1999년 3월부터 2001년 4월까지 섬진강하구역에서 염분경사에 따른 부유입자물질 (SPM), 엽록소$\alpha$, 입자유기 탄소 (POC)와 질소 (PON) 그리고 입자유기규소 (PBSi)의 분포를 조사하였다. 조사 정점은 지리적 위치보다는 각 조사시마다 표층염분을 현장에서 측정하여 결정하였다. 섬진강으로부터 다량의 육수가 유입됨에도 불구하고 대부분의 조사시기에서 SPM의 농도는 20mg/L 이하로 낮아 섬진강을 통해 유입되는 육상기원의 SPM 공급은 낮은 것으로 판단된다. 1999년 11월의 5$\~$15psu (난초도로부터 10$\~$20km), 2000년 4월의 15$\~$25psu (10$\~$20km), 그리고 2000년 10월의 약1$\~$15psu (15$\~$20km) 염분구간에서는 엽록소 a농도가 약 8$\~$58$\mu$g/L로 매우 높았으며 POC, PON 및 PBSi의 농도도 매우 높았다. POM의 농도가 매우 높았던 염분역을 포함한 중간염분역에서의 POC와 엽록소 $\alpha$ 비가 비교적 낮아 POC의 대부분이 식물플랑크톤으로 구성되어 있음을 보여주고 있다. 반면, 초저염분역과 하구 입구에서는 POC와 엽록소 $\alpha$ 비가 상대적으로 높아 담수 및 저층으로부터의 detrital POC 공급이 있었음을 의미한다. 따라서 섬진강 하구수역에서의 비교적 낮은 SPM 농도와 중간염분역에서의 높은 엽록소 $\alpha$ 농도 및 낮은 POC와 엽록소 $\alpha$ 비는 식물플랑크톤 생산이 염분에 따른 POM의 분포를 조절하는 가장 중요한 요인임을 시사해 준다.
1999년 3월부터 2001년 4월까지 섬진강하구역에서 염분경사에 따른 부유입자물질 (SPM), 엽록소 $\alpha$, 입자유기 탄소 (POC)와 질소 (PON) 그리고 입자유기규소 (PBSi)의 분포를 조사하였다. 조사 정점은 지리적 위치보다는 각 조사시마다 표층염분을 현장에서 측정하여 결정하였다. 섬진강으로부터 다량의 육수가 유입됨에도 불구하고 대부분의 조사시기에서 SPM의 농도는 20mg/L 이하로 낮아 섬진강을 통해 유입되는 육상기원의 SPM 공급은 낮은 것으로 판단된다. 1999년 11월의 5$\~$15psu (난초도로부터 10$\~$20km), 2000년 4월의 15$\~$25psu (10$\~$20km), 그리고 2000년 10월의 약1$\~$15psu (15$\~$20km) 염분구간에서는 엽록소 a농도가 약 8$\~$58$\mu$g/L로 매우 높았으며 POC, PON 및 PBSi의 농도도 매우 높았다. POM의 농도가 매우 높았던 염분역을 포함한 중간염분역에서의 POC와 엽록소 $\alpha$ 비가 비교적 낮아 POC의 대부분이 식물플랑크톤으로 구성되어 있음을 보여주고 있다. 반면, 초저염분역과 하구 입구에서는 POC와 엽록소 $\alpha$ 비가 상대적으로 높아 담수 및 저층으로부터의 detrital POC 공급이 있었음을 의미한다. 따라서 섬진강 하구수역에서의 비교적 낮은 SPM 농도와 중간염분역에서의 높은 엽록소 $\alpha$ 농도 및 낮은 POC와 엽록소 $\alpha$ 비는 식물플랑크톤 생산이 염분에 따른 POM의 분포를 조절하는 가장 중요한 요인임을 시사해 준다.
The distributions of suspended particulate matter (SPM), chlorophyll a, particulate organic carbon (POC) and nitrogen (PON) and particulate biogenic silica (PBSi) along the salinity gradient were investigated in the Seomjin River estuary from March 1999 to April 2001. Sampling sites were set based o...
