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문제 정의
- 본 연구의 목적은 수리적인 요인의 차이가 있는 울산과 감포 해역의 니질대에서 표충퇴적물에 분포하는 유공충의 특성을 파악하는 것이다. 이를 위하여 각 측선에서 표층 퇴적물의 입도 특성, 출현하는 유공충의 종 조성, 종다양도, 균등도, P/B(Planktonic/Benthic) 비율 등을 구하였다.
제안 방법
- 5。간격으로 Gradex 2000 입도 분석기 (Particle size analyzer)로 약 10분간 체질한 후 입도 둥급별로 무게 백분율을 구하였다. 40 이상의 펄(mud) 시료는 전체를 대표할 수 있는 시료 2 g을 취해 80血의 0.1% calgon 용액을 넣고 초음파 분쇄기와 자기 진동기로 시료를 균일하게 분산시킨 후, X서 자동 입도 분석기인 Sedigraph 5100을 사용하여 입도 무게 백분율을 구하였다. 입도별 무게 백분율은 Inclusive Graphic Method 에 의하여 평균입도, 분급도 등의 통계변수들을 구하였다 (Folk and Ward 1957).
- 우세종(dominant specie아은 각 지역의 모든 정점에서 출현하며 어느 한 정점에서라도 5% 이상 출현하는 종으로 정의하였다. 각 정점의 유공충 군집 특성을 파악하기 위하여 종다양도, 균등도, 사질유공충 비율, P/B 비율 둥을 구하였다. 종다양도는 Shanon and Weaver (1949)에 의한 다음과 같은 식으로 계산되었다.
- 각 종별로 분류된 유공충은 각각 상대적인 비율(%)을 구하였다. 우세종(dominant specie아은 각 지역의 모든 정점에서 출현하며 어느 한 정점에서라도 5% 이상 출현하는 종으로 정의하였다.
- 00 이하의 모래 시료는 0.5。간격으로 Gradex 2000 입도 분석기 (Particle size analyzer)로 약 10분간 체질한 후 입도 둥급별로 무게 백분율을 구하였다. 40 이상의 펄(mud) 시료는 전체를 대표할 수 있는 시료 2 g을 취해 80血의 0.
- 건조된 유공충 시료는 microspliter를 이용하여 300개체 정도의 양으로 나눈 후 입체현미경 하에 세립한 붓을 이용하여 유공충을 동정하였다(Dennison and Hay 1967; Buzas 1990). 동정된 유공충은 같은 종끼리 모은 후 참고문헌과 비교하여 종명을 확인하였다.
- 실험실에서 isopropyl alcohol로 고정시켜온 시료를 살아있는 유공충 개체와 죽은 유공충 개체를 구분하기 위 해약 0.1 g의 로즈벵갈(Rose bengal)을 넣어 6시간 동안 착색(stain)시켰다. 살아있는 유공충은 원형질(protoplasm)이로즈벵갈(Rose bengal)에 의하여 빨갛게 염색이 된다 (Walton 1952).
- 울산과 감포 해역의 니질대 해저환경 특성을 비교하기 위하여 유공충의 일반적 인 특성인 살아있는 유공충 비율, 종수, 종다양도, 균등도, 사질유공충의 비율, P/B 비율을 정점별(울산: 1-3, 감포: 4-6)로 Fig. 2에 나타내었다. 살아있는 유공충의 비율과 살아있는 유공충의 종수는 울산 해역 보다는 감포 해역에서 상대적으로 높게 나타나나, 전체군집의 종수는 차이가 거의 없다.
- 파악하는 것이다. 이를 위하여 각 측선에서 표층 퇴적물의 입도 특성, 출현하는 유공충의 종 조성, 종다양도, 균등도, P/B(Planktonic/Benthic) 비율 등을 구하였다. 이러한 자료는 니질대의 현생퇴적환경을 이해하는데 도움이 되며, 시추퇴적물에 의한 고해양환경 해석에 유용하게 사용될 것이다.
- 1). 현장에서 채취된 퇴적물 시료는 실험실에서 약 5 g을 1, 000 m/비이커에 담아 조개껍질 등의 탄산염 성분 물질에 의한 오차를 없애기 위해 0.1 N 염산(HC1)으로 반응 시켜 탄산염을 제거한 후 유기물을 제거하기 위하여 10% 과산화수소수(H2O2)로 24시간 이상 반응시켰다.
대상 데이터
- 퇴적물과 유공충 분석을 위하여 울산과 감포 해역의 니질대 측선에서 2002년 5월 18일과 5월 19일에 multi- corer를 사용하여 6정점에서 표층 퇴적물을 채취하였다 (Fig. 1). 현장에서 채취된 퇴적물 시료는 실험실에서 약 5 g을 1, 000 m/비이커에 담아 조개껍질 등의 탄산염 성분 물질에 의한 오차를 없애기 위해 0.
