해양 동위원소 단계 (Marine Isotope Stage (MIS))
쉽게 풀면
심해 바닥의 진흙에는 수백만 년 동안 죽은 유공충 껍질이 차곡차곡 쌓여 있습니다. 껍질의 산소 동위원소비는 빙하가 많을수록 높아지므로, 코어를 위에서 아래로 재면 따뜻한 시기와 추운 시기가 톱니처럼 반복되는 곡선이 나옵니다. 이 곡선에 현재(MIS 1)부터 번호를 매겨, 따뜻한 시기는 홀수, 추운 시기는 짝수로 부르는 것이 해양 동위원소 단계입니다. 예컨대 마지막 간빙기는 MIS 5e, 마지막 빙하기 최성기는 MIS 2입니다.
왜 중요한가
MIS는 전 세계 어느 해역의 코어에서든 같은 패턴이 나타나므로 지역이 다른 기록을 서로 맞추는 국제 공통 시간 기준으로 쓰인다. 육상의 뢰스-고토양, 빙하 코어, 석순, 고고학 유적의 연대도 MIS에 대응시켜 해석하며, 밀란코비치 주기와의 비교, 빙하기-간빙기 진폭과 주기의 변화(중기 플라이스토세 전환) 분석이 모두 이 틀 위에서 이루어진다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
한랭기(6)에서 온난기(5e)로 급격히 바뀌는 빙하기 종결 구간을 다룬다는 뜻이다.
여러 코어의 δ¹⁸O를 평균한 표준 곡선(LR04)에 맞추어 시료의 나이를 정했다는 의미이다.
약 40만 년 전 온난기를 현재와 비교하는 고기후 연구의 관용적 표현이다.
조금 더 깊게 보면
MIS 체계는 Emiliani(1955)가 카리브해 코어의 유공충 δ¹⁸O를 바탕으로 제안하였고, Shackleton과 Opdyke(1973)가 고지자기 역전을 기준으로 연대를 부여하면서 전 지구 표준으로 자리 잡았다. 현재 가장 널리 쓰이는 기준 곡선은 57개 코어를 합성한 LR04 스택(Lisiecki & Raymo, 2005)으로, 5.3 Ma까지 100개 이상의 단계를 정의한다. 단계 내부의 작은 변동은 5a~5e처럼 문자로 세분하며, 빙하기에서 간빙기로 넘어가는 급격한 전이는 '종결(Termination)'이라 하여 로마 숫자로 번호를 붙인다. 약 1.2~0.7 Ma 이전에는 41 kyr 주기가, 이후에는 약 100 kyr 주기가 우세해 단계의 길이와 진폭이 달라진다.
주의할 점
MIS 경계는 암석 단위가 아니라 동위원소 곡선의 변곡점으로 정의되므로 단계의 절대 연대는 사용하는 연대모델(궤도 조율 등)에 따라 수천 년씩 달라질 수 있다. 또 δ¹⁸O 곡선에는 빙하량 외에 심층수 온도 변화도 섞여 있다.