세종기지가 위치한 마리안 소만은 기후 변화로 인한 빙하후퇴로 다량의 융빙수가 유입되고 있다. 이러한 빙하후퇴에 따른 생 태계 반응을 예측하기 위해, 해양 환경 변화의 지시자인 식물플랑크톤 생체량 및 크기 구조와 물리, 화학적 매개변수에 대한 현장 조사를 2021년 12월, 2022년 1월 두 차례 수행하였다. 2022년 1월의 수온과 염분은 평균 1.41 ± 0.13 ℃, 33.9 ± 0.10 psu로 2021년 1월의 수온과 염분 인 0.87 ± 0.17 ℃, 34.1 ± 0.12 psu보다 상대적으로 고온, 저염의 양상을 보였다. 조사시기 동안 영양염류는 대체로 높은 농도를 보여 식물 플랑크톤의 제한요소로 작용하지 않은 것으로 판단된다. 식물플랑크톤 생체량의 지표인 엽록소는 2021년 12월, 2022년 1월에 각각 1.03 ± 0.64 μg L-1, 0.66 ± 0.15 μg L-1로 나타났으며 부유물질은 전체 조사기간 평균 24.9 ± 3.54 mg L-1로 나타났다. 부유물질의 농도가 높은 소만 내측에서 엽록소는 낮은 농도를 보였는데 이는 융빙수로부터 유입되는 고농도의 부유물질로 인해 수층 내 빛이 강하게 제한되어 식물플 랑크톤의 성장이 저해된 것으로 판단된다. 또한, 빙벽 주변 정점에서 크기가 작은 미소 식물플랑크톤이 전체 식물플랑크톤 생체량에서 70% 이상 차지하는 것으로 나타났으며 이는 융빙수 유입으로 유발된 저조도 환경에서 미소 식물플랑크톤의 기여도가 증가할 수 있음을 시사한다. 따라서 본 연구는 빙하후퇴 지역에서 유입되는 담수와 부유물질이 식물플랑크톤의 생체량 및 군집구조 조절 요인이 될 수 있 음을 시사하며, 결과 자료는 추후 마리안 소만의 탄소순환 변동을 파악하는 기초자료로 활용될 수 있다.

본 연구에서는 남극 로스해 연안에 서식하는 아델리펭귄(Pygoscelis adeliae)과 황제펭귄 (Aptenodytes forsteri)의 분변 시료를 기반으로 펭귄 장내 미생물 메타지놈 연구를 수행하였 다. Taxonomy 분석 결과, 아델리펭귄과 황제펭귄의 장내 미생물에는 주로 7개의 문(phylum), 18개의 과(family)가 존재하는 것으로 나타났다. 또한 미생물 다양성을 평가하기 위해 Alpha diversity 및 OTU abundance 분석을 수행한 결과, 전반적으로 아델리펭귄의 장내 미생물 다양 성이 황제펭귄보다 높은 것을 확인하였고, PCoA를 기반으로 한 Beta diversity 분석을 통해 두 개체군 간 장내 미생물 군집에 차이가 존재함을 확인하였다. PICRUSt를 활용한 기능적인 차원의 KEGG pathway 분석을 통해서는 아델리펭귄과 황제펭귄 시료에서 nucleoside and nucleotide biosynthesis pathway가 가장 많이 존재하는 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 남극 아델리펭귄과 황제펭귄의 장내미생물 구성과 다양성을 비교분석 할 수 있었다. 본 연구 결과 는 향후 펭귄의 먹이 섭식 관련 연구에 활용될 수 있으며, 더 나아가 다양한 남극 생물의 장내 미생물 메타지놈 분석에 대한 기초가 될 수 있을 것이다.

This study used hydroacoustic method to identify the vertical and horizontal distribution of Antarctic silverfish in the Ross Sea, Antarctica. In February and December 2018, Antarctic silverfish was detected up to 250 meters, and was mainly distributed in water depths of 20 to 30 meters. The horizontal distribution of Antarctic silverfish was mostly undetected in February, and December showed a relatively stronger distribution than that of February. Antarctic silverfish is characterized by their distribution near sea ice.