이론/모형
- 착색시킨 유공충 시료는 4。체를 이용하여 흐르는 물에 깨끗하게 헹군 후 증발접시에 모으고 비누 거품을 넣어 가볍게 저어 준다. 이 때 비누성분에 흡착된 유공충은 석영입자 보다 가벼우므로 위로 뜨게 되는 soap-floated 방법 (Howe 1941)에 의하여 5회 반복하여유공충과 모래를 분리시켜 유공충을 추출하였다. 추출된 시료는 흐르는 물에서 비누성분을 제거하고 45-60°C의 온도로 오븐에서 건조시켰다.
- 1% calgon 용액을 넣고 초음파 분쇄기와 자기 진동기로 시료를 균일하게 분산시킨 후, X서 자동 입도 분석기인 Sedigraph 5100을 사용하여 입도 무게 백분율을 구하였다. 입도별 무게 백분율은 Inclusive Graphic Method 에 의하여 평균입도, 분급도 등의 통계변수들을 구하였다 (Folk and Ward 1957).
성능/효과
- 없었다. 20 m/당 개체수는 살아있는 유공충은 704-1, 152개체, 전체군집에서는 4, 672-24, 488개체로 큰 차이를 보이고 있으며, 니질대 경계 근처인 정점 6에서 최소, 정점 4에서 최대값을 나타내어 일반적으로 수심이 깊어짐에 따라 감소하는 경향을 보였다. 그러나 살아있는 유공충의 비율(%)에 있어서는 4.
- 동해의 울산과 감포 해역에서 살아있는 유공충 33종 과부 유성 유공충 9종을 포함하여 총 84종의 유공충이 확인되었다. 전체군집의 20m/당 개체수는 울산 해역이 상대적으로 많으나, 살아있는 유공충의 비율과 살아있는 유공충의 종수는 감포 해역에서 상대적으로 높게 나타났다.
- 해역에는 모두 점토 퇴적물이었다. 두 지역의 우세한 퇴적 작용은 서로 다르며 울산 해역의 니질대는 폭풍 시의 파랑에너지에 의한 세립질 퇴적물의 재동과 재퇴적이 우세하며, 감포 해역의 니질대는 반원양성 부유퇴적 작용이 지배적인 것으로 나타났다.
- 울산해역의 니질대에는 폭풍에 의한 재동과 재퇴적을 지시하는 엽리 모래펄과 자갈펄 퇴적상이 우세하고, 외해에는 괴상 펄모래 퇴적상이 분포하여 지난 해수면 상숭시 형성된 해침 모래충이 해수면 상승 후에도 해저 면에 노출되어 있는 것으로 나타났다. 반면에 감포 해역에는 모두 생물 교란 펄 퇴적상으로 이루어져 반원 양성 부유 퇴적작용이 지배적인 것으로 나타났다. 따라서 울산해역의 니질대는 폭풍시의 파랑에너지에 의한 세립질 퇴적물의 재동과 재퇴적이 자주 일어나고, 감포해역의 니질대는 반원양성 부유퇴적 작용이 지배적인 것으로 보인다.
- 16%로 큰 차이를 보이지 않았다. 부유성 유공중과 저서성 유공중의 비율(P/B ratio)은 13.11-31.16%로 정점간에 차이가 있었으며, 울산 측선과 달리 상대적으로 저서성 유공충이 많이 나타났다. 사질유공충의 비율은 3.
- 일반적으로 사질 유공충은 환경이 안정되지 못한 지역에서 높은 수치로 나타나는 것으로 알려져 있으나, 종다양도와 균등도 수치를 고려할 때, 감포 해역은 환경의 안정성 문제가 아니고 표층 퇴적물이 점토로 구성되어 점토 성분을 이용하여 외각을 구성하는 사질유공충이 울산해역에 비하여 상대적 많이 나타난 것으로 보인다. 부유성 유공충과 저서성 유공충의 비율(P/B mtio) 은울산 해역이 감포 해역 보다 높은 비율을 보여 감포 해역에서 상대적으로 저서성 유공충이 많이 나타났다. 일반적으로 해수의 용승작용이 일어나는 해역에서는 영양염이 풍부한 중층수가 표층수에 혼합되어 식물성 플랑크톤이 증가하여 유기물이 저서 환경에 공급되어 표층-해양 생산성(productivity) 증가로 저서성 유공충이 증가되는 것으로 알려져 있다(Phleger 1964; Beiger and Diester-Hass 1988).
- 종 다양도, 균등도는 비슷한 수치를 보이나 사질유공충의 비율은 감포 해역에서 상대적으로 높은 수치를 보였다. 부유성 유공충과 저서성 유공충의 비율(P/B ratio)은 울산 해역이 감포 해역 보다 높은 비율을 보여 감포 해역에서 상대적으로 저서성 유공충이 많이 나타났다.
- 사질유공충의 비율은 울산 해역보다 감포 해역에서 높은 비율을 나타냈다. 일반적으로 사질 유공충은 환경이 안정되지 못한 지역에서 높은 수치로 나타나는 것으로 알려져 있으나, 종다양도와 균등도 수치를 고려할 때, 감포 해역은 환경의 안정성 문제가 아니고 표층 퇴적물이 점토로 구성되어 점토 성분을 이용하여 외각을 구성하는 사질유공충이 울산해역에 비하여 상대적 많이 나타난 것으로 보인다.
