MIS 3 후기~MIS 2 초기 유라시아: 대생물군계(Megabiome) (58,000~22,000년 전) 지도

30

연대: 30 ka BP 30 ka BP 지표값

메가바이옴 구성(주요 유형 + 기타)

생물군계(Megabiome) 지도를 읽는 방법

이 지도는 MIS 3 후기부터 MIS 2 초기까지 유라시아 주요 지역의 잠재 식생 구조가 시대에 따라 어떻게 변했는지 보여줍니다.

각 유적을 중심으로 반경 500km의 통계 분석권을 설정하고, 그 안에 포함된 육지 격자를 Megabiome으로 분류한 뒤 범주별 면적 비율을 계산했습니다.

지도에 표시된 원은 실제 정착 영역이나 사냥 영역이 아닙니다. 서로 다른 지역의 환경을 동일한 규모로 비교하기 위한 통계적 분석 범위입니다.

Biome과 Megabiome

Biome

Biome(생물군계)은 기후와 잠재 식생에 따라 지표를 산림, 초원, 관목지, 툰드라, 사막 등으로 구분한 범주형 자료입니다.

Biome은 식물의 생산량이 아니라 환경의 종류를 보여줍니다.

예를 들어 두 지역이 모두 Boreal forest로 분류되더라도 다음 조건은 서로 다를 수 있습니다.

식생 밀도
연간 식물 생산량
성장기간
수분조건
적설량과 겨울 먹이 접근성

따라서 같은 Biome이라고 해서 두 지역의 실제 생태적 생산력이 동일한 것은 아닙니다.

Megabiome

Megabiome은 여러 세부 Biome을 더 넓은 생태 범주로 통합한 분류입니다.

세부 분류보다 지역 간 장기 변화와 넓은 공간적 패턴을 비교하기 쉽다는 장점이 있습니다. 다만 범주를 통합하는 과정에서 세부적인 식생 차이는 보이지 않게 됩니다.

이 지도와 그래프에서는 가독성을 위해 다음 다섯 범주만 표시합니다.

Boreal forest
Grassland
Tundra
Tundra-steppe
Other

그래프에 표시되는 다섯 범주

Boreal Forest

Boreal forest(북방림)는 한랭기후에 적응한 나무가 우세한 산림환경입니다. 주로 침엽수와 냉대성 수종이 포함됩니다.

북방림은 인간에게 다음과 같은 자원을 제공할 수 있습니다.

목재
연료
은신처
주거 재료
일부 식물과 소형동물 자원

그러나 산림이 조밀할수록 넓은 개방지를 선호하는 대형 군집성 초식동물의 이동과 시야가 제한될 수 있습니다.

해석 방법

비율 증가: 분석권에서 북방림형 환경이 확대됨
비율 감소: 산림이 다른 개방환경으로 대체됐을 가능성
비율 유지: 산림형 범주가 유지되었음을 의미하지만 생산성 유지까지 뜻하지는 않음

Boreal forest 비율이 높더라도 NPP와 LAI가 감소하면 산림 범주는 유지되면서 실제 식생 생산량과 밀도는 약화될 수 있습니다.

Grassland

Grassland(초원)는 풀과 기타 초본식물이 우세한 개방환경입니다.

말, 들소, 일부 순록류와 같은 이동성 초식동물이 이용할 수 있는 환경이지만, Grassland라는 분류만으로 풍부한 초원을 의미하지는 않습니다.

같은 Grassland에서도 다음 조건에 따라 생태적 가치가 크게 달라질 수 있습니다.

식물 생산량
성장기간
강수량
적설 깊이
겨울철 먹이 접근성
초본식생의 밀도

해석 방법

비율 증가: 초본 중심의 개방환경이 확대됨
Boreal forest 감소와 함께 증가: 산림 장벽이 약화되고 개방지가 연결됐을 가능성
NPP 감소와 함께 증가: 초원 면적은 넓어졌지만 단위면적당 먹이량은 줄었을 가능성
NPP와 생산기간이 모두 높음: 비교적 생산적인 초원환경일 가능성

Grassland의 확대를 곧바로 동물 증가나 인간 생활조건 개선으로 해석해서는 안 됩니다.

Tundra

Tundra(툰드라)는 나무가 자라기 어려운 한랭한 무수목 환경입니다.

일반적으로 다음과 같은 식생이 우세합니다.

사초
이끼
지의류
낮은 관목
짧은 초본식물

툰드라는 성장기간이 짧고 연간 생산량도 낮은 경우가 많습니다. 그러나 계절에 따라 순록과 같은 이동성 초식동물이 이용할 수 있는 먹이자원이 형성될 수 있습니다.

