탄소 동위원소 이상 (Carbon Isotope Excursion)
한 줄 정의: 퇴적 기록에서 δ¹³C 값이 짧은 지질 기간에 뚜렷하게 크게 오르거나 떨어진 구간을 말합니다.
쉽게 풀면
바다와 대기의 탄소에는 가벼운 ¹²C와 무거운 ¹³C가 일정한 비율로 섞여 있습니다. 유기물이나 메탄처럼 가벼운 탄소가 한꺼번에 쏟아지거나, 반대로 유기물이 대량으로 묻히면 이 비율이 바뀌어 암석과 화석에 기록됩니다. 그 급격한 변화 구간을 탄소 동위원소 이상이라고 부릅니다.
왜 중요한가
탄소 동위원소 이상은 과거 탄소 순환이 크게 흔들린 사건을 찾아내는 지문입니다. 온난화 사건과 대멸종의 원인 분석, 멀리 떨어진 지층을 같은 시기로 맞추는 층서 대비에 널리 쓰입니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"팔레오세–에오세 경계의 뚜렷한 음의 탄소 동위원소 이상은 ¹³C가 결핍된 탄소가 대량으로 방출되었음을 지시한다."
PETM 시기의 탄소 방출을 동위원소 이상으로 추론하는 대표적인 문장입니다.
조금 더 깊게 보면
음의 이상은 화산 탄소·메탄·유기물 산화처럼 가벼운 탄소의 방출로, 양의 이상은 유기탄소 대량 매몰로 해석하는 경우가 많습니다. 다만 크기는 시료 종류(해양 탄산염, 유기물, 토양 탄산염)와 속성작용에 따라 달라집니다. 방출된 탄소량을 추정하려면 탄소원의 동위원소 값을 가정해야 하므로 불확실성이 큽니다.
주의할 점
한 단면의 δ¹³C 변화를 곧바로 전지구적 이상이라고 단정하면 안 되며, 지역 효과와 속성작용을 먼저 배제해야 합니다. 기존 '고기후 프록시' 항목은 대리 지표 일반을, 이 항목은 탄소 동위원소 기록에 나타나는 특정 신호를 다룹니다.