출처:

EPICA Members, Eight glacial cycles from an Antarctic ice core. Nature 429, 623-628. July 2004; Nature 429(6992):623-8. DOI:10.1038/nature02599.

[메모] 지구의 오래된 일기장을 펼쳐다: EPICA 남극 빙하 코어 이야기

EPICA(European Project for Ice Coring in Antarctica)는 남극 빙하를 매우 깊게 시추하여 과거 지구의 기후 역사를 연구한 유럽 주도의 대규모 국제 과학 프로젝트이다. 이름 그대로 유럽 여러 국가의 연구 기관들이 힘을 합쳐, 남극 대륙의 가장 깊고 오래된 얼음을 뚫어 그 속에 기록된 수십만 년 동안의 기후 및 대기 역사를 복원하는 것을 목표로 했다. 이 프로젝트의 가장 중요한 결과물 중 하나가 바로 이 논문의 주제인 돔 C (Dome C) 빙하 코어이다. 이 코어는 기존의 가장 길었던 보스토크(Vostok) 기록(42만 년)을 훌쩍 뛰어넘는 74만 년에 달하는 연속적인 기후 기록을 제공했다. 이 새로운 기록을 통해 과학자들은 약 43만 년 전을 기점으로 지구의 기후 리듬이 완전히 다른 두 가지 패턴으로 나뉜다는 사실(중기 브룬스 이벤트)을 처음으로 밝혀낼 수 있었다.

과학자들이 남극의 가장 깊고 오래된 얼음 속에서, 지구의 과거 날씨가 기록된 아주 특별한 ‘일기장’을 찾아냈다. 이 논문은 그 일기장을 74만 년 전까지 거슬러 올라가 읽어낸 탐험기이다.

무엇을 발견했나?

남극 대륙의 가장 높은 고원 지대인 ‘돔 C(Dome C)’에서 과학자들은 땅속 깊이 3km가 넘는 거대한 얼음 기둥을 뽑아 올렸다. 이 얼음 기둥은 수십만 년에 걸쳐 내린 눈이 겹겹이 쌓이고 다져져 만들어진 것이다. 중요한 것은, 각 얼음 층에는 눈이 내릴 당시의 지구 정보가 그대로 봉인되어 있다는 점이다. 마치 타임캡슐처럼.

연구진은 이 얼음 기둥 하나를 분석해서, 지구가 겪은 8번의 추운 시대(빙기)와 8번의 따뜻한 시대(간빙기)를 통째로 복원해냈다. 74만 년에 걸친 지구 기후의 역사를 한 편의 대하드라마처럼 연속으로 보게 된 것이다. 이것이 이 연구의 가장 위대한 업적이다.

얼음 속 4가지 단서: 과거의 날씨를 어떻게 알 수 있을까?

과학자들은 어떻게 얼음만 보고 과거의 날씨를 알 수 있었을까? 바로 얼음 속에 숨겨진 네 가지 결정적인 단서 덕분이다.

dD (얼음 온도계): 눈송이가 만들어질 때, 당시 기온에 따라 눈송이에 있는 물(수소와 산소)의 성분(중수소 동위원소 비율, delta Deuterium)이 미세하게 달라진다. 특히 수소에는 두 가지 종류(보통 수소와 ‘무거운’ 수소, 즉 중수소)가 있는데, 추울수록 눈에 들어가는 ‘무거운 수소(중수소)’가 적어진다. 즉 남극이 추울수록 이 dD 값이 더 낮게 기록된다. 그래서 dD 값은 당시 남극의 기온을 알려주는 정밀한 온도계 역할을 한다.
CO₂와 CH₄ (고대 공기 캡슐): 눈이 쌓여 얼음으로 굳어질 때, 그 사이사이에 당시의 공기가 작은 기포 형태로 갇힌다. 과학자들은 이 기포 속 공기를 추출해 수십만 년 전 하늘의 이산화탄소(CO₂)와 메탄(CH₄) 농도를 직접 측정할 수 있다. CO₂와 CH₄는 대표적인 온실가스로, 햇빛은 지구에 들어오게 두지만 지구에서 방출되는 열(적외선)을 붙잡아 지구를 따뜻하게 만든다. 그래서 이 기포에서 측정되는 CO₂·CH₄ 농도가 높을수록 당시 지구는 더 따뜻했을 가능성이 크고, 낮을수록 더 추웠을 가능성이 크다. 얼음 코어는 이렇게 ‘옛 공기’를 그대로 보관하고 있어서, 온실가스 농도의 오르내림과 빙기·간빙기 기온 변화를 시간순으로 직접 연결해 보여준다.
먼지 (고대의 황사 기록): 지구가 춥고 건조하며 바람이 강했던 시기(주로 빙기)에는 대기 중에 먼지가 훨씬 많았다. 이 먼지들이 눈과 함께 내려 얼음 층에 쌓인다. 그래서 얼음 속 먼지의 양은 당시 기후가 얼마나 건조하고 바람이 거셌는지를 알려주는 지표가 된다.

이 네 가지 단서를 같은 얼음 층에서 동시에 분석하면, 다음과 같은 정보들을 한 번에 파악할 수 있다.

변화의 크기: 얼마나 춥고 따뜻했는가?
변화의 속도: 기후가 얼마나 빨리 변했는가?
변화의 순서: 온도, 온실가스, 먼지 중 무엇이 먼저 변했는가?
기록의 신뢰도: 수십만 년이 흐르는 동안 얼음 층이 뒤섞이지 않고 잘 보존되었는가?

논문의 첫 번째 그림은 바로 이 단서들이 얼음 깊이에 따라 어떻게 변하는지를 그대로 보여준다.

그림 1. EPICA 돔 C 얼음 코어에서 측정된 지표들(얼음 깊이 척도 기준).
a, dD(3.85m 구간 평균).
b, 입자 반경(약 10m마다 측정).
c, 먼지 농도—787m 아래에서는 5.5m마다 시료 1개, 그 위에서는 1.5m마다 시료 1개.
d, 전기 데이터(방법 부분 설명 참조), 1m 평균. a에서 화살표는 제5차 종료(Termination V)를 표시함.

기록의 확장: 보스토크를 넘어 EPICA로

이전에도 ‘보스토크(Vostok)’라는 유명한 남극 빙하 코어가 있었다. 보스토토크는 우리에게 약 42만 년 전까지의 기후 이야기를 들려주었다.

이번 EPICA 돔 C 코어는 그보다 훨씬 더 깊이 파고들어 74만 년 전까지의 기록을 확보했다. 두 기록을 비교해보니, 서로 겹치는 최근 42만 년의 역사는 거의 완벽하게 일치했다. 이는 두 기록 모두 매우 정확하다는 것을 교차 검증해준 셈이다. 그리고 EPICA는 보스토크가 보여주지 못했던, 그보다 더 오래된 43만 년에서 74만 년 전 사이의 새로운 역사를 우리에게 처음으로 보여주었다.

지구의 계절: 8번의 겨울과 봄

EPICA 기록을 보면, 지구는 약 10만 년을 한 주기로 추운 겨울(빙기)과 따뜻한 봄(간빙기)을 규칙적으로 반복해왔다. 과학자들은 겨울에서 봄으로 넘어가는 이 극적인 기후 전환기를 ‘해빙기(Termination)’라고 부르며, 가장 최근부터 순서대로 번호를 붙여 8번의 해빙기를 확인했다.

제1 해빙기 (Termination I): 가장 최근의 해빙기로, 마지막 빙하기가 끝나고 우리가 사는 따뜻한 ‘홀로세’로 들어온 전환점이다.
제5 해빙기 (Termination V): 약 43만 년 전에 있었던 해빙기로, 이 논문에서 아주 중요하게 다루는 대전환점이다.

공통 패턴: 이 8번의 ‘봄맞이’는 공통적인 특징을 보인다. 기온(dD)과 온실가스(CO₂, CH₄)가 함께 치솟고, 하늘을 뒤덮었던 먼지는 거짓말처럼 싹 사라진다.

아래 그림은 EPICA의 온도 기록(b)을 기존의 보스토크 기록(b의 빨간 선) 및 다른 기후 자료들과 비교하며 8번의 기후 순환을 한눈에 보여준다.

그림 2. EPICA 돔 C 자료와 다른 고기후 기록들의 비교.
a, 일사 기록. 위쪽 파란 곡선(왼쪽 축)은 북위 65°에서 7월 중순 일사량, 아래쪽 검은 곡선(오른쪽 축)은 남위 75°(돔 C 위도)에서의 연평균 일사량.
b, EPICA 돔 C의 dD(3천 년 평균). 비교를 위해 보스토크의 dD(빨강)를 함께 나타냈으며 일부 MIS 단계 번호가 표시되어 있다. 연대척도 작성에 사용된 제어 윈도우(800m 아래)는 x축에 마름모로 표시됨.
c, 해양 산소 동위원소 기록. 파란 실선은 MD900963 지점과 ODP677의 저위도 조정 스택이고, 해양 기록의 불확실성을 나타내기 위해 붉은 점선은 또 다른 기록을 보이는데, 이는 최근 40만 년 동안 7개 지점을 합성한 것이고, 그 이전 시기는 ODP677 단일 지점만 포함한다. 두 기록 모두 장기 평균에 대해 정규화됨. d, EPICA 돔 C의 먼지 기록.

두 얼굴의 지구: 43만 년 전, 기후의 성격이 바뀌다

연구진은 이 기후 드라마에서 약 43만 년 전(제5 해빙기)을 거대한 전환점으로 지목한다. 이 시점을 기준으로 지구 기후의 ‘성격’이 완전히 달라졌기 때문이다.

전환점 이후 (최근 43만 년): 역동적인 시대

10만 년이라는 규칙적인 리듬이 매우 뚜렷하다.
추울 때는 아주 춥고, 따뜻할 때는 아주 따뜻해지는, 변화의 폭이 큰 ‘롤러코스터’ 같은 시대였다.
오늘날처럼 확실하게 따뜻한 간빙기가 반복되었다.