해석 방법

비율 증가: 분석권의 한랭 개방환경이 확대됨
Boreal forest 감소와 함께 증가: 산림에서 한랭 개방환경으로의 전환 가능성
Productive Months 감소와 함께 증가: 성장기간 단축과 한랭화가 함께 진행됐을 가능성
Tundra-steppe 감소와 함께 증가: 비교적 초원성이 강한 개방환경에서 더 한랭한 툰드라로 이동했을 가능성

툰드라가 확대되었다고 해서 해당 지역을 동물이나 인간이 전혀 이용할 수 없었다는 뜻은 아닙니다. 계절별 생산과 겨울 먹이 접근성을 함께 봐야 합니다.

Tundra-Steppe

Tundra-steppe(툰드라–스텝)는 툰드라 식생과 건조한 초원 식생이 함께 나타나는 한랭 개방환경입니다.

빙하기의 매머드 스텝과 밀접하게 관련되지만, 유라시아 전체에 동일한 모습으로 펼쳐진 하나의 균질한 초원은 아니었습니다.

지역에 따라 다음 조건이 달랐습니다.

풀·사초·관목의 구성
식생 밀도
토양 수분
적설량
생산기간
여름철 생산량
초식동물의 계절적 이용 가능성

해석 방법

비율 증가: 한랭하지만 초원성이 유지되는 개방환경이 확대됨
Tundra와 함께 증가: 산림이 감소하고 한랭 개방환경이 확대됐을 가능성
Grassland보다 Tundra-steppe가 증가: 보다 춥고 건조한 초원환경으로 전환됐을 가능성
높은 Peak-quarter NPP와 함께 나타남: 짧은 여름 동안 생산이 집중되는 계절적 초원환경일 가능성
낮은 NPP와 함께 나타남: 넓지만 성긴 저생산성 개방환경일 가능성

Tundra-steppe가 넓었다는 사실만으로 매머드나 다른 초식동물의 밀도가 높았다고 판단할 수는 없습니다.

Other

Other는 그래프에서 별도로 표시하지 않는 나머지 Megabiome을 하나로 합친 시각화 범주입니다.

원자료에서 Other에는 다음과 같은 범주가 포함될 수 있습니다.

Temperate forest
Cool forest
Savanna / woodland
Shrubland
Desert
Barren
Land ice

Other는 하나의 생태계 유형이 아닙니다. 그래프를 단순화하고 네 개의 핵심 범주 변화를 선명하게 보여주기 위해 나머지 범주를 묶은 것입니다.

Productive Months와의 관계

그래프의 각 막대는 선택한 지역의 특정 시점에 나타난 Megabiome 면적 구성을 보여줍니다.

세로축은 반경 500km 분석권에 포함된 육지면적의 비율입니다.

각 막대의 전체 합계 = 100%

예를 들어 특정 시점에 다음과 같이 나타날 수 있습니다.

Boreal forest: 4%
Grassland: 0%
Tundra: 51.5%
Tundra-steppe: 26.8%
Other: 17.7%

이는 분석권 전체가 하나의 환경이었다는 뜻이 아닙니다. 해당 분석권 안에 서로 다른 Megabiome이 위와 같은 면적비로 함께 존재했다는 뜻입니다.

막대 하나를 읽는 방법

막대 하나에서는 다음을 확인합니다.

어느 범주가 가장 넓은가?
두 번째로 넓은 범주는 무엇인가?
하나의 범주가 압도적인가?
여러 범주가 비슷한 비율로 섞여 있는가?
개방환경과 산림환경의 비율은 어떠한가?

시간에 따른 막대를 읽는 방법

여러 시점의 막대를 왼쪽에서 오른쪽으로 비교하면 다음을 확인할 수 있습니다.

산림의 확대 또는 감소
초원과 툰드라–스텝의 변화
툰드라의 확대
환경구성의 급격한 전환 시점
특정 환경이 유지된 기간
개방환경과 산림환경 사이의 반복적 변화

색상 영역의 경계가 짧은 시간에 크게 움직이면 해당 시기에 환경구성이 강하게 재편됐다는 뜻입니다.

우점 대생물군계(Dominant Megabiome)

Dominant Megabiome(우점 Megabiome)은 선택한 시점과 지역에서 가장 넓은 면적을 차지한 Megabiome입니다.

30 ka BP 야나의 경우:

Dominant Megabiome: Tundra
Dominant Megabiome Percent: 51.5%

이는 야나 반경 500km 분석권의 약 51.5%가 Tundra로 분류되었으며, Tundra가 가장 넓은 범주였다는 뜻입니다

주의점

우점 Megabiome은 분석권 전체가 그 환경이었다는 의미가 아닙니다.

