남극 고원지대 강설에 기록된 수은(Hg)의 시공간적 변화

초록

수은의 거동 및 전 지구적 순환에 대하여 많은 연구가 진행되어 왔으나 광활한 남극 대륙에 미치는 영향에 대한 이해는 여전히 부족하다. 이는 극지역에서 수은이 광화학반응을 거치면서 여타 원소들과 다르게 거동하기 때문이다. 본 연구에서는 2007년 11월부터 2008년 1월까지 남극 쇼와기지(Syowa station, 해안)와 돔후지(Dome Fuji, 내륙)를 잇는 ~1500 km 나극 대륙 종단 중에 획득한 표층 및 주상 눈시료를 대상으로 총 수은 농도를 분석하였다. 일정한 간격 (40 km)으로 채집된 표층 눈 시료(n=44)의 경우 0.4-10.8 pg g-1로, 종단 거리 혹은 고도에 따른 경향은 관찰되지 않으나 3사분위수(1.7 pg g-1) 이상의 높은 값은 내륙(해안으로부터의 거리 >570 km, 고도 >3500 m)에서만 관찰되었다. 5 cm 간격으로 4 m 깊이까지 채집된 두 지점의 주상 눈 시료(n=160)는 <0.3-2.4 pg g-1의 농도 범위를 보였다. 두 주상 눈 시료는 각각 ~52 년 동안 1.3+0.9 pg cm-2 yr-1와 ~36년 동안 2.8+0.6 pg cm-2 yr-1의 수은 침적률을 보였다. 이는 Dome C 빙하코어에서 연구된 간빙기의 수은 침적률(~6 pg cm-2 yr-1; Jiruta et al., 2009) 보다 다소 높은 값이다. 본 연구에서는 타 연구(Brooks et al., 2008; Dommergue et al., 2010)에서 관찰한 여름철 대기 중 수은의 광산화 및 그에 따른 표층 눈 수은 농도 증가 현상을 관찰하지 못했다. 시료 내 수은 농도에는 장거리 수송으로 남극 대륙으로 유입된 입자상의 물질의 양 및 눈 축적량이 큰 영향을 줄 것으로 사료된다.