The distributions of suspended particulate matter (SPM), chlorophyll a, particulate organic carbon (POC) and nitrogen (PON) and particulate biogenic silica (PBSi) along the salinity gradient were investigated in the Seomjin River estuary from March 1999 to April 2001. Sampling sites were set based on the surface salinity during each cruise rather than geographic locations. Concentrations of SPM were less than 20 mg/L, suggesting relatively low input of terrestrial SPM despite large freshwater discharge through Seomiin River, Chlorophyll a peaks occurred at 5$\~$ 15 psu salinity zone (10$\~$20 km from Nan Cho Island) in November 1999, at 15$\~$25 psu (10$\~$20 km) salinity zone in April 2000 and at 1$\~$15 psu salinity zone (15$\~$20 km) in October 2000 (ca. 8$\~$58%\mu$g/L). Concentrations of POC, PON and PBSi were also high at the same zone. Relatively low ratios of POC to chlorophyll a in mid-salinity zone where POM peak occurred suggests high contribution of living phytoplankton to the total POC. On the other hand, relatively high ratios of POC to chlorophyll $\alpha$ in very low salinity zone and the mouth of estuary indicated relatively high portions of detrital POC. Consequently, the low concentrations of SPM in this estuary and the high concentrations of chlorophyll $\alpha$ and the low ratios of POC to chlorophyll $\alpha$ in the mid-salinity zone suggest that production of living phytoplankton is primary factor in controlling distribution of POM along the salinity gradients in the Seomjin River estuary.
The distributions of suspended particulate matter (SPM), chlorophyll a, particulate organic carbon (POC) and nitrogen (PON) and particulate biogenic silica (PBSi) along the salinity gradient were investigated in the Seomjin River estuary from March 1999 to April 2001. Sampling sites were set based on the surface salinity during each cruise rather than geographic locations. Concentrations of SPM were less than 20 mg/L, suggesting relatively low input of terrestrial SPM despite large freshwater discharge through Seomiin River, Chlorophyll a peaks occurred at 5$\~$ 15 psu salinity zone (10$\~$20 km from Nan Cho Island) in November 1999, at 15$\~$25 psu (10$\~$20 km) salinity zone in April 2000 and at 1$\~$15 psu salinity zone (15$\~$20 km) in October 2000 (ca. 8$\~$58%\mu$g/L). Concentrations of POC, PON and PBSi were also high at the same zone. Relatively low ratios of POC to chlorophyll a in mid-salinity zone where POM peak occurred suggests high contribution of living phytoplankton to the total POC. On the other hand, relatively high ratios of POC to chlorophyll $\alpha$ in very low salinity zone and the mouth of estuary indicated relatively high portions of detrital POC. Consequently, the low concentrations of SPM in this estuary and the high concentrations of chlorophyll $\alpha$ and the low ratios of POC to chlorophyll $\alpha$ in the mid-salinity zone suggest that production of living phytoplankton is primary factor in controlling distribution of POM along the salinity gradients in the Seomjin River estuary.
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문제 정의
본 연구의 목적은 하구둑이 없는 섬진강 하구의 입구에서 담수 와 해수가 처음 만나는 초저염분해역까지 염분의 경사에 따른 POM의 시 . 공간적 변화양상과 입자성 유기물질 상호관계를 조 사하여 부유입자물질(SPM)및 엽록소 a와 POM 공급과의 관계를 파악하는데 있다. 본 연구의 결과는 섬진강 하구의 물질순환 및 하구로부터 인접해안에 공급되는 물질의 양 등을 이해하는데 있어서 중요한 기초자료가 될 것으로 기대된다.
본 연구의 목적은 하구둑이 없는 섬진강 하구의 입구에서 담수 와 해수가 처음 만나는 초저염분해역까지 염분의 경사에 따른 POM의 시 . 공간적 변화양상과 입자성 유기물질 상호관계를 조 사하여 부유입자물질(SPM)및 엽록소 a와 POM 공급과의 관계를 파악하는데 있다.
제안 방법
1999년 3월부터 2001년 4월까지 섬진강하구역에서 염분경사에 따른 부유입자물질 (SPM), 엽록소 a, 입자유기 탄소 (POC)와 질소 (PON) 그리고 입자유기규소 (PBSi)의 분포를 조사하였다. 조사 정점은 지리적 위치보다는 각 조사시마다 표충염분을 현장에서 측정하여 결정하였다.
부유입자물질 (Supended Particulate Matter, SPM)은 사전에 무게를 측정한 공경 1.0/jm 유리섬유여과지(GF/C)로 해수시료 Q5~1L를 여과하여 다시 무게를 잰후 SPM의 양을 구하였다.
입자성 유기탄소(POC)및 유기질소 (PON) 측정용 시료는 45(化 에서 4시간동안 회화시 킨 유리 섬유 여과지(GF/C, 직경 25 mm) 로 시료수 250~500mL를 여과한 후 분석시까지 냉동보관하였다. 분석은 여과지를 항온건조기에서 50t로 24시간 건조시킨 후 CHN analyzer (Perkin Elmer model 2400)를 이용하여 측정하였다.