전환점 이전 (43만 ~ 74만 년 전): 온화한 시대

간빙기가 되어도 최근처럼 뜨거워지지는 않았다. 전반적으로 덜 따뜻한 간빙기가 특징이다.
대신, “엄청 뜨겁진 않지만 오래도록 온화한 상태”를 유지하는 시간의 비중이 더 길었다.
변화의 폭이 작고, 더 안정적인 모습을 보였다.

이러한 기후 성격의 변화는 다음 그림의 온도 값 분포를 통해 시각적으로 확인할 수 있다.

그림 4. 43만 년 전 전후의 dD 값 히스토그램.
막대는 각 기간에 대해 5‰ 구간 내 값의 빈도를 나타내며, 초기 시기에는 매우 따뜻한 값이 없지만, 따뜻한 시기와 추운 시기에 소비된 시간이 후반기보다 더 균등했음을 보여준다.

이 발견은 “왜 지구의 10만 년 기후 리듬이 중간에 바뀌었을까?”라는 과학계의 오랜 수수께끼를 푸는 아주 중요한 단서를 제공한다.

미스터리한 5번째 봄: 유난히 길고 특별했던 간빙기

논문이 가장 집중적으로 파헤친 시기는 바로 전환점이었던 제5 해빙기(Termination V)와 그 뒤에 찾아온 MIS 11이라는 간빙기이다.

비정상적으로 길었던 따뜻한 시대: MIS 11 간빙기는 남극이 따뜻한 상태를 무려 2만 8천 년이나 유지했다. 인류 문명 전체가 번성한 지금의 홀로세가 약 1만 2천 년 정도인 것을 감안하면, 그 두 배가 넘는 엄청나게 긴 시간이었다. 아래 그림은 이례적으로 길었던 MIS 11과 현재의 홀로세를 직접 비교한다.

그림 5 제5차 종료와 MIS 11, 그리고 제1차 종료와 홀로세의 비교.
MIS 11의 dD 데이터(1천 년 평균)는 아래쪽 x축을 기준으로 파란 실선으로 나타냈고, 홀로세 데이터는 위쪽 x축을 기준으로 빨간 점선으로 나타냈다. 여러 가지 정렬이 가능하지만, 여기서는 각 종료 시작점을 일치하도록 x축을 조정했다. −403‰ 위치에 수평선이 표시되어 있다.

메탄의 지각 상승: 보통 기후가 따뜻해질 때는 기온, 이산화탄소, 메탄이 거의 함께 상승한다. 하지만 이때는 이상하게도 메탄(CH₄)만 수천 년 늦게 급격히 증가했다. 이는 당시 지구의 탄소 순환 시스템이 지금과는 다른 방식으로 작동했음을 보여주는 흥미로운 단서이다.

숫자로 보는 극적인 변화: 겨울의 끝과 봄의 시작

두 번의 중요한 해빙기(가장 최근의 TI와 전환점인 TV) 전후의 환경 변화는 숫자로 보면 더욱 명확하다. 논문은 이 비교를 위해 대표값을 표로 제시했다.

표 1 EDC 얼음 코어에서 측정된 주요 분석 물질의 농도
기체 값은 돔 C 기준이다. 반구 간 차이나 전지구 평균에 대한 보정은 적용하지 않았다. 데이터는 제1차 종료와 제5차 종료 전후의 대략적으로 대응하는 시기를 비교해 제시한 것이다.

이 표는 제1 해빙기와 제5 해빙기 직전(빙기 말)과 직후(간빙기 초)의 대략 동등한 기간에 대한 데이터를 보여준다.

이 표의 내용을 풀어보면 다음과 같다.

가장 최근의 해빙기(TI)가 시작되기 직전, 빙하기의 끝자락에서 대기 중 이산화탄소는 185 ppm, 메탄은 360 ppbv, 남극 기온 지표인 dD는 -442‰였고, 먼지는 680 μg/kg으로 매우 많았다. 해빙이 끝난 직후의 간빙기 초입에는 이산화탄소 260 ppm, 메탄 600 ppbv, dD -399‰로 모든 수치가 상승했고, 먼지는 14 μg/kg으로 급격히 줄었다.

약 43만 년 전의 해빙기(TV) 직전에도 비슷하게 이산화탄소 200 ppm, 메탄 390 ppbv, dD -442‰, 먼지 630 μg/kg으로 춥고 건조했다. 그리고 해빙 직후에는 이산화탄소 270 ppm, 메탄 670 ppbv, dD -395‰로 상승하고 먼지는 24 μg/kg으로 줄어 따뜻하고 습윤한 환경으로 완전히 뒤바뀌었다.

기온 변화가 곧 해수면의 변화인 이유

이 논문은 주로 남극의 기온과 대기 변화를 다루지만, 이것은 곧 전 세계 해수면의 높이와 직결되는 이야기이다.

빙기(겨울): 지구의 물이 거대한 대륙 빙하 형태로 육지에 갇힌다. 바다에서 물이 빠져나간 셈이니, 해수면은 수십 미터씩 낮아진다.
간빙기(봄): 육지의 빙하가 녹아 다시 바다로 흘러 들어온다. 바다에 물이 채워지니, 해수면은 다시 높아진다.

따라서 제5 해빙기처럼 거대한 기후 전환기에는, 남극의 기온 상승과 함께 전 지구적인 해수면의 급격한 상승이 함께 일어났다고 볼 수 있다.

이 기록, 믿을 수 있을까?

과학자들은 이 오래된 기록이 혹시 중간에 뒤섞이거나 잘못되지 않았는지 철저하게 검증했다. 예를 들어, 눈이 쌓여 얼음이 되는 시간과 그 속의 공기가 갇히는 시간 사이에는 약간의 차이가 있다. 연구진은 기후가 급변할 때 나타나는 특징적인 신호들(예: CO₂와 기온이 동시에 상승 시작)이 얼음과 공기 기록 사이에서 예상되는 시간차와 정확히 일치하는지 확인하여, 기록이 교란되지 않았음을 증명했다. 아래 그림은 바로 그 검증 과정을 보여준다.

그림 3 EPICA 돔 C 얼음 코어의 제5차 종료(얼음 깊이 척도 기준). 상단 패널은 얼음 코어 지표들을 나타낸다: 원형, CO₂; 마름모, CH₄; 기호 없는 선, dD; 십자가, 먼지. 하단 패널은 동일 연령의 얼음과 공기 사이 깊이 차이에 대한 모델 계산값(선)과, 실제 차이에 대한 추정치(오차 막대는 공통 사건 정렬 불확실성을 반영)을 함께 나타낸다. 사건 1, CO₂ 피크/dD 피크; 사건 2, CO₂ 초기 증가/dD 초기 증가.

위 패널은 해빙기 동안의 온도, 온실가스, 먼지 변화를 보여준다. 아래 패널은 얼음의 나이와 공기의 나이 차이가 모델 계산치(선)와 실제 관측치(오차 막대)가 잘 맞는지를 보여줌으로써 기록의 신뢰성을 입증한다.

즉, 이 일기장은 수십만 년의 세월에도 불구하고 매우 잘 보존된, 신뢰도 높은 자료이다.

이야기의 핵심 요약

지구는 10만 년짜리 겨울–봄 박동을 여덟 번 반복했다.
43만 년 전 이후엔 그 박동이 더 크고 규칙적이 됐다.
어떤 간빙기(특히 MIS 11)는 유난히 길고 온화했다.
전환기에 기온CO₂·CH₄는 대체로 함께 오르지만, 메탄이 늦게 뛰는 특이한 경우도 있다.
전환 전엔 먼지가 많아 춥고 건조했고, 전환 후엔 먼지가 적어 따뜻하고 습윤했다.
이런 변화는 곧 빙상 변화와 해수면의 큰 오르내림을 뜻한다.

이 연구는 처음으로 아주 먼 과거의 기후까지 연속적으로 보여줌으로써, 지구 기후 시스템의 장기적인 작동 방식을 이해하고 현재의 기후 변화를 과거의 자연 변동과 비교할 수 있는 소중한 기준선을 제공했다는 점에서 매우 중요하다.

[표] 8번의 빙기 주기 요약[편집자주]

사이클	빙기→간빙기 전환	전환 연대(ka BP, EDC2)	간빙기 성격/지속	온실가스·기온 패턴
I	MIS 2 → MIS 1(홀로세)	20–22 ↔ 6–8 ka	홀로세: δD가 −403‰선 위에서 약 12 kyr 지속	TI 전후 대표값: CO₂ 185→260 ppm, CH₄ 360→600 ppbv, δD −442→−399‰, Dust 680→14 mg/kg
II	MIS 6 → MIS 5e	131 ± 6	전형적 강한 간빙기(최종간빙기)	최근 4회 전환과 패턴 유사(100 kyr 지배기)
III	MIS 8 → MIS 7	245 ± 6	전형적 간빙기	전반적 결합 패턴은 최근 4회와 유사
IV	MIS 10 → MIS 9	338 ± 6	전형적 간빙기	“MBE 이전” 구간에 속함: 간빙기 최대 온난도 낮은 편
V	MIS 12 → MIS 11 (MBE 경계)	≈ 430	매우 긴 간빙기(≈28 kyr), δD가 −403‰선 위에 28 kyr	CH₄ 상승이 CO₂·δD보다 4–5 kyr 지연, CH₄ 두 단계(완만→급증), CO₂는 완만 상승; TV 전후 대표값: CO₂ 200→270 ppm, CH₄ 390→670 ppbv, δD −442→−395‰, Dust 630→24 mg/kg
VI	MIS 14 → MIS 13	(EDC2 제어창 없음; 도해·층서로 식별)	간빙기 온난도 약함(MIS 13 피크가 이후 간빙기보다 낮음)	전기기록 피크 약함(휘발성 산 보존 약화 추정)
VII	MIS 16 → MIS 15	626 ± 6	전형적 간빙기; 직전 MIS 16.2는 매우 한랭	MBE 이전: 빙기 극저점은 사실상 stage 16.2
VIII	MIS 18 → MIS 17	717 ± 6	전형적 간빙기(기록 하한은 MIS 18.4)	740–430 ka 구간은 간빙기 최대 온난도 낮지만 ‘따뜻한 상태’ 점유시간 비중 큼