야나의 나머지 약 48.5%에는 Tundra-steppe, Boreal forest, Barren, Desert 등의 다른 환경이 함께 존재했습니다.

따라서 다음과 같이 표현해야 합니다.

30 ka BP 야나 분석권에서는 Tundra가 약 51.5%로 가장 넓은 Megabiome이었다.

다음 표현은 부정확합니다.

30 ka BP 야나 전체가 툰드라였다.

Closed Forest

Closed Forest는 비교적 폐쇄적인 산림형 Megabiome의 면적비를 합산한 지표입니다.

이 분석에서는 다음 산림 범주가 포함됩니다.

Temperate forest
Cool forest
Boreal forest

30 ka BP 야나의 값은 다음과 같습니다.

Closed Forest: 4.0%

이 시점의 야나에서는 Boreal forest가 약 4.0%를 차지했고 다른 폐쇄 산림 범주는 거의 나타나지 않았습니다.

해석 방법

값이 높음: 분석권에서 산림형 환경이 넓음
값이 낮음: 개방환경이 우세함
시간이 지나면서 감소: 산림 장벽의 약화 또는 개방화 가능성
시간이 지나면서 증가: 산림의 확장 또는 회복 가능성

Closed Forest는 나무의 실제 밀도나 목재 생산량을 직접 측정하지 않습니다. 산림형으로 분류된 격자의 면적비를 나타냅니다.

Core Steppe

Core Steppe는 분석권 안에서 핵심적인 초원성 개방환경이 차지하는 면적비입니다.

이 분석에서는 다음 범주를 합산합니다.

Grassland
Tundra-steppe

30 ka BP 야나의 값은 다음과 같습니다.

Core Steppe: 26.8%

야나에서는 Grassland가 거의 없었기 때문에 이 값은 대부분 Tundra-steppe의 26.8%에서 비롯됩니다.

해석 방법

값이 높음: 초원성이 강한 개방환경이 넓음
Closed Forest 감소와 함께 증가: 산림이 줄고 초원성 개방지가 확대됐을 가능성
Cold Open과 함께 높음: 분석권 전체에서 한랭 개방환경이 우세했을 가능성
NPP가 낮음: 넓지만 성긴 저생산성 스텝일 가능성
Peak-quarter NPP가 상대적으로 높음: 짧은 여름에 생산이 집중되는 계절적 스텝일 가능성

Core Steppe는 초식동물의 실제 개체수나 초원의 먹이량을 직접 나타내지 않습니다.

Cold Open

Cold Open은 춥고 식생이 성기거나 거의 없는 개방환경의 면적비를 합산한 지표입니다.

이 지도에서는 주로 다음 범주가 포함됩니다.

Tundra
Barren

30 ka BP 야나의 값은 다음과 같습니다.

51.495% + 17.215% = 68.710%

따라서:

Cold Open: 68.7%

이는 야나 분석권의 약 68.7%가 툰드라 또는 식생이 매우 희박한 한랭 개방환경으로 구성됐다는 뜻입니다.

Tundra-steppe는 Core Steppe에 포함되므로 Cold Open에는 중복해서 포함하지 않습니다.

해석 방법

값이 높음: 한랭 개방환경이 넓음
Closed Forest가 낮고 Cold Open이 높음: 산림이 거의 없고 한랭 개방지가 우세함
Barren 증가로 값이 높아짐: 단순한 툰드라 확대보다 더 강한 식생 희박화를 의미할 수 있음
Tundra 증가로 값이 높아짐: 무수목 한랭환경의 확대를 의미할 수 있음

Cold Open의 확대가 반드시 초식동물에게 유리한 것은 아닙니다. 개방성은 높아져도 생산성이 낮으면 동물의 밀도가 감소하고 계절 이동거리가 늘어날 수 있습니다.

Megabiome Turnover

Megabiome Turnover는 두 시점 사이에 Megabiome의 면적 구성이 얼마나 달라졌는지를 나타내는 지표입니다.

계산식은 각 범주의 면적비 변화 절댓값을 모두 더한 뒤 2로 나누는 방식입니다.

T = 1 2 ∑ i | p_i,t − p_i,t−1 |

여기서:

p_i,t : 현재 시점의 범주 i 면적비
p_i,t−1 : 직전 시점의 범주 i 면적비

값의 범위는 일반적으로 0에서 1 사이입니다.

기본 해석

Turnover	의미
0에 가까움	두 시점의 Megabiome 구성이 거의 비슷함
값이 커짐	여러 범주의 면적비가 크게 달라짐
1에 가까움	환경구성이 거의 완전히 다른 범주로 교체됨

30 ka BP 야나의 값은 다음과 같습니다.