수온 및 염분은 휴대용 수질분석 기 (Horiba U-10, ORION 135) 를 이용하여 현장에서 측정하였으며, 염분에 대해서는 현장에서 해수시료를 따로 채수하여 실험실에서의 salinometer (Tsurumi Seiki Model T.S.E-2)측정을 병행하였다. 5psu 이상의 염분역에 서는 수질분석기 염분값을 이용하였으며, 5psu 이하의 염분역에 서는 실험실의 salinometer 염분값을 이용하였다.
45/m Whatman membrane 여과지로 현장에서 여과하고, 냉동실에 보 관하였다. 이 여과지는 5代로 24시간 건조시킨 후 Conway et al. (1977)의 소다 가수분해 추출방법에 따라 여과지를 5% 탄산나트 륨에 침적시켜 항온수조에서 85t:로 1시간동안 중탕시켜 추출하였다. 추출된 용액은 냉각후 3, 000rpm에서 30분동안 원심분리후 상 등액을 Strickland and Parsons (1972)의 규산염 측정방법으로 농도를 측정하였다.
1999년 3월부터 2001년 4월까지 섬진강하구역에서 염분경사에 따른 부유입자물질 (SPM), 엽록소 a, 입자유기 탄소 (POC)와 질소 (PON) 그리고 입자유기규소 (PBSi)의 분포를 조사하였다. 조사 정점은 지리적 위치보다는 각 조사시마다 표충염분을 현장에서 측정하여 결정하였다. 섬진강으로부터 다량의 육수가 유입됨에도 불구하고 대부분의 조사시기에서 SPM의 농도는 20mg/L 이하로 낮아 섬진강을 통해 유입되는 육상기원의 SPM 공급은 낮은 것으로 판단된다.
1). 조사방법은 섬진강 하구 남동쪽에 위치해 있는 난초도에서부터 담수와 해수가 처음 만나는 지점까지 섬진강 본류를 따라 올라가면서 시료를 채취하였으며 조사정점은 지리적 위치보다는 각 조사시마다 염분을 현장에서 측정하여 약 5psu 이 하의 염분간격으로 결정하였다.
대상 데이터
본 연구는 광양만과 섬진강 하류에서 1999년 3월, 7월, 9월, 11월, 2000년 3월, 4월, 8월, 10월, 2001년 2월 및 4월 총 10회에 걸쳐 조사하였다 (Fig. 1). 조사방법은 섬진강 하구 남동쪽에 위치해 있는 난초도에서부터 담수와 해수가 처음 만나는 지점까지 섬진강 본류를 따라 올라가면서 시료를 채취하였으며 조사정점은 지리적 위치보다는 각 조사시마다 염분을 현장에서 측정하여 약 5psu 이 하의 염분간격으로 결정하였다.
2). 조사기간 동안 해수와 담수가 처음 만나는 지점으로 예상되는 곳은 하구입구의 난초도 로부터 약 8 (1999년 7월)~28.5(2001년 4월) km의 상류지역이었 으며, 하구입구로 설정된 난초도에서의 염분은 8.1 (1999년 7월)~33.1(2000년 4월) psu의 범위로 변화하였다 (Table 1).
이론/모형
45Whatman membrane 여과지로 현장에서 여과하고, 여과가 끝나기 직전 1% 탄산마그네슘을 여과지에 투입시켜 여과지를 분석시까지 냉 동보관하였다. 분석을 위하여 여과지를 90% aceton 10mL를 주 입하여 냉암소에서 24시간동안 색소를 추출한 후, 2,000 rpm으로 10분간 원심분리시켜 상등액을 형광측정기 (Turner Designs Model 10-AU-005)를 이용하여 5% 염산액 3~4방울을 첨가하기 전 과 후의 형광값을 측정하여 다음 식을 이용하여 계산하였다 (Holm-Hansen et al., 1965).
(Hunter and Laws, 1981). 따라서 1999년 3월과 7 월의 높은 POC와 엽록소 a 비값은 이 시기의 저염분 현상을 고려할 때 육상기원으로 추정되는 detritus성 POM의 유입이 상당히 많았다는 것을 의미하며, 그 외 조사시기의 대체로 낮은 POC와 엽록소 a 비값은 POC 중 살아있는 식물플랑크톤의 기여가 높다는 것을 시사해 준다.
반면, 초저염분역과 하구 입구에서는 POC와 엽록소 a 비가 상대적으로 높아 담수 및 저층 으로부터의 detrital POC 공급이 있었음을 의미한다. 따라서 섬진 강 하구수역에서의 비교적 낮은 SPM 농도와 중간염분역에서의 높은 엽록소 a 농도 및 낮은 POC와 엽록소 a 비는 식물플랑크톤 생산이 염분에 따른 POM의 분포를 조절하는 가장 중요한 요인 임을 시사해 준다.