Commercial split beam echosounder (ES70) installed on a krill fishing vessel was calibrated in order to utilize it in estimating biomass of Antarctic krill (Euphausia superba). The method of calibration was to analyze the difference between the bottom backscattering strength of the commercial split beam echosounder (i.e. ES70) and the scientific echosounder (i.e. EK60) at one of transects near South Shetland Islands designated by CCAMLR. 38 kHz and 120 kHz were used for the calibration, and krill swarm signal levels obtained from multi frequencies, was examined to verify the calibration result. The analysis result indicated possibility of calibration by bottom backscattering strength, since the proportion of krill swarm signals within 2 dB < SV 120 kHz-38 kHz < 12 dB (i.e. a common SV 120 kHz-38 kHz range of 38 kHz and 120 kHz to be an indicator of Antarctic krill) over the total acoustic signals were 26.95% and 92.04%, respectively before and after the calibration.

남극 브랜스필드 해협의 동부분지로부터 획득한 GC08-EB01 코어퇴적물의 고해상 엽층리로부터 규조를 이용하여 고기후변화를 연구하였다. 규조 정량 분석의 결과 규조 개체수 농도는 0.4-4.2×108g-1로 매우 풍부하게 산출되었으며, 엽층리는 생물기원의 규조가 풍부한 층과 육성기원 퇴적물이 풍부한 층으로 구분된다. 규조 엽층리는 Corethron crilophilum, Eucampia antarctica, Fragilariopsis curta, F. kerguelensis, Odontella weissflogii, Proboscia inermis, R. styliformis, Thalassiosira antarctica와 Chaetoceros resting spores 등의 번성이 특징적이며, 육원성 엽층리에서는 규조 군집이 혼합되어 나타나는 것이 특징이다. 홀로세 후기 동안 Fragilariopsis curta+F. cylindrus)/Thalassiosira antarctica의 산출 수직 분포비가 급격히 증가하는 구간은 해빙의 확장을 지시하며, 연구 코어 GC08-EB01 코어퇴적물이 퇴적되는 동안 적어도 5번의 한랭기가 있었음을 알려준다.

남극 King George Island, Marian Cove에 서식하는 중형저서생물 군집구조, 수직분포 그리고 요각류 군집을 조사하기 위해 2002년 12월 Marian Cove내 5개 정점과 Nelson Island북동쪽연안 1개 정점에서 자유 낙하 중력 시추기를 이용하여 채집을 실시하였다. 조사기간 중 중형저서생물은 11개 분류군이 발견되었으며, 출현한 중형 저서생물의 총 개체수는 322~1515 indiv. 10cm-2범위로 평균 7

남극 드레이크해협 남부에서 채취한 코아퇴적물(GC 98-06)로부터 32개의 시료를 얻어 고생물학적으로 연구한 결과 총 23속 64종의 규조 미화석이 감정되었다. 산출된 규조 미화석의 군집 조성 중 Actinocyclus actinochilus, Coscinodiscus asteromphalus, Eucampia antarctica, Fragilariopsis kerguelensis, Thalassiosira lentiginosa, T. ritscheri와 T. anguste-lineata 등이 우점종으로 전체 군집의 73%를 차지한다. 공해환경을 지시해 주는 종들이 Bransfield Strait Water에 의해 유입된 해빙종들에 비해서 다량 산출되며, 제 4기 지시종과 제 3기의 마이오세와 플라이오세를 지시해주는 종들이 혼합되어 산출되는 것은, 퇴적물의 퇴적 당시 고환경이 주로 남극 순환수에 의해 운반된 남극저층수(Circumpolar deep water)에 의해 영향을 받아서 주변의 고기 퇴적물로부터 규조 화석들이 재이동 되었음을 의미한다.