MBE(약 430 ka) 전후 비교표

항목	MBE 이후(최근 4주기)	MBE 이전(그 이전 4주기)	근거
지배 주기·패턴	100 kyr 주기 매우 뚜렷, 진폭 큼	패턴 덜 뚜렷, 간빙기 최대 온난도 낮음	“MBE는 빙량 변동의 추가 증대와 100 kyr 지배… 이후 4회 큰 진폭” 서술.
dD(남극 온도 proxy) 진폭	더 큼(표준편차 +45%)	더 작음	“430 ka 이후 표준편차 +45%(EDC), 해양 d18O는 +12%” 수치 제시.
빙기 저점(극한 한랭)	극한 저점 반복	MIS 16.2만 LGM급 저점	“MBE 이전, LGM급 저점은 사실상 stage 16.2뿐” 서술.
간빙기 온난도(피크)	더 따뜻함	일관되게 ~20‰ 낮은 최대치	“MBE 이전 최대치가 일관되게 ~20‰ 낮음” 명시.
‘따뜻한 상태’ 점유시간	상대적으로 짧음	더 큰 비중(따뜻·차가움이 고르게 분포)	“MBE 이전은 약한(덜 극단) 간빙기가 더 긴 비율을 차지” 도표·서술.
MIS 11(=TV 이후) 지속	매우 길다(≈28 kyr)	해당 없음	“MIS 11은 28 kyr 지속” 그래프·본문 설명.
TV의 가스–온도 타이밍	CO₂ 상승은 δD와 동조, CH₄는 수천 년 느림	—	TV 고해상 분석: CO₂·δD 피크/상승 시작 동시성, CH₄는 뒤따름.
층서 신뢰도	3139 m까지 접힘 없음(가스–얼음 동시성·전기기록 일치)	—	“접힘 없음” 결론과 전기기록 검증.

[전문번역]

Eight glacial cycles from an Antarctic ice core

남극 얼음 코어에서 발견된 8번의 빙기 주기

EPICA community members*
EPICA 공동 연구팀*
전체 저자 명단은 논문 끝부분에 수록됨

Abstract

The Antarctic Vostok ice core provided compelling evidence of the nature of climate, and of climate feedbacks, over the past 420,000 years. Marine records suggest that the amplitude of climate variability was smaller before that time, but such records are often poorly resolved. Moreover, it is not possible to infer the abundance of greenhouse gases in the atmosphere from marine records. Here we report the recovery of a deep ice core from Dome C, Antarctica, that provides a climate record for the past 740,000 years. For the four most recent glacial cycles, the data agree well with the record from Vostok. The earlier period, between 740,000 and 430,000 years ago, was characterized by less pronounced warmth in interglacial periods in Antarctica, but a higher proportion of each cycle was spent in the warm mode. The transition from glacial to interglacial conditions about 430,000 years ago (Termination V) resembles the transition into the present interglacial period in terms of the magnitude of change in temperatures and greenhouse gases, but there are significant differences in the patterns of change. The interglacial stage following Termination V was exceptionally long—28,000 years compared to, for example, the 12,000 years recorded so far in the present interglacial period. Given the similarities between this earlier warm period and today, our results may imply that without human intervention, a climate similar to the present one would extend well into the future.

남극 보스토크(Vostok) 얼음 코어는 지난 42만 년 동안 기후의 특성과 기후 피드백에 대한 강력한 증거를 제공했다. 해양 기록은 그 이전 시기의 기후 변동 폭이 더 작았음을 시사하지만, 그러한 기록은 해상도가 낮아 불분명하다. 또한 해양 기록만으로는 대기 중 온실가스의 양을 추정할 수 없다. 여기에서는 남극 돔 C(Dome C)에서 채취한 심부 얼음 코어를 보고하는데, 이 코어는 지난 74만 년에 걸친 기후 기록을 담고 있다. 가장 최근의 4번의 빙기 주기에 대해서는 데이터가 보스토크 기록과 잘 일치한다. 그러나 74만 년 전에서 43만 년 전 사이의 시기는 남극의 간빙기가 상대적으로 덜 따뜻했지만, 각 주기의 더 많은 부분이 온난한 상태로 지속되었다. 약 43만 년 전의 빙기에서 간빙기로의 전환(제5차 종료, Termination V)은 온도와 온실가스 변화의 크기 면에서는 현재 간빙기로의 전환과 유사하지만, 변화 양상에서는 상당한 차이가 있다. Termination V 이후의 간빙기는 매우 길게 지속되었는데, 현재 간빙기의 12,000년에 비해 약 28,000년 동안 이어졌다. 이전의 온난기와 오늘날의 유사성을 고려할 때, 우리의 결과는 인위적 개입이 없다면 현재와 비슷한 기후가 먼 미래까지 이어질 수 있음을 시사한다.

The climate of the last 500,000 years (500 kyr) was characterized by extremely strong 100-kyr cyclicity, as seen particularly in ice-core and marine-sediment records. During the earlier part of the Quaternary (before 1 million years ago; 1 Myr BP), cycles of 41 kyr dominated. The period in between shows intermediate behaviour, with marine records showing both frequencies and a lower amplitude of the climate signal. The observed frequencies arise from parameters of the Earth’s orbit that control the amount, and the seasonal and latitudinal distribution, of solar radiation. However, the reasons for the dominance of the 100-kyr (eccentricity) over the 41-kyr (obliquity) band in the later part of the record, and the amplifiers that allow small changes in radiation to cause large changes in global climate, are not well understood. New records of the earlier periods, looking at parameters unavailable in marine records, are needed.

지난 50만 년 동안의 기후는 특히 얼음 코어와 해양 퇴적물 기록에서 뚜렷하게 드러나는 매우 강한 10만 년 주기의 변동성을 특징으로 한다. 제4기 초반(약 100만 년 전 이전)에는 4만 1천 년 주기가 지배적이었다. 그 사이 시기에는 중간적 양상을 보이며, 해양 기록에는 두 주기가 모두 나타나지만 기후 신호의 진폭은 더 낮게 나타난다. 관찰된 주기들은 태양 복사의 양과 계절적·위도적 분포를 제어하는 지구 궤도 매개변수에서 비롯된다. 그러나 기록의 후반부에서 10만 년 주기(이심률)가 4만 1천 년 주기(자전축 경사)를 압도하게 된 이유와, 복사량의 작은 변화를 전지구 기후의 큰 변화로 증폭시키는 요인들은 아직 잘 이해되지 않았다. 따라서 해양 기록에서는 얻을 수 없는 요소들을 보여주는 새로운 초기 시기의 기록이 필요하다.

Ice cores provide the most direct and highly resolved records of (especially) atmospheric parameters over these timescales. They record climate signals, as well as forcing factors of global significance such as greenhouse gases and of more regional significance such as atmospheric aerosol content. Until now, ice-core data have been available only for the past 420 kyr, with the longest record coming from Vostok in East Antarctica, supported by the 340-kyr record from Dome Fuji. These data indicated the similarities of the last four glacial terminations. They showed that glacials and interglacials had similar bounds in the measured properties over the last four cycles. Most tellingly, they showed the very close association between greenhouse gases (CO2, CH4) and climate (as recorded using the Antarctic temperature proxy, the deuterium/hydrogen ratio in ice, represented as dD) over this period. The Vostok record has become a compelling target against which other records and modelling efforts are tested.

얼음 코어는 특히 대기 관련 지표를 이 시간척도에서 가장 직접적이고 해상도가 높은 기록으로 제공한다. 얼음 코어는 기후 신호뿐만 아니라 전지구적 중요성을 지닌 온실가스와, 지역적 중요성을 지닌 대기 에어로졸 농도와 같은 강제 요인들을 기록한다. 지금까지 얼음 코어 자료는 지난 42만 년 동안만 이용 가능했으며, 가장 긴 기록은 동남극 보스토크(Vostok)에서 얻어진 것이고, 돔 후지(Dome Fuji)에서 얻은 34만 년 기록이 이를 보완했다. 이 데이터들은 최근 네 번의 빙기 종료의 유사성을 보여주었다. 즉, 지난 네 주기 동안 빙기와 간빙기는 측정된 속성에서 비슷한 범위를 보였다. 특히 중요한 점은, 이 기간 동안 온실가스(CO₂, CH₄)와 기후(남극 기온 대용치인 얼음 속 중수소/수소 비, 즉 dD로 표현됨) 사이의 매우 밀접한 연관성을 드러냈다는 것이다. 보스토크 기록은 이제 다른 기록과 모델링 결과를 검증하는 강력한 기준이 되었다.

The European Project for Ice Coring in Antarctica (EPICA) is a consortium of laboratories and Antarctic logistics operators from ten nations, with the goal of obtaining two deep ice cores in East Antarctica. The study of one core, from Kohnen Station in the Dronning Maud Land sector of Antarctica (see Supplementary Fig. 1) is aimed at producing a high-resolution record of at least one glacial–interglacial cycle in the sector of Antarctica facing the Atlantic Ocean, for comparison with Greenland records. The second core (named EDC) from Dome C (75°06′ S, 123°21′ E, altitude 3,233 m above sea level), discussed here, is aimed at producing a record of the longest time period possible. The site has an ice thickness of 3,309 ± 22 m; the current drilling depth is 3,190 m, of which 3,139 m has been analysed for a wide range of constituents. The current mean annual surface temperature is −54.5 °C, and the snow accumulation rate is 25 kg m−2 yr−1 (2.5 cm water equivalent per year). The drill site is 56 km from the site of a previous Dome C core that provided records extending into the last glacial period, and 560 km from the site of the Vostok cores. The completion of the Dome C core was delayed when the first drilling became stuck at 788 m in 1999, and this shorter EDC96 core has already yielded many important results from the last 45 kyr.