(Cauwet, 1981; Lenz, 1977). 따라서 섬진강 하 구역에서의 대체로 낮은 POC/PON 비는 POM의 대부분을 식물 플랑크톤이 구성하고 있다는 것을 의미한다.
, 1983; Moon and Dunstan, 1991). 본 연구에서는 1999년 11 월의 5~15psu, 2000년 4월의 15-25psu, 그리고 2000년 10월의 약 l~15psu 염분역에서 식물 플랑크톤 bloom의 발생으로 인하여 앞서 언급한 TMZ의 형성을 약하게 보여주었다.
염분에 따른 공간적 분포양상에 있어서, POC와 엽록소 a 비값은 1999년 3월과 7월을 제외한 시기에 대체로 중간염분역에 비해 초저염분역과 하구입구에서 상대적으로 높게 나타났다 (Fig. 5). 이는 초저 염분역과 하구입구에서 살아있는 식물플랑크톤외에 det- ritus성 POC의 기여가 많았기 때문으로 판단되며 초저염분역에서 는 육상기원 유기쇄설물질의 유입에 의해서, 그리고 하구입구에서 는 저층퇴적물로부터의 detritus성 POC 공급에 의해서 POC와 엽 록소 a의 비값이 높아진 것으로 판단된다.
조사해역 표충의 염분 변화는 장마기간을 전후로 강우의 영향을 받은 7월에서 9월까지의 하계에 낮은 염분분포를 나타내었고, 춘 계와 추계에 비교적 높은 염분 분포를 보였다 (Fig. 2). 춘계의 염분분포가 추계보다 높게 나타난 것은 동계동안 장기간의 갈수기 영향으로 판단된다.
전반적으로 풍수기를 제외한 시기에 담수와 해수가 처음 만나는 지점은 하동 바로 위 상류인 것으로 판단된다. 풍수기에는 섬진강 하구 입구까지 염분농도가 서서히 높아지다가 이후 광양만의 고염수와 혼합되어 급격하게 증가하였으며 갈수기 에는 담수와 염수가 처음 만나면서 염분이 급격하게 증가한후 하 구입구까지 서서히 증가하는 경향이었다. 그러나 1999년 7월에는 대량의 담수유입으로 광양만 전체가 기수구역으로 되어 있었다.
후속연구
36 (Brzezinski, 1985)과 유사하고 PBSi와 엽록소 a 비 의 변화양상이 POC와 엽록소 a 비의 변화양상과 유사함을 고려 한다면, PBSi 또한 1999년 3월과 7월에는 detritus성 PBSi의 유입 이 많았으며 그 외 시기에는 살아있는 규조류의 기여가 높았다는 것을 의미한다. 또한 PBSi와 POC의 비가 중간염분역보다 하구입 구와 초저염분역에서 상대적으로 낮은 양상은 앞서 언급한 바와 같이 육상기원 및 저층 퇴적물의 detritus성 POM의 공급으로 설 명될 수 있을 것이다. 한편 2000년 10월과 2001년 4월의 초저염분 역의 PBSi와 POC의 비값이 매우 높았던 이유는 PBSi와 엽록소 a의 비값이 낮았던 것을 고려했을 때, detritus성 PBSi의 영향보다 는 규조류 종의 세포당 규소함량 차이에 의해, 규소를 보다 많이 함유한 규조류가 우점하였기 때문으로 판단되나 이에 대해서는 더욱 깊이있는 고찰이 필요할 것으로 판단된다.
공간적 변화양상과 입자성 유기물질 상호관계를 조 사하여 부유입자물질(SPM)및 엽록소 a와 POM 공급과의 관계를 파악하는데 있다. 본 연구의 결과는 섬진강 하구의 물질순환 및 하구로부터 인접해안에 공급되는 물질의 양 등을 이해하는데 있어서 중요한 기초자료가 될 것으로 기대된다.
또한 PBSi와 POC의 비가 중간염분역보다 하구입 구와 초저염분역에서 상대적으로 낮은 양상은 앞서 언급한 바와 같이 육상기원 및 저층 퇴적물의 detritus성 POM의 공급으로 설 명될 수 있을 것이다. 한편 2000년 10월과 2001년 4월의 초저염분 역의 PBSi와 POC의 비값이 매우 높았던 이유는 PBSi와 엽록소 a의 비값이 낮았던 것을 고려했을 때, detritus성 PBSi의 영향보다 는 규조류 종의 세포당 규소함량 차이에 의해, 규소를 보다 많이 함유한 규조류가 우점하였기 때문으로 판단되나 이에 대해서는 더욱 깊이있는 고찰이 필요할 것으로 판단된다. Conley and Ki- Iham (1989)은 실험실에서 배양한 규조류의 규소함량을 측정하여 종에따라 0.
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