해양저장효과 (Marine Reservoir Effect)

고고학
한 줄 정의: 바닷물 속 탄소가 대기보다 오래된 탓에, 조개껍데기 같은 해양 기원 시료의 방사성탄소연대가 실제보다 오래 나오는 현상입니다.

쉽게 풀면

바다는 깊은 곳의 오래된 물이 아주 천천히 섞이는 커다란 저수지와 같습니다. 그 물에 녹아 있는 탄소는 이미 오랫동안 대기와 떨어져 있었기 때문에 방사성탄소가 그만큼 줄어든 상태입니다. 이 물에서 자란 조개나 물고기, 그리고 그런 먹이를 많이 먹은 사람의 뼈는 같은 시기의 육상 시료보다 수백 년 늙은 연대를 내놓습니다. 패총에서 나온 조개 연대를 그대로 받아들이면 유적이 실제보다 이르게 보이는 이유가 여기에 있습니다.

왜 중요한가

해안 유적과 패총이 많은 지역에서는 이 효과를 보정하지 않은 연대가 곧바로 편년 오류로 이어집니다. 특히 조개는 시료를 구하기 쉬워 자주 쓰이므로, 보정 절차를 명시하는 것이 절대연대측정 결과를 신뢰할 수 있게 만드는 최소 조건입니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

"패각 시료의 방사성탄소연대는 해양 보정곡선과 지역 편차값을 적용하여 보정하였다."

바다 시료에는 육상용 곡선을 쓸 수 없어 해양 전용 보정곡선을 쓰고, 여기에 해당 해역의 특성을 반영한 편차값을 더해 실제 연대를 산출했다는 뜻입니다.

"동일 층에서 채취한 목탄과 패각의 연대 차가 수백 년에 달해 해양저장효과의 개입이 확인되었다."

같은 층이라면 두 시료의 연대가 비슷해야 하는데 조개 쪽만 훨씬 오래 나왔다는 것은, 그 차이가 바다 탄소의 성질에서 비롯되었음을 보여 줍니다.

"인골의 탄소·질소 동위원소비로 해양 자원 섭취 비율을 추정한 뒤 연대를 보정하였다."

바다 음식을 많이 먹은 사람일수록 뼈 연대가 더 오래 나오므로, 식단에서 해양 자원이 차지한 비율을 먼저 계산해 보정 폭을 정했다는 의미입니다.

조금 더 깊게 보면

보정은 전 지구 평균 저장연대를 반영한 해양 보정곡선을 적용한 뒤, 해역마다 다른 편차값을 더하는 두 단계로 이루어집니다. 깊은 물이 솟아오르는 용승 해역일수록 편차가 크고, 석회암 지대의 강물에서는 비슷한 원리의 담수저장효과가 나타납니다. 인골처럼 육상과 해양 먹이가 섞인 시료는 동위원소분석으로 혼합 비율을 추정해 보정합니다.

주의할 점

목탄이나 종자 같은 육상 시료에는 적용하지 않습니다. 또 지역 편차값은 시대에 따라 변할 수 있으므로 현생 표본에서 얻은 값 하나를 모든 시기에 그대로 적용하는 것은 위험하며, 보정 전 연대와 보정 후 연대를 구분해 제시해야 합니다.

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