남극 빙상 시추 유럽 프로젝트(EPICA)는 10개국의 연구소와 남극 물류 운영 기관으로 구성된 컨소시엄으로, 동남극에서 두 개의 심부 얼음 코어를 얻는 것을 목표로 한다. 하나는 남극 드로닝 마우드 랜드(Dronning Maud Land) 구역의 코넨(Kohnen) 기지에서 시추한 코어로(보충 그림 1 참조), 대서양 쪽을 향한 남극 지역에서 최소한 한 번의 빙기–간빙기 주기에 대한 고해상도 기록을 얻어 그린란드 기록과 비교하는 것을 목표로 한다. 여기에서 논의하는 두 번째 코어(EDC라 명명)는 돔 C(Dome C, 남위 75°06′, 동경 123°21′, 해발 3,233m)에서 시추한 것으로, 가능한 한 가장 긴 기간의 기록을 얻는 것을 목표로 했다. 이 지점의 얼음 두께는 3,309 ± 22m이고, 현재까지 시추 깊이는 3,190m이며, 이 중 3,139m 구간이 다양한 성분 분석에 사용되었다. 현재의 연평균 기온은 −54.5℃이고, 적설 축적률은 연간 25kg/m²(연간 물 환산 2.5cm)이다. 시추 지점은 과거 돔 C 코어 시추 지점(지난 빙기로까지 확장되는 기록 제공)에서 56km, 보스토크 코어 지점에서 560km 떨어져 있다. 돔 C 코어 시추는 1999년에 첫 번째 드릴링이 788m에서 막히면서 지연되었고, 이 짧은 EDC96 코어는 이미 지난 4만 5천 년 동안의 중요한 결과를 제공했다.

Here we present the EDC records of dD and other parameters, analysed at low resolution, for the available core. We show that the core represents 740 kyr, including all of marine isotope stage (MIS) 11, which was not completed in the Vostok record, and running through a further three complete 100-kyr cycles, to MIS 18.4. We compare the amplitude and frequency structure of the period before MIS 11 with that of the more recent period. We focus in more detail, with new greenhouse-gas and ice-chemical data, on Termination V, from MIS 12 to MIS 11, discussing first the integrity of the record. The different parameters measured on this termination are then discussed in terms of similarities to and differences from younger terminations.

여기서는 dD와 기타 지표들을 저해상도로 분석한 EDC 기록을 제시한다. 이 코어는 74만 년 전까지를 대표하며, 보스토크 기록에서는 끝나지 않았던 해양 동위원소 단계(MIS) 11 전체를 포함하고, 이후 3개의 완전한 10만 년 주기를 거쳐 MIS 18.4까지 이어진다. 우리는 MIS 11 이전 시기의 진폭과 주파수 구조를 최근 시기와 비교한다. 특히 MIS 12에서 MIS 11로 이어지는 제5차 종료(Termination V)에 대해, 새로운 온실가스 및 빙화학 데이터를 통해 기록의 신뢰성을 먼저 검토한 뒤, 다양한 측정 지표들이 젊은 종료기들과 어떻게 유사하고 다른지를 논의한다.

Stratigraphy of the EDC core. EDC 코어의 층서학

The ice-core data (see Methods) are reported in Fig. 1 as a function of depth. In this section, conductivity, grain size, dust and dD data, taken together, allow us to define a reliable stratigraphy of the core in terms of terminations and of broad correspondence with the deep-sea record. In the following section, we derive a timescale—which should be considered preliminary—and develop arguments supporting our claim that the core stratigraphy is undisturbed at the current depth (3,139 m) despite the relative proximity of the bedrock (less than 200 m).

얼음 코어 데이터(방법 참조)는 깊이의 함수로 그림 1에 보고되어 있다. 이 구간에서 전기전도도, 입자 크기, 먼지, dD 데이터를 종합하여, 코어의 종료기(termination) 구분과 심해 퇴적 기록과의 대체적인 대응 관계에 기반한 신뢰할 수 있는 층서를 정의할 수 있다. 다음 구간에서는 예비적이라 할 수 있는 연대척도를 도출하고, 기반암과의 상대적으로 가까운 거리(200m 미만)에도 불구하고 현재 깊이(3,139m)에서 코어의 층서가 교란되지 않았음을 뒷받침하는 근거를 제시한다.

Under the conditions at Dome C, both measurements (see Methods) of electrical conductivity are dominated by variations in the acidity of the ice. This property does not vary in a simple way with climate, increasing in both very cold and very warm stages, with the lowest values in intermediate climates. Cold periods in Antarctica are characterized by much greater dust fallout than is found during interglacials (for example, the Last Glacial Maximum (LGM)/Holocene ratio of 26 for dust flux), related to a combination of increased aridity and wind strength. Large numbers of dust particles within the ice lead to a decrease in the ice-grain growth rate. Consequently, each significant decrease of the average grain radius (Fig. 1) also marks an interglacial to glacial transition.

돔 C에서의 조건하에서는 전기전도도 측정(방법 참조)이 얼음의 산도 변화에 의해 지배된다. 이 성질은 기후와 단순한 방식으로 변하지 않으며, 매우 추울 때와 매우 더울 때 모두 증가하고, 중간 기후에서 가장 낮은 값을 보인다. 남극의 한랭기는 간빙기에 비해 훨씬 더 많은 먼지 퇴적을 특징으로 하는데(예: 최종빙기최성기[LGM]와 홀로세의 먼지 유속 비가 26배), 이는 건조화와 풍속 증가가 결합된 결과이다. 얼음 속의 다량의 먼지 입자는 얼음 결정 성장률을 감소시킨다. 따라서 평균 입자 반경의 유의미한 감소(그림 1)는 간빙기에서 빙기로의 전환을 표시한다.

The isotopic composition of the ice, dD (used here) and d18O, is classically used as an indicator of temperature change. Isotopic models predict that d values should vary linearly with temperature in mid- and high latitudes. There is now a series of arguments supporting the use of this present-day temperature/isotope spatial slope to interpret isotopic records from Antarctica, at least for deep ice cores from the East Antarctic plateau.

얼음의 동위원소 조성(dD, d¹⁸O)은 전통적으로 기온 변화를 나타내는 지표로 사용된다. 동위원소 모델에 따르면 d 값은 중위도와 고위도에서 기온과 선형적으로 변해야 한다고 예측된다. 현재는 이러한 오늘날의 기온–동위원소 공간 기울기를 남극의 동위원소 기록 해석에 사용하는 것을 지지하는 다양한 논거가 제시되어 있으며, 적어도 동남극 고원의 심부 얼음 코어에는 적합하다.

Electrical, dust and dD (Fig. 2) data can easily be matched between the EDC and Vostok cores into stage 11. We deduce that ice from 3,310 m at Vostok and from ~2,770 m at EDC corresponds to the same time period (423 kyr BP in the GT4 Vostok chronology). Transition V is then very clearly marked both in the dust, grain size and dD records with the coldest part of MIS 12 at around ~2,790 m, and with Termination V (that is, the MIS 12 to MIS 11 transition) roughly corresponding to the depth interval between 2,790 and 2,760 m.

전기전도도, 먼지, dD (그림 2)데이터는 EDC와 보스토크 코어 사이에서 11단계(MIS 11)까지 쉽게 대조된다. 우리는 보스토크 3,310m와 EDC 약 2,770m의 얼음이 동일한 시기(보스토크 연대기 GT4에 따른 42.3만 년 전)에 해당한다고 추정한다. 제5차 종료(Transition V)는 먼지, 입자 크기, dD 기록 모두에서 뚜렷하게 나타나며, MIS 12의 가장 추운 구간은 약 2,790m 지점에, 그리고 제5차 종료(MIS 12에서 MIS 11로의 전환)는 대략 2,790m에서 2,760m 깊이에 해당한다.

Below the dielectric-profiling peak corresponding to MIS 11 there is a large depth interval with low dielectric-profiling values. There is, however, a clear dust peak, as well as a large decrease in the average grain size, at a depth of 2,910 m, which should correspond to the cold MIS 14, thus implying that there is no dielectric-profiling peak within MIS 13. The dD record confirms that the interglacial MIS 13 peaks at a depth of 2,842 m, but is considerably colder than subsequent interglacials. This intermediate climate is insufficient to give a dielectric-profiling peak, probably because of reduced preservation of volatile acids.

MIS 11에 해당하는 유전율 피크 아래에는 낮은 유전율 값을 보이는 큰 깊이 구간이 있다. 그러나 2,910m 깊이에서 뚜렷한 먼지 피크와 평균 입자 크기의 큰 감소가 관찰되는데, 이는 한랭한 MIS 14에 해당하며, 따라서 MIS 13에서는 유전율 피크가 없음을 의미한다. dD 기록은 간빙기인 MIS 13이 2,842m 깊이에서 정점을 찍는 것을 보여주지만, 이후 간빙기들에 비해 상당히 추운 상태였다. 이러한 중간 수준의 기후는 휘발성 산의 보존이 줄어들었기 때문에 유전율 피크를 형성하기에는 불충분했던 것으로 보인다.