Megabiome Turnover: 0.078

이는 32 ka BP에서 30 ka BP 사이에 전체 분석권 면적의 약 7.8%에 해당하는 Megabiome 구성이 다른 범주로 재배치된 정도로 해석할 수 있습니다.

이 기간에는 대체로 다음 변화가 나타났습니다.

Tundra-steppe 증가
Tundra 감소
Barren 감소
Boreal forest 소폭 증가

따라서 0.078은 환경이 단순히 악화되었다는 뜻이 아니라, 툰드라와 불모지 일부가 툰드라–스텝과 북방림 방향으로 재구성된 정도를 나타냅니다.

중요한 주의점

Turnover가 높다는 것은 환경이 나빠졌다는 뜻이 아니라 환경 종류의 면적 구성이 크게 바뀌었다는 뜻입니다.

예를 들어 다음 두 변화는 모두 높은 Turnover를 만들 수 있습니다.

산림이 감소하고 툰드라가 확대되는 변화
툰드라가 감소하고 초원이나 산림이 확대되는 변화

변화의 방향은 반드시 각 범주의 면적비와 함께 확인해야 합니다.

또한 첫 번째 시점은 비교할 이전 시점이 없으므로 Turnover를 0으로 표시하거나 계산 대상에서 제외할 수 있습니다. 이것은 환경변화가 전혀 없었다는 뜻이 아닙니다.

Analysis Window Area

Analysis Window Area는 각 유적을 중심으로 설정한 반경 500km 분석권 가운데 실제 통계 계산에 포함된 면적입니다.

30 ka BP 톈위안의 값은 다음과 같습니다.

Analysis Window Area: 784,191 km²

반경 500km인 완전한 원의 이론적 면적은 다음과 같습니다.

π × 500² ≈ 785,398 km²

지도에 표시된 784,191km²는 이론적인 원의 면적과 거의 같습니다. 작은 차이는 다음 요인에서 발생할 수 있습니다.

원자료의 격자 해상도
분석권 경계에 걸친 격자의 포함 방식
육지 마스크
해안선
면적가중 계산 방식

분석권 면적은 다음을 의미하지 않습니다.

유적 주민의 실제 정착 영역
당시 집단의 영토
실제 사냥 범위
개인이나 집단의 일상적인 이동거리
고고학적으로 복원된 문화권

각 원은 서로 다른 지역의 기후와 식생을 동일한 규모로 비교하기 위해 설정한 통계적 분석창입니다.

야나 RHS 30 ka BP 해석 사례

30,000년 전 야 반경 500km 분석권의 주요 값은 다음과 같습니다.

표시 범주	면적비	구성
Boreal forest	4.0%	Boreal forest
Grassland	0.0%	Grassland
Tundra	51.5%	Tundra
Tundra-steppe	26.8%	Tundra-steppe
Other	17.7%	Barren 17.2% + Desert 0.5%

이를 종합하면 다음과 같이 해석할 수 있습니다.

30 ka BP 야나 분석권에서는 Tundra가 약 51.5%로 가장 넓었고, Tundra-steppe가 약 26.8%를 차지했습니다. Boreal forest는 약 4.0%에 불과했으며, Barren과 Desert를 포함한 Other는 약 17.7%였습니다. 따라서 이 지역은 산림이 거의 없는 한랭 개방환경이 우세했지만, 분석권의 약 4분의 1에는 툰드라–스텝이 존재했습니다.

지도 카드의 파생지표는 다음과 같이 읽습니다.

Dominant Megabiome 51.5%: 가장 넓은 Tundra의 비율
Closed Forest 4.0%: 폐쇄 산림형 환경의 합
Core Steppe 26.8%: Grassland와 Tundra-steppe의 합
Cold Open 68.7%: Tundra와 Barren의 합
Megabiome Turnover 0.078: 32 ka BP 대비 환경구성 변화 정도

이 결과는 야나가 따뜻하거나 연중 풍요로운 피난처였음을 보여주지 않습니다. 오히려 산림이 거의 없는 저생산성 한랭 개방환경이 우세했음을 보여줍니다.

그러나 툰드라–스텝과 짧은 여름 생산창이 존재했기 때문에 이동성 초식동물이 계절적으로 이 지역을 이용할 수 있었고, 인간도 의복, 주거, 저장, 협력 및 동물 이동에 대한 지식을 통해 이러한 계절적 기회를 활용했을 가능성이 있습니다.

자료출처

[1] Beyer, R. M., Krapp, M., & Manica, A. (2020). High-resolution terrestrial climate, bioclimate and vegetation for the last 120,000 years. *Scientific Data*, 7, 236. https://doi.org/10.1038/s41597-020-0552-1

연계 영상

복원된 기온 패턴과 고고학적 맥락에 대한 해설은 아래 유튜브 영상에서 볼 수 있습니다.

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