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Schreck, M.,Nam, S.I.,Clotten, C.,Fahl, K.,De Schepper, S.,Forwick, M.,Matthiessen, J. Elsevier Scientific Pub. Co 2017 Marine micropaleontology Vol.136 No.-
Organic-walled dinoflagellate cysts and acritarchs are a vital tool for reconstructing past environmental change, in particular in the Neogene of the high northern latitudes where marine deposits are virtually barren of traditionally used calcareous microfossils. Yet only little is known about the paleoenvironmental value of fossil assemblages that do not have modern analogues, so that reconstructions remain qualitative. Thus, extracting their paleoecological signals still poses a major challenge, in particular on pre-Quaternary timescales. Here we unravel the relationship between species relative abundance and sea surface temperature for extinct dinoflagellate cyst and acritarch taxa from the Neogene of the Iceland Sea using palynological assemblages and organic geochemical (alkenone) data generated from the same set of samples. The reconstructed temperatures for the Miocene to Pliocene sequence of Ocean Drilling Program Site 907 range from 3 to 26<SUP>o</SUP>C and our database consists of 68 dinoflagellate cyst and acritarch samples calibrated to alkenone data. The temperature range of five extant species co-occurring in the fossil assemblage agrees well with their present-day distribution providing confidence to inferred temperature ranges for extinct taxa. The 14 extinct dinoflagellate cyst and acritarch species clearly exhibit a temperature dependency in their occurrence throughout the analysed section. The dinoflagellate cyst species Batiacasphaera hirsuta, Labyrinthodinium truncatum, Cerebrocysta irregulare, Cordosphaeridium minimum, Impagidinium elongatum and Operculodinium centrocarpum s.s., and the acritarch Lavradosphaera elongatum, which are confined to the Miocene, have highest relative abundances and restricted temperature ranges at the warm end of the reconstructed temperature spectrum. The latter five species disappear when Iceland Sea surface temperatures permanently drop below 20<SUP>o</SUP>C, thus indicating a distinct threshold on their occurrence. In contrast, species occurring in both the Miocene and Pliocene interval (Batiacasphaera micropapillata, Habibacysta tectata, Reticulatosphaera actinocoronata, Cymatiosphaera? invaginata) show a broader temperature range and a tolerance towards cooler conditions. Operculodinium? eirikianum may have a lower limit on its occurrence at around 10<SUP>o</SUP>C. The calibration of species relative abundance versus reconstructed sea surface temperature provides a quantitative assessment of temperature ranges for extinct Miocene to Pliocene species indicating that temperature is a decisive ecological factor for regional extinctions that may explain the frequently observed asynchronous highest occurrences across different ocean basins. It demonstrates that qualitative assessments of ecological preferences solely based on (paleo) biogeographic distribution should be treated with caution. In addition to enhancing knowledge on marine palynomorph paleoecology, this study ultimately improves the application of palynomorphs for paleoenvironmental reconstructions in the Neogene of the Arctic and subarctic seas, a region essential for understanding past global climate.
북극해 퇴적 양상을 통한 제4기 중, 후기 서북극해 빙하역사 이해
조영진(Young Jin Joe),장광철(Kwangchul Jang),김정현(Jung-Hyun Kim),Leonid Polyak,Frank Niessen,Ruidiger Stein,Jens Matthiessen,Gerrit Lohmann,윤석훈(Seok-Hoon Yoon),우경식(Kyung Sik Woo),남승일(Seung-Il Nam) 대한지질학회 2021 대한지질학회 학술대회 Vol.2021 No.10
본 연구에서는 2015년도 쇄빙연구선 아라온호를 이용하여 수행된 북극탐사(ARA06C) 동안 서북극해 척치분지(수심 약 2300 m)에서 획득한 약 14 m 길이의 고해상도 점보피스톤코어 퇴적물 기록(ARA06C/04-JPC)과 해저지형자료를 분석하였다. 본 연구의 목표는 최근까지 보고된 북극해 퇴적물 시추코어기록을 종합하여 약 45만년(MIS 12) 동안 북극해의 시공간적인 퇴적율 변화와 빙하기와 간빙기에 일어났던 퇴적양상을 복원하는데 있다. 서북극해 퇴적층에는 캐나다 북극군도에서 기원하는 돌로마이트/쇄설성 탄산염 성분의 빙하기원 쇄설성 퇴적물이 쌓인 층(layers with iceberg rafted debris)이 빙하기/해빙기 층에서 반복적으로 나타나며, 이는 MIS 12 이후로 빙하기-간빙기 동안 로렌타이드 빙상의 성장과 후퇴가 반복되었음을 지시한다. 북극해에서 각 빙하기/해빙기의 평균 퇴적율은 MIS 7 이후 천년 단위로 mm 규모에서 cm 규모로 높아지는 경향을 보인다. 중앙 북극해 로모노소프 해령의 평균 퇴적율은 MIS 6/5 동안 1-2 cm/kyr로 증가하며, MIS 4/3 동안 최대 9 cm/kyr까지 높아진다. 동시베리아-척치 대륙주변부뿐만아니라 인접한 심해 분지에서는 MIS 12/11를 제외한 MIS 6/5와 MIS 4/3에 로모노소프 해령과 비슷하게 비교적 높은 퇴적율을 보인다. 특히, MIS 4/3 동안 동시베리아-척치 주변 해역은 20 cm/kyr 이상의 매우 높은 퇴적율을 보이는데, 이는 MIS 4 동안 발달된 동시베리아-척치해의 거대 해양기저빙하(marine-based glaciers)의 영향으로 많은 양의 퇴적물이 서북극해 심해저로 공급된 것으로 해석된다. 로모노소프 해령과 동시베리아-척치 주변해역 사이에 위치한 알파-멘델레프 해령에서도 MIS 4/3 동안 비교적 높은 퇴적율을 보이나, 이전의 빙하기/해빙기에서는 mm/kyr 규모의 매우 낮은 퇴적율이 나타난다. 최근, Batchelor et al . (2019)에서 제시한 북극해 빙하모델과 북극해 퇴적율의 변화를 비교해 본 결과, 로모노소프 해령에서 퇴적율이 증가하는 것은 유라시아 빙상과 동시베리아-척치 해역의 거대 해양기저빙하의 발달과 관련된 것으로 추정된다. 따라서 현재 남극대륙과 유사하게 북극해가 1 km 이상 두꺼운 빙붕(ice shelf)으로 덮였던 시기는 Jakobsson et al . (2016)이 제시하였던 MIS 6보다는 MIS 4으로 해석되며, 이는 동시베리아-척치 해역에서 거대빙하가 발달하였던 시기와 일치하는 것으로 보인다.