Timescale and integrity of the deep ice

From the dD record, we first note a clear change in the amplitude of glacial–interglacial changes before and after MIS 12, with the older period being characterized by just one minimum as deep as those observed during the last 400 kyr, and by consistently lower maxima (by about 20‰). As discussed below, this change of amplitude corresponds to the mid-Brunhes climate shift (and does not result from some smoothing process in the ice). There is an excellent correspondence between the dD and the dust record and based on these we can assign the base of the transition at ~3,042 m to the next cold stage, MIS 16.2. In the deep-sea core record, stage 16.2 corresponds to particularly low sea level and was probably very cold. This is exactly what is seen in the dD where, before MIS 12, only stage 16 reached dD levels as low as those of the LGM. The next dD peaks (low dust) can then be attributed to full interglacial 17 and interstadial 18.3 with the bottom of the record corresponding to MIS 18.4.

dD 기록에서 먼저 주목되는 점은 MIS 12 전후로 빙기–간빙기 변동 진폭이 뚜렷하게 달라진다는 것이다. 오래된 시기는 지난 40만 년 동안 관측된 것만큼 깊은 단 한 번의 최소값과, 지속적으로 약 20‰ 더 낮은 최대값으로 특징지어진다. 아래에서 논의하듯, 이러한 진폭 변화는 빙질의 평활화 과정 때문이 아니라 중(中) 브룬헤스 기후 전환(mid-Brunhes climate shift)에 해당한다. dD와 먼지 기록 사이에는 탁월한 일치가 나타나며, 이를 근거로 약 3,042m 깊이에서의 전환 저부를 다음의 한랭 단계인 MIS 16.2로 배정할 수 있다. 심해 코어 기록에서 16.2단계는 특히 낮은 해수면과 매우 추운 기후에 해당하며, 이는 dD 기록에서도 확인되는데, MIS 12 이전에는 오직 16단계에서만 최종빙기최성기(LGM)와 같은 낮은 dD 수치를 보였다. 이후의 dD 피크(낮은 먼지)는 완전한 간빙기 17과 간빙기 중간기 18.3에 해당하며, 기록의 최하부는 MIS 18.4에 해당한다.

The timescale (called EDC2; see Methods) developed for the Dome C deep ice core is based on an inverse dating method, constrained by a small number of control age windows, which are mainly set to glacial terminations by comparison to the marine records. The fact that a simple one-dimensional model with only four free parameters can be matched (to 3,139 m depth) so well, in both timing and shape, with the orbitally tuned marine records is evidence for the integrity of the stratigraphy of the Dome C record. The good match extends through the period from 338 to 626 kyr, in which there are no imposed control windows. The difference between the ages of gas bubbles and the surrounding ice was computed with a firn model.

돔 C 심부 얼음 코어를 위해 개발된 연대척도(EDC2라 불림, 방법 참조)는 소수의 제어 연령 윈도우를 제약조건으로 하는 역산 연대법에 기반한다. 이 연령 윈도우들은 주로 해양 기록과 비교하여 빙기 종료기에 설정되었다. 단지 4개의 자유 매개변수만을 가진 단순 일차원 모델이 시간과 형태 양쪽에서 궤도 조정된 해양 기록과 3,139m 깊이까지 매우 잘 일치한다는 사실은 돔 C 기록의 층서학이 온전함을 입증한다. 이러한 좋은 일치는 제어 윈도우가 부여되지 않은 33.8만~62.6만 년 전 구간까지도 이어진다. 기포 속 가스의 연령과 주변 얼음의 연령 차이는 적설층-빙상 전이층(firn) 모델을 통해 계산되었다.

The first section of EDC ice that is novel, that is, older than was obtained at Vostok, is that of Termination V. The integrity of this section can be tested using the depth difference expected between contemporaneous events recorded in the gas and the solid phase. We measured CO₂ and CH₄ mixing ratios in the air enclosed in the ice at ~1-m resolution between 2,760 and 2,800 m (Fig. 3). From the Vostok findings over the last four terminations, we expect the following pairs of events to be roughly synchronous: (1) the CO₂ peak/dD peak, (2) the start of CO₂ increase/start of dD increase. The depth offset (Δdepth) values for these two pairs of 5 to 7 m are in reasonable agreement with Δdepth values calculated with the firn densification model, taking into account the thinning function obtained with the ice-flow model. These observations support the conclusion that this part of the Dome C record is undisturbed, that is, that there is no folding of the ice.

보스토크보다 오래된, 즉 새로운 EDC 얼음의 첫 번째 구간은 제5차 종료(Termination V)에 해당한다. 이 구간의 온전성은 기체와 고체 상에 기록된 동시 사건 사이에서 예상되는 깊이 차이를 통해 검증할 수 있다. 우리는 2,760~2,800m 구간의 얼음 속 공기에서 약 1m 해상도로 CO₂와 CH₄ 혼합비를 측정했다 (그림 3). 보스토크에서의 최근 네 차례 종료 연구 결과에 따르면, 우리는 다음의 두 사건 쌍이 대체로 동시일 것으로 예상한다: (1) CO₂ 피크/dD 피크, (2) CO₂ 증가 시작/dD 증가 시작. 이 두 쌍에서의 깊이 차이(Δdepth) 값은 5~7m였으며, 이는 빙류 모델에서 얻은 박리(thinning) 함수를 고려한 적설층 치밀화(firn densification) 모델로 계산한 Δdepth 값과 합리적으로 일치한다. 이러한 관찰은 돔 C 기록의 이 부분이 교란되지 않았으며, 즉 얼음의 접힘(folding)이 없음을 뒷받침한다.

Although visible ash layers tilted by a few degrees from the horizontal have been observed in the deeper ice, so far we have observed none of the highly inclined layers and overturned folds that were associated with stratigraphic disturbance in the lowest 10% of the deep Greenland (Summit) ice cores. The electrical records to 3,190 m also show no unexpectedly rapid changes, of the kind that might be diagnostic of folding. In conclusion, all the evidence supports the integrity of the ice-core stratigraphy to 3,139 m.

더 깊은 얼음에서는 수평에서 몇 도 기울어진 화산재 층이 관찰되었지만, 지금까지는 그린란드 심부(서밋) 얼음 코어의 최하부 10%에서 층서 교란과 연관된 고각 경사층이나 뒤집힌 접힘은 전혀 발견되지 않았다. 또한 3,190m까지의 전기 기록에서도 접힘을 진단할 수 있는 종류의 예상치 못한 급격한 변화는 나타나지 않았다. 결론적으로 모든 증거는 3,139m 깊이까지 얼음 코어 층서가 온전함을 뒷받침한다.

Antarctic climate beyond MIS 11. MIS 11 이후의 남극 기후

One of the paradoxes of Quaternary climate is the dominance of 100-kyr periodicity in the past few climatic cycles, even though the amplitude of insolation changes at this period is rather small. This can be addressed by examining changes in the amplitude and frequency of climate through the Quaternary period. On the basis mainly of ice-volume records, two major transitions have been identified. The mid-Pleistocene revolution (MPR) is characterized by an increase in mean global ice volume, and a change in the dominant period from 41 to 100 kyr. Its timing is often considered to be at about 900 kyr BP (that is, before the scope of this paper). A second distinct climate change, the mid-Brunhes event (MBE, for example), roughly corresponds to the transition between stage 12 and stage 11 (Termination V) about 430 kyr ago. The MBE is characterized by a further increase of ice-volume variations with, from then to the present day, four large-amplitude 100-kyr-dominated glacial–interglacial cycles. The intermediate period between the MPR and the MBE is characterized by a less-clear pattern. This schematic description of Quaternary climate, largely based on deep-sea isotopic records of ice-volume changes, also holds for at least some sea surface temperature records. For example, a composite South Atlantic 1,830-kyr record shows cold and relatively stable summer temperatures before the MPR followed by higher-amplitude fluctuations between the MPR and the MBE and much stronger variations thereafter. Now we have the opportunity to examine the pre-MBE signal in Antarctic temperature and dust.

제4기 기후의 역설 중 하나는, 이 시기 일사 변화의 진폭은 상대적으로 작음에도 불구하고 최근 몇 차례 기후 주기에서 10만 년 주기가 지배적이었다는 점이다. 이는 제4기 동안 기후의 진폭과 주파수 변화를 살펴봄으로써 설명될 수 있다. 주로 빙체적 기록에 기초해 두 번의 주요 전환이 확인되었다. 첫 번째는 중(中) 플라이스토세 혁명(MPR)으로, 이는 전지구 평균 빙체적 증가와 지배 주기의 4만 1천 년에서 10만 년으로의 변화로 특징지어진다. 시기는 흔히 약 90만 년 전으로 간주되며, 이는 본 논문의 범위를 벗어난다. 두 번째 뚜렷한 기후 변화는 중(中) 브룬헤스 사건(MBE)으로, 대략 43만 년 전 단계 12와 단계 11 사이의 전환(제5차 종료)에 해당한다. MBE는 이후 현재까지 4회의 큰 진폭을 지닌 10만 년 주기 지배의 빙기–간빙기 사이클과 함께 빙체적 변동의 추가적 확대를 특징으로 한다. MPR과 MBE 사이의 중간 시기는 불분명한 패턴으로 특징지어진다. 이러한 도식적 제4기 기후 설명은 주로 심해 동위원소 기록에 기반한 빙체적 변화에 따른 것이지만, 적어도 일부 해수면 온도 기록에도 적용된다. 예컨대, 남대서양 183만 년 종합 기록은 MPR 이전에는 한랭하고 비교적 안정된 여름 기온을 보이다가, MPR과 MBE 사이에는 더 큰 진폭의 변동이 나타났으며, 그 이후에는 훨씬 더 강한 변동이 나타났음을 보여준다. 이제 우리는 남극의 기온과 먼지에서 MBE 이전의 신호를 살펴볼 기회를 가지게 되었다.

In the EDC dD record, as in the marine-isotope records, the most striking feature is the greater amplitude of glacial–interglacial change in the period after Termination V (with 430 kyr as the boundary), compared to the earlier period. The standard deviation of the signals increases by 45% for EDC and 12% for the d18O record of ref. 3; other planktonic series show a similar feature. The Devil’s Hole calcite isotopic record, which, however, extends only back to 565 kyr BP, also shows less variability before than after the MBE and indeed resembles the EDC record over the part common to both records. In detail, the period before Termination V in EDC is characterized by somewhat less cold glacial maxima (with the exception of stage 16.2), but by very significantly less warm interglacials (Fig. 4). Less extreme (weaker amplitude) interglacials occupied a larger proportion of each glacial/interglacial cycle, with the result that the mean dD value before and after 430 kyr is quite similar. The new ice-core data strongly emphasize the contrast in climate before and after the MBE.