브랜스필드 동부 분지에서 얻은 길이 약 5m의 시추코어(A9-EB2)에서 채취된 44개의 시료로부터 총 41속 58종의 방산충이 감정되었으며, Antarctissa denticulata, A. longa, A. strelkovi, Lithomelissa setosa, Lithomitra lineata, Peridium longispinum와 Phormacantha hystrix 등이 우세종으로 이들이 총 산출량의 75%를 차지한다 시추코어에서 산출된 방산충 군집의 대부분은 긴 지질 시대를 나타내는 종들이며, Phaeodarian목의 Challengeriidae과에 속하는 Challengeron 속과 P개tocystis 속은 일반적으로 제4기에서 산출되므로 시추 퇴적물의 대략적인 지질 시대는 제4기(Pleistocene-Holocene)에 해당된다. 방산충 군집의 종조성은 Antarctissa strelkovi, A. denticulata, Cycladophora davisiana와 Larcopyle buetschlii등 전형적인 남극종(Circumpolar group)들이 다른 종들에 비해 상대적으로 다량 산출된다. 또한 연안 환경을 지시하는 Plectacantha oikiskos, Phomacantha hystrix와 원양 환경을 지시하는 Lithomelissa setosa가 함께 산출된다. 남극종의 산출과 Phomacantha-Plectacantha group이 Lithomelissa group의 산출량보다 많은 것으로 보아, 연구 지역은 남극순환수(Antarctic Circumpolar Current)나 벨링스하우젠해로부터 해류의 영향을 받은 연안 환경 지역이나 서쪽의 원양 환경인 웨델해로부터 브랜스필드 분지로 차가운 물이 유입되었음을 알 수 있다.

서남극 남쉐틀랜드 군도 킹조지 섬 마리안 소만에서 중력시추기로 얻은 길이 2.3 m의 시추퇴적물은 홀로세 동안 이 지역에서 일어났던 빙해양 퇴적작용의 특성을 보여준다. 층준 115 cm를 기준으로 상부층과 하부층으로 나뉘어진다. 하부층은 조립질 물질이 우세하며 상부는 리드마이트와 괴상(塊狀) 니질(泥質) 층이 우세하다. 상부층에서 우세한 조립물질은 보통 빙하로 운반된 물질과 이미 존재하던 빙퇴석으로 구성되는 바, 세립물질은 융빙수, 빙하,바람으로 공급된 육성기원 쇄설물이 대부분이며 생물기원물질도 상당량 혼재되었다. 세립물질 내에 포함된 조립물질은 유빙운반물질로 해석된다. 깊이 105cm의 아래부분은 질소 총량, 탄소 총량, 유기물 총량이 적은 반면 유황 총량과 탄산칼슘 총량은 많다. 유기물 총량과 질소총량 사이의 비(C/N ratio)는 대체로 큰 변화가 없다. 현재의 마리안소만 동쪽 빙벽은 리드마이트와 빙퇴석의 산출시기를 고려할 때 지금부터 8,300년 전에는 1.6km 서쪽에 위치했던 것으로 보인다. 마리안소만의 퇴적물은 7,970±70년 전 빙벽이 시추심 위치에서 후퇴하면서 세립물질과 유빙운반물질이 우세해졌다.

Tertiary volcanic activity in the Fildes Peninsula can be divided into three stages (I, II, III) of magmatism. Evolutionary process of each stage was examined from the geochemical characteristics. For stage I, olivine, orthopyroxene and clinopyroxene of low Fe/Mg ratio as well as Ca-plagioclase begin to crystallize and fractionate. Stage II magma, which is more differentiated than stage I magma, shows the fractionation of Ca-plagioclase and olivine and orthopyroxene of high Fe/Mg ratio. Stage III magma, which is slightly more differentiated than stage I magma but less than stage II magma, intruded into the area when stage II magmatism was weakened. The volcanic rocks on the Fildes Peninsula show, as a whole, tholeiitic natures. From the previous studies on Sr isotopic ratio, the origin of the volcanic magma in the area was assumed to be upper mantle. Accordingly, the volcanic rocks in the area were originated from tholeiitic magma which generated by the partial melting of upper mantle under island-arc environment.