 발해만, 남쪽으로는 동중국해와 경계를 이룬다(그림 1). 해저는 비교적 평탄하고 낮은 지형적 기복을 가지며, 수심은 100 m 미만이다. 해저는 서쪽에서 동쪽으로 갈수록 점차 깊어지며, 황해 남부에는 수심 80 m 등심선으로 정의되는 북서–남동 방향의 해구가 발달해 있다(e. g. , Liu et al. , 2004). 황해의 일반적인 해류 패턴은 반시계 방향 순환을 보이는데, 고염분 해수인 황해난류(Yellow Sea Warm Current)는 한반도 연안을 따라 북상하고, 저염분 해수인 황해 연안류(Yellow Sea Coastal Current)는 중국 연안을 따라 남하한다(Beardsley et al. , 1985; Liu et al. , 2004)(그림 1). 이 순환은 겨울에는 북쪽에서, 여름에는 남쪽에서 불어오는 계절풍에 의해 강하게 지배된다(Naimie et al. , 2001). 황해의 주요 수괴는 발해 연안류(BC), 황해 연안류(YSCC), 양쯔강 플룸(YRP), 한국 연안류(KCC), 황해 저층수(YSBW), 황해난류(YSWC)이다(Su, 1998). 황해의 독특한 특징은 북태평양의 다른 주변해와 비교했을 때 인접한 대륙 하천으로부터 막대한 양의 육상 기원 퇴적물과 담수를 공급받는다는 점이다. 이들 수괴의 특성은 주로 인접한 대하천에서 유입되는 담수와, 외양에서 기원한 황해난류(YSWC)에 의해 영향을 받는다(Seung, 1992; Chen et al. , 1994; Naimie et al. , 2001). 주요 담수 공급원은 양쯔강(연간 6. 0 × 10¹¹ 톤)과 황하(연간 3. 0 × 10¹⁰ 톤)이며, 특히 황해 서부에서 남동쪽으로 흐르는 양쯔강 플룸(YRP)과 황해 연안류(YSCC)에 큰 영향을 준다. 여름철 동아시아 몬순으로 강수량이 급격히 증가하면, 이들 하천은 차갑고 기수적인 연안수를 남쪽으로 흘려보내는 역할을 한다(Chen et al. , 1994). 황해 동쪽 경계에 연결된 한국 하천의 영향은 중국에서 기원한 하천의 영향에 비해 상대적으로 미미하다.