EDC dD 기록은 해양 동위원소 기록과 마찬가지로, 43만 년을 경계로 제5차 종료 이후의 시기에 빙기–간빙기 변동의 진폭이 이전 시기에 비해 더 크다는 점이 가장 두드러진 특징이다. 신호의 표준편차는 EDC에서 45% 증가했으며, 참조문헌 3의 d¹⁸O 기록에서는 12% 증가했다. 다른 플랑크톤 계열도 비슷한 특징을 보인다. 한편, 데빌스 홀(Devil’s Hole) 방해석 동위원소 기록(약 56.5만 년 전까지 연장됨)도 MBE 이전보다 이후에 변동성이 더 크며, 공통된 부분에서는 실제로 EDC 기록과 유사하다. 세부적으로 보면, EDC에서 제5차 종료 이전 시기는 (16.2 단계를 예외로 하고) 덜 추운 빙기 최성기와, 그러나 훨씬 덜 따뜻한 간빙기로 특징지어진다 (그림 4). 덜 극단적인(약한 진폭의) 간빙기들이 각 빙기–간빙기 주기의 더 큰 비중을 차지했으며, 그 결과 43만 년 전 전후의 평균 dD 값은 거의 유사하다. 새로운 얼음 코어 데이터는 MBE 이전과 이후의 기후 차이를 강하게 부각시킨다.

The driving mechanisms for neither the MPR nor the MBE are as yet well understood. Some properties of the insolation curves have changed progressively over the last 800 kyr, with an increased amplitude of obliquity changes, for example, and therefore an increased variability of annual local insolation in the later part of the record. However, none of the simple conceptual models developed to simulate the timing of the Pleistocene glaciations has been able to suggest an explanation of the MBE. The climate became more orderly and predictable after the MBE, perhaps as a result of the emergence of new feedback mechanisms linked with changes in boundary conditions, such as the strength of ocean circulation, albedo, carbon dioxide or isostasy. At this stage, we have no additional clues allowing us to favour any one of these feedbacks, or to formulate other possibilities, but to obtain a detailed carbon dioxide record over 800,000 yr should certainly be helpful.

MPR이나 MBE를 유발한 메커니즘은 아직 잘 이해되지 않았다. 지난 80만 년 동안 일사 곡선의 일부 속성이 점진적으로 변화했는데, 예를 들어 자전축 경사 진폭이 증가했고, 그 결과 기록 후반부에는 연간 지역 일사의 변동성이 증가했다. 그러나 플라이스토세 빙하기 시점을 모의하려고 개발된 단순 개념 모델들 중 어느 것도 MBE에 대한 설명을 제시하지 못했다. MBE 이후 기후는 더 질서 있고 예측 가능해졌는데, 이는 아마도 해양 순환 강도, 알베도, 이산화탄소, 또는 지각 평형과 같은 경계 조건 변화와 연결된 새로운 피드백 메커니즘의 출현 때문일 수 있다. 현 단계에서 우리는 이러한 피드백 중 하나를 선택하거나 다른 가능성을 제시할 추가적 단서를 갖고 있지 않지만, 80만 년에 걸친 상세한 이산화탄소 기록을 얻는 것은 분명 도움이 될 것이다.

Termination V. 제5차 종료

MIS 11 emerges as a key interglacial, both as viewed from the atmosphere in the EDC record and from the ocean in the d18O marine records. It delimits the frontier between two different patterns of climate, and has been identified as a unique and exceptionally long interglacial. Some authors suggest that, because the orbital parameters (low eccentricity and consequently weak precessional forcing) are similar to those of the present and the next tens of thousands of years, MIS 11 may be the best analogue for present and future climate without human intervention. In this context, we note (Fig. 5) that, on the EDC2 timescale, dD (our temperature proxy) remains above −403‰ (the minimum 300-yr average value observed during the full Holocene epoch) for 28 kyr in MIS 11 (apart from a brief reversal near the start); in the Holocene, dD has so far been above −403‰ for 12 kyr. The rate of change in dD is very similar in Terminations V and I. Both terminations show a clear temperature reversal, but the one in the earlier period occurs after interglacial warmth has already been achieved. Thus the reversal at about 420 kyr might be seen as analogous to the Antarctic cold reversal (ACR) that occurred during Termination I at around 13 kyr, or it might be seen as similar to the dip (at about 8 kyr) that occurred after the early Holocene warm period.

MIS 11은 EDC 대기 기록과 해양의 d¹⁸O 기록 모두에서 핵심적인 간빙기로 부각된다. 이는 두 가지 다른 기후 패턴 사이의 경계를 형성하며, 독특하고 매우 길게 지속된 간빙기로 확인되었다. 일부 연구자들은 궤도 매개변수(낮은 이심률과 그에 따른 약한 세차력)가 현재 및 앞으로 수만 년과 유사하기 때문에, MIS 11이 인위적 개입이 없는 현재와 미래 기후의 최적 유사 사례일 수 있다고 제안한다. 이러한 맥락에서 우리는 (그림 5)에서, EDC2 연대척도에 따르면 dD(기온 대용치)가 MIS 11에서 2만 8천 년 동안 −403‰ 이상을 유지했음을 주목한다(초기 근처의 짧은 반전 제외). 반면 홀로세에서는 지금까지 1만 2천 년 동안 dD가 −403‰ 이상을 유지했다. dD 변화율은 제5차 종료와 제1차 종료에서 매우 유사하다. 두 종료 모두 뚜렷한 기온 반전을 보이지만, 앞선 시기의 반전은 이미 간빙기 온난이 달성된 후에 발생했다. 따라서 약 42만 년 전의 반전은 제1차 종료 동안 약 1만 3천 년 전 발생한 남극 한랭 반전(ACR)과 유사하거나, 홀로세 초기에 따뜻한 시기 이후 약 8천 년 전 발생한 하강과 비슷하게 볼 수 있다.

Our low-resolution data for CO₂, CH₄ and other parameters already provide information on how Termination V mimics or differs from younger terminations in terms of coupling between climate and greenhouse gases. With a minimum at 200 p.p.m.v. and 380 p.p.b.v. at the end of MIS 12 and a maximum at 275 p.p.m.v. and 680 p.p.b.v. at the start of MIS 11, CO₂ and CH₄ mixing ratios lie within the range observed during younger glacials and interglacials, the MIS 12 values being slightly at the higher end of the glacial range. These observations and the incomplete MIS 11 CO₂ record measured along the Vostok ice core rule out unusual greenhouse conditions during MIS 11 or a link between coral-reef growth and the intense carbonate dissolution of MIS 11 through unusual CO₂ mixing ratios. Other parameters measured on the core (table 1), representing conditions and transport in different compartments of the environment, have very similar (glacial) values at equivalent points just before Terminations I and V and very similar (interglacial) values just after the two transitions. This confirms that, in all the proxies we are able to examine, there is no significant long-term trend in the period since the MBE.

우리의 저해상도 CO₂, CH₄ 및 기타 지표 데이터는 제5차 종료가 기후와 온실가스의 결합 측면에서 젊은 종료들과 어떻게 닮았고 또 어떻게 다른지를 이미 보여준다. MIS 12 말기에는 CO₂가 200ppmv, CH₄가 380ppbv의 최저치를 기록했고, MIS 11 초기에는 각각 275ppmv와 680ppbv의 최고치를 보였는데, 이 값들은 젊은 빙기와 간빙기 동안 관측된 범위에 속하며, MIS 12 값은 빙기 범위의 약간 높은 쪽에 해당한다. 이러한 관찰과 보스토크 얼음 코어에서 측정된 불완전한 MIS 11 CO₂ 기록은 MIS 11 동안 비정상적인 온실가스 조건이 존재했다는 가능성이나, 산호초 성장과 MIS 11 시기의 강한 탄산염 용해가 비정상적인 CO₂ 혼합비와 연관되었다는 가능성을 배제한다. 코어에서 측정된 다른 지표들(표 1)은 환경의 여러 영역에서의 조건과 전달을 나타내는데, 제1차와 제5차 종료 직전에는 매우 유사한(빙기적) 값을, 두 전환 직후에는 매우 유사한(간빙기적) 값을 보였다. 이는 우리가 조사할 수 있는 모든 대리지표에서, MBE 이후의 기간 동안 장기적 추세가 유의미하게 존재하지 않음을 확인시켜준다.

The general shape of the greenhouse gas increases resembles younger terminations, that is, a regular trend for CO₂ and a two-step transition for CH₄ (slow increase followed by a rapid jump towards interglacial values); however, no Younger-Dryas-like event is observed in our CH₄ profile.

온실가스 증가의 일반적 형태는 젊은 종료들과 유사하다. 즉, CO₂는 점진적 증가 경향을 보이고, CH₄는 두 단계 전환(느린 증가 후 간빙기 값으로의 급격한 도약)을 보인다. 그러나 우리의 CH₄ 프로파일에서는 영거 드라이아스(Younger Dryas)와 같은 사건은 관찰되지 않았다.

The most striking feature concerns the relative timing of the CO₂ and CH₄ increases compared with younger terminations: whereas CH₄ started to increase concomitantly with CO₂ (and Antarctic temperature) during the last four terminations, at Termination V it leaves its glacial background 4 to 5 kyr later than CO₂, by which time the latter had already increased by about 50 p.p.m.v. Similarly, the rapid jump of CH₄ punctuating the second part of its transition takes place when CO₂ approaches its maximum. Note that this is also the time when Antarctic temperature starts a slow decrease, that is, a typical expression of a bipolar see-saw as observed during stage 3 and possibly Termination I.

가장 두드러진 특징은 CO₂와 CH₄ 증가의 상대적 시점이 젊은 종료들과 다르다는 점이다. 최근 네 차례 종료에서는 CH₄가 CO₂(및 남극 기온)와 동시에 증가하기 시작했으나, 제5차 종료에서는 CH₄가 CO₂보다 4~5천 년 늦게 빙기 배경을 벗어났으며, 그때쯤 CO₂는 이미 약 50ppmv 증가해 있었다. 비슷하게, 전환 후반부에서 CH₄의 급격한 도약은 CO₂가 최대치에 접근할 때 일어난다. 이는 또한 남극 기온이 느린 하강을 시작하는 시점과 일치하는데, 이는 단계 3이나 아마도 제1차 종료에서 관찰된 전형적인 쌍극자 시소(bipolar see-saw)의 표현이다.

Following its rapid jump at the end of the termination, CH₄ continues to increase by ~100 p.p.b.v. for 2 to 3 kyr, another unusual feature when compared to the CH₄ trends during the early part of MIS 1, 5, 7 and 9.

제5차 종료 말기의 급격한 도약 이후, CH₄는 2~3천 년 동안 약 100ppbv 더 증가했는데, 이는 MIS 1, 5, 7, 9 초기의 CH₄ 추세와 비교했을 때 또 다른 비정상적 특징이다.

A thorough discussion of the causes of these greenhouse-gas peculiarities during Termination V is beyond the scope of this paper. But evidently the similarities and differences observed with younger terminations will stimulate the debate on how greenhouse gas and climate are coupled on Quaternary timescales.

제5차 종료 동안 나타난 이러한 온실가스 특이성의 원인에 대한 철저한 논의는 본 논문의 범위를 벗어난다. 그러나 젊은 종료들과의 유사성과 차이는 분명히 제4기 시간척도에서 온실가스와 기후가 어떻게 결합되어 있는지에 대한 논쟁을 촉발시킬 것이다.

Prospects from the rest of the core. 나머지 코어의 전망

In this paper, we have shown the extended climate record back to 740 kyr, and that the pattern of climate before MIS 11 was different to that which has followed for the past four glacial cycles. Although the results from MIS 11 indicate that without human intervention a climate similar to the present one would extend well into the future, the predicted increases in greenhouse-gas concentrations make this unlikely.

이 논문에서 우리는 74만 년 전까지 확장된 기후 기록을 제시했으며, MIS 11 이전의 기후 패턴이 이후 최근 네 번의 빙기 주기와는 달랐음을 보였다. MIS 11의 결과는 인위적 개입이 없다면 현재와 유사한 기후가 먼 미래까지 이어질 수 있음을 보여주지만, 예측되는 온실가스 농도의 증가는 그러한 가능성을 낮춘다.

According to our preliminary timescale, extending the record to 3,190 m (ice already drilled but not analysed) will take the record back to 807 ± 10 kyr (MIS 20.2). The electrical records already obtained on this ice, although difficult to interpret simply in terms of climate, certainly suggest that another glacial cycle will be found in this ice. This ice should include the Brunhes–Matuyama magnetic reversal, generally dated to about 780 kyr, and therefore give us the first indication of how a reversal is recorded in cosmogenic isotopes such as ¹⁰Be.

예비 연대척도에 따르면, 시추되었으나 아직 분석되지 않은 3,190m 깊이까지의 기록은 80.7만 ± 1만 년 전(MIS 20.2)까지 거슬러 올라간다. 이 얼음에서 이미 얻어진 전기 기록은 기후와 단순히 연관 지어 해석하기는 어렵지만, 분명히 또 다른 빙기 주기가 이 얼음에 포함되어 있음을 시사한다. 이 얼음은 일반적으로 약 78만 년 전으로 연대가 매겨지는 브룬헤스–마투야마(Brunhes–Matuyama) 자기 역전 사건을 포함해야 하며, 따라서 ¹⁰Be와 같은 우주기원 동위원소에서 역전이 어떻게 기록되는지에 대한 최초의 단서를 제공할 것이다.

There remains up to 120 m of ice still to drill. This will be difficult to obtain because the ice is near to the melting temperature. The timescale EDC2 extended to the base gives an age of 960 ± 20 kyr. Therefore, when the record is complete, we could expect to reach MIS 26 (just beyond the MPR), assuming that the integrity of the stratigraphy and all the approximations of the dating method are still reasonable down to the base. It will be of particular interest to see how the tight coupling between greenhouse gases and Antarctic temperature (dD) seen in the last 420 kyr evolves through the earlier parts of the record.

아직 시추해야 할 얼음이 최대 120m 남아 있다. 그러나 이 얼음은 녹는점에 가까워 얻기 어려울 것이다. 기저까지 확장된 EDC2 연대척도는 약 96만 ± 2만 년 전으로 계산된다. 따라서 기록이 완성되면 MPR 직후인 MIS 26에 도달할 것으로 기대할 수 있으며, 이는 층서의 온전성과 연대 측정 방법의 근사값들이 기저까지 여전히 타당하다는 가정하에 가능하다. 지난 42만 년 동안 관찰된 온실가스와 남극 기온(dD) 사이의 긴밀한 결합이 더 오래된 기록에서 어떻게 나타나는지를 보는 것은 특히 흥미로운 일이 될 것이다.

Methods 방법

Analysis 분석

The electrical conductivity measurement determines the d.c. conductance between electrodes on a fresh ice surface. Dielectric profiling determines the conductivity of the ice at higher frequencies. Both were measured in the field at a temperature of −20 ± 2 °C, corrected to −15 °C. Data were collected at high resolution and averaged to 1 m.

전기전도도 측정은 신선한 얼음 표면 위 전극 사이의 직류 전도도를 결정한다. 유전율 프로파일링은 얼음의 고주파 전도도를 결정한다. 두 측정은 현장에서 −20 ± 2 ℃에서 이루어졌으며 −15 ℃로 보정되었다. 데이터는 고해상도로 수집되어 1m 단위로 평균화되었다.

Vertical thin sections were prepared in the field at a periodicity of 10 m, then digitized and analysed using an image analysis procedure to determine the mean grain radius. A 3.4 cm × 3.4 cm strip of ice was melted on a hotplate in the field, and fed into various detectors. Aliquots (1.1-m averages) were also collected from this melting device into clean containers, frozen and shipped to Europe for ion chromatographic analysis of major ions (presented for Termination V). All other measurements were made in laboratories in Europe after the ice had been shipped frozen from Dome C.

현장에서 10m 간격으로 수직 박편이 제작되었고, 이를 디지털화한 뒤 영상 분석 절차를 사용하여 평균 입자 반경을 결정했다. 현장에서 3.4cm × 3.4cm 얼음 조각을 열판에서 녹여 여러 검출기에 투입했다. 또한 이 장치에서 녹인 얼음을 청결한 용기에 담아 냉동한 뒤 유럽으로 운송하여 주요 이온의 이온 크로마토그래피 분석(제5차 종료에 대해 제시됨)을 수행했다. 그 외 모든 측정은 돔 C에서 냉동 운송된 얼음을 유럽의 연구실에서 진행했다.

dD was determined on meltwater from 55-cm-long sections. This record, still discontinuous for some parts, should be considered as preliminary. Also, we used a ‘quick’ mode (each sample is measured twice instead of four times), leading to a typical accuracy of 1.5‰, whereas we aim for a final precision of 0.5‰ over the entire core, as currently obtained for EDC96 (the upper 780 m). dD data shown in Fig. 1 correspond to values averaged across seven successive samples. The current precision and resolution are well adapted for the climatic interpretation discussed here, in which we focus on the broad features of Antarctic climate changes over the past eight climatic cycles.

dD는 길이 55cm 구간에서 얻은 용융수에서 측정되었다. 이 기록은 아직 일부가 불연속적이므로 예비적 자료로 간주해야 한다. 또한 ‘빠른 모드’를 사용했는데(각 시료를 네 번 대신 두 번만 측정), 이로 인해 전형적인 정확도는 ±1.5‰이며, 전체 코어에서 최종 목표는 ±0.5‰이다(이는 현재 상부 780m 구간인 EDC96에서 달성된 값). 그림 1의 dD 데이터는 연속된 7개 시료를 평균한 값이다. 현재의 정밀도와 해상도는 지난 8번의 기후 주기 동안 남극 기후 변화의 큰 흐름을 해석하는 데 적합하다.

Dust concentration and size distribution was measured by a 256-channel Coulter Counter, set to register particles in the size range from 0.7–20 μm. In calculating mass concentrations, density was taken as 2,500 kg m⁻³. CO₂ and CH₄ were measured (for Termination V) by a dry crushing and a melt-refreezing extraction technique, respectively.

먼지 농도와 크기 분포는 256채널 콜터 계수기를 사용하여 0.7~20μm 범위의 입자를 기록하도록 설정하여 측정되었다. 질량 농도 계산 시 밀도는 2,500kg/m³로 가정했다. CO₂는 건식 파쇄법으로, CH₄는 용융–재동결 추출 기법으로 각각 측정되었다(제5차 종료 구간).

Models used for ice-core dating. 얼음 코어 연대 측정을 위한 모델

Full details of the derivation of the timescale are given in the Supplementary Information. For the thinning rate computation, we used an ice-flow model, with prescribed surface elevation. It has two poorly known parameters: the melting at the base of the ice sheet (F), which is the condition for the vertical velocity at the base, and a parameter (m) for the vertical velocity profile. The vertical strain rate is assumed to be proportional to (1 − (z/H))^(m+1), where z is the depth and H is the ice thickness.

연대척도 도출에 관한 전체 세부 사항은 보충 정보(Supplementary Information)에 제시되어 있다. 박리율 계산을 위해 우리는 표면 고도가 주어진 빙류 모델을 사용했다. 이 모델에는 잘 알려지지 않은 두 가지 매개변수가 있다. 하나는 빙상의 기저부 융해(F)로, 이는 기저에서의 수직 속도의 조건을 결정한다. 다른 하나는 수직 속도 분포에 대한 매개변수(m)이다. 수직 변형률은 (1 − (z/H))^(m+1)에 비례한다고 가정되며, 여기서 z는 깊이, H는 얼음 두께이다.

The accumulation rate is deduced from the dD content of the ice, via the temperature of the inversion layer. This conversion involves two further tunable parameters. The last modelling step of the chronology is the evaluation of the difference between the gas age and the ice age (Δage), which is required to derive the age scale for the gas measurements. This is derived from a firn model.

적설률은 얼음의 dD 함량으로부터 역전층의 온도를 통해 추정된다. 이 변환에는 조정 가능한 두 개의 매개변수가 추가로 포함된다. 연대 모델링의 마지막 단계는 기체 측정을 위한 연대척도를 도출하는 데 필요한 기체 연령과 얼음 연령의 차이(Δage)를 평가하는 것이다. 이 값은 적설층-빙상 전이층(firn) 모델에서 도출된다.

The four poorly known parameters of the models are evaluated through the use of a small number of chronological controls, through a Monte Carlo inverse method. The method searches for an optimal agreement, within the limits of the confidence interval of each assigned age (that is, we use control windows rather than control points) and using the same rules to define accumulation all along the record.

이 모델의 잘 알려지지 않은 네 가지 매개변수는 소수의 연대 제어값을 사용해 몬테카를로 역산 방법으로 평가되었다. 이 방법은 각 연령이 부여된 구간의 신뢰 구간 한도 내에서 최적의 일치를 탐색하며(즉, 제어점이 아니라 제어 윈도우를 사용), 기록 전체에서 동일한 규칙으로 적설을 정의한다.

In the top part of the core, we use the same control points as were used to derive the timescale (EDC1) recommended for the shallower part of the core; EDC1 remains the recommended timescale for this part of the core, and hands over precisely to EDC2 at 800 m. For the bottom part of the core (that is, for the period older than 50 kyr), we used several age control windows derived by comparison to the stacked marine isotope curve of Bassinot, assuming a 4-kyr phase lag.

코어의 상부에서는 얕은 구간에 대해 권장되는 연대척도(EDC1)를 도출할 때 사용된 동일한 제어점을 사용했다. EDC1은 이 부분의 권장 연대척도로 유지되며, 800m 지점에서 정확히 EDC2로 이어진다. 코어 하부(즉, 5만 년보다 오래된 시기)에 대해서는 Bassinot의 합성 해양 동위원소 곡선과 비교하여 도출한 여러 연대 제어 윈도우를 사용했으며, 이때 4천 년의 위상 지연을 가정했다.

These points are situated at Terminations II (1,738 m = 131 ± 6 kyr), III (2,311 m = 245 ± 6 kyr), IV (2,593 m = 338 ± 6 kyr), VII (3,038 m = 626 ± 6 kyr) and VIII (3,119 m = 717 ± 6 kyr). Note that the age of identical events in this EDC2 chronology can differ, over their common parts, from the Vostok and Dome Fuji chronologies, because of slightly different best-fit parameters in the model.

이 제어 윈도우들은 제2차 종료(1,738m = 13.1만 ± 0.6만 년 전), 제3차 종료(2,311m = 24.5만 ± 0.6만 년 전), 제4차 종료(2,593m = 33.8만 ± 0.6만 년 전), 제7차 종료(3,038m = 62.6만 ± 0.6만 년 전), 제8차 종료(3,119m = 71.7만 ± 0.6만 년 전)에 위치한다. 동일 사건이라 하더라도, 이 EDC2 연대에서의 연령은 보스토크 및 돔 후지 연대와 공통 구간에서 차이가 날 수 있는데, 이는 모델의 최적 적합 매개변수가 약간 다르기 때문이다.

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Supplementary Information accompanies the paper on http://www.nature.com/nature

Acknowledgements

We thank the logistics and drilling teams. This work is a contribution to the European Project for Ice Coring in Antarctica (EPICA), a joint European Science Foundation/European Commission (EC) scientific programme, funded by the EC and by national contributions from Belgium, Denmark, France, Germany, Italy, The Netherlands, Norway, Sweden, Switzerland and the UK.

Competing interests statement

The authors declare that they have no competing financial interests.

Correspondence

and requests for materials should be addressed to E.W. (ewwo@bas.ac.uk).

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EPICA community members* (participants are listed alphabetically)

Laurent Augustin¹, Carlo Barbante², Piers R. F. Barnes³, Jean Marc Barnola¹, Matthias Bigler⁴, Emiliano Castellano⁵, Olivier Cattani⁶, Jérôme Chappellaz¹, Dorthe Dahl-Jensen⁷, Barbara Delmonte¹,⁸, Gabrielle Dreyfus⁶, Gael Durand¹, Sonia Falourd⁶, Hubertus Fischer⁹, Jacqueline Flückiger⁴, Margareta E. Hansson¹⁰, Philippe Huybrechts⁹, Gérard Jugie¹¹, Sigfus J. Johnsen⁷, Jean Jouzel⁶, Patrik Kaufmann⁴, Josef Kipfstuhl⁹, Fabrice Lambert⁴, Vladimir Y. Lipenkov¹², Geneviève C. Littot³, Antonio Longinelli¹³, Reginald Lorrain¹⁴, Valter Maggi⁸, Valerie Masson-Delmotte⁶, Heinz Miller⁹, Robert Mulvaney³, Johannes Oerlemans¹⁵, Hans Oerter⁹, Giuseppe Orombelli⁸, Frederic Parrenin¹,⁶, David A. Peel³, Jean-Robert Petit¹, Dominique Raynaud¹, Catherine Ritz¹, Urs Ruth⁹, Jakob Schwander⁴, Urs Siegenthaler⁴, Roland Souchez¹⁴, Bernhard Stauffer⁴, Jorgen Peder Steffensen⁷, Barbara Stenni¹⁶, Thomas F. Stocker⁴, Ignazio E. Tabacco¹⁷, Roberto Udisti⁵, Roderik S. W. van de Wal¹⁵, Michiel van den Broeke¹⁵, Jerome Weiss¹, Frank Wilhelms⁹, Jan-Gunnar Winther¹⁸, Eric W. Wolff³ & Mario Zucchelli¹⁹*

*Deceased.

Affiliations

¹ Laboratoire de Glaciologie et Géophysique de l’Environnement (CNRS), BP 96, 38402 St Martin d’Hères Cedex, France

² Environmental Sciences Department, University of Venice, Calle Larga S. Marta, 2137, I-30123 Venice, Italy

³ British Antarctic Survey, High Cross, Madingley Road, Cambridge CB3 0ET, UK

⁴ Climate and Environmental Physics, Physics Institute, University of Bern, Sidlerstrasse 5, CH-3012 Bern, Switzerland

⁵ Department of Chemistry—Analytical Chemistry Section, Scientific Pole—University of Florence, Via della Lastruccia 3, 50019 Sesto Fiorentino (Florence), Italy

⁶ Institut Pierre Simon Laplace/Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement, UMR CEA-CNRS 1572, CE Saclay, Orme des Merisiers, 91191 Gif-Sur-Yvette, France

⁷ Niels Bohr Institute for Astronomy, Physics and Geophysics, University of Copenhagen, Juliane Maries Vej 30, DK-2100 Copenhagen, Denmark

⁸ University of Milano-Bicocca, Dipartimento di Scienze Ambiente e Territorio, Piazza della Scienza 1, I-20126 Milan, Italy

⁹ Alfred-Wegener-Institute for Polar- und Marine Research (AWI), Postfach 120161, D-27515 Bremerhaven, Germany

¹⁰ Department of Physical Geography and Quaternary Geology, Stockholm University, S-106 91 Stockholm, Sweden

¹¹ Institut Polaire Français–Paul Emile Victor (IPEV), BP 75, 29280 Plouzane, France

¹² Arctic and Antarctic Research Institute, 38 Beringa Street, 199397 St Petersburg, Russia

¹³ Department of Earth Sciences, University of Parma, Parco Area delle Scienze 157/A, I-43100 Parma, Italy

¹⁴ Département des Sciences de la Terre et de l’Environnement, Faculté des Sciences, CP 160/03, Université Libre de Bruxelles, 50 avenue FD Roosevelt, B1050 Brussels, Belgium

¹⁵ Institute for Marine and Atmospheric Research Utrecht (IMAU), Princetonplein 5, 3584 CC Utrecht, The Netherlands

¹⁶ Department of Geological, Environmental and Marine Sciences, University of Trieste, Via E. Weiss 2, I-34127 Trieste, Italy

¹⁷ Earth Science Department, University of Milan, Via Cicognara 7, 20129 Milano, Italy

¹⁸ Norwegian Polar Institute, N-9296 Tromsø, Norway

¹⁹ ENEA, CRE Casaccia, PO Box 2400, Via Anguillarese 301, 00060 S. Maria di Galleria (RM), Italy

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Map Figure
Vostok / Dome Fuji / Dome C / Weddell Sea / Ross Sea / Kohnen / Byrd
(지도에 주요 남극 시추 지점 위치 표시: 보스토크, 돔 후지, 돔 C, 웨델 해, 로스 해, 코넨, 버드)

윤순봉의 서재

[논문번역&요약] 남극 얼음 코어에서 발견된 8번의 빙기 주기: EPICA(2004)

[메모] 지구의 오래된 일기장을 펼쳐다: EPICA 남극 빙하 코어 이야기

무엇을 발견했나?

얼음 속 4가지 단서: 과거의 날씨를 어떻게 알 수 있을까?

기록의 확장: 보스토크를 넘어 EPICA로

지구의 계절: 8번의 겨울과 봄