- 연구 해역에서 나타나는 부유성 유공충의 종들 중 따뜻한 수온에서 분포하는 Globigerinella aequilateralis, Globigerinoides ruber, Neogloboquadrina dutertrei는 감포 해역 보다는 울산 해역에서 상대적으로 높은 비율로 분포하였다. 저서성 유공충 종들 중 중층수나 차가운 물에서 많이 나타나는 종으로 알려진 Islandiella norvangi^- Stainforthia exilis tenuatc는 울산 해역 보다는 감포 해역에서 상대적으로 높은 비율로 분포하였다.
- 연구지역에서는 살아있는 유공충 33종과 부유성 유공충 9종을 포함하여 총 84종의 유공충이 확인되었다(Table 2). 울산 해역 니질대에서 나타나는 우세종은 Allabaminella wedellensis, Globigerinella aequilateralis, Pseudononion japonicutrfi]^, 감포 해역 니질대에서 나타나는 우세종은 Allabaminella wedellensis, Globigerinella aequilateralis, Islandiella norvangi, Nonionella Stella, Pseudononion Japonicum이었다.
- 연구지역의 6개의 표충퇴적물 특성은 울산 해역에서는 수심 100m 이내에는 점토 퇴적물이나 니질대 경계 근처에서 모래의 함량이 증가하여 모래펄 퇴적물이었으나 감포 해역에는 모두 점토 퇴적물이었다. 두 지역의 우세한 퇴적 작용은 서로 다르며 울산 해역의 니질대는 폭풍 시의 파랑에너지에 의한 세립질 퇴적물의 재동과 재퇴적이 우세하며, 감포 해역의 니질대는 반원양성 부유퇴적 작용이 지배적인 것으로 나타났다.
- 울산 해역 니질대에서 나타나는 우세종은 Allabaminella wedellensis, Globigerinella aequilateralis, Pseudononion japonicutrfi]^, 감포 해역 니질대에서 나타나는 우세종은 Allabaminella wedellensis, Globigerinella aequilateralis, Islandiella norvangi, Nonionella Stella, Pseudononion Japonicum이었다. 울산해역에서는 출현하지 않으나, 감포 해역에서 빈번히 출현하는 저서성 유공충은 Textularia eaHandi이다.
- 그러나 두 해역의 약 30 cm 코어 분석 결과에 의하면 (한국해양연구원 2003), 우세한 퇴적작용은 서로 다른 것으로 나타났다. 울산해역의 니질대에는 폭풍에 의한 재동과 재퇴적을 지시하는 엽리 모래펄과 자갈펄 퇴적상이 우세하고, 외해에는 괴상 펄모래 퇴적상이 분포하여 지난 해수면 상숭시 형성된 해침 모래충이 해수면 상승 후에도 해저 면에 노출되어 있는 것으로 나타났다. 반면에 감포 해역에는 모두 생물 교란 펄 퇴적상으로 이루어져 반원 양성 부유 퇴적작용이 지배적인 것으로 나타났다.
- 1981; Kennett and Srinivasan 1983). 위의 종들의 상대적인 비율을 정점 별로 나타내면(Fig. 3), Globigerina quinquelobc^: 울산 해역에서 0.95・3.01%, 감포 해역에서 1.83437%의 범위로 분포하여 두 해역에서 큰 차이를 보이지 않는다. 상대적으로 따뜻한 수온에서 분포하는 Globigerinella aequilateralis^ Globigerinoides ruber, Neogloboquadrina dutertrei 감포 해역 보다는 울산 해역에서 상대적으로 높은 비율로 분포하고 있다 (Fig.
- 전체군집의 20m/당 개체수는 울산 해역이 상대적으로 많으나, 살아있는 유공충의 비율과 살아있는 유공충의 종수는 감포 해역에서 상대적으로 높게 나타났다. 종 다양도, 균등도는 비슷한 수치를 보이나 사질유공충의 비율은 감포 해역에서 상대적으로 높은 수치를 보였다.
- 전체군집의 20m/당 개체수는 울산 해역이 상대적으로 많으나, 살아있는 유공충의 비율과 살아있는 유공충의 종수는 감포 해역에서 상대적으로 높게 나타났다. 종 다양도, 균등도는 비슷한 수치를 보이나 사질유공충의 비율은 감포 해역에서 상대적으로 높은 수치를 보였다. 부유성 유공충과 저서성 유공충의 비율(P/B ratio)은 울산 해역이 감포 해역 보다 높은 비율을 보여 감포 해역에서 상대적으로 저서성 유공충이 많이 나타났다.
- 62%로 정점간에 차이를 보였다. 종다양도는 2.90-3.11, 균등도는 0.38Q.55의 범위를 보였으며, 종다양도와 균등도는 외대륙붕 방향으로 상대적으로 높은 값을 보였다.
- 정리하였다. 종의 수, 종다양도와 균등도는 비슷한 수치를 보이나 살아있는 유공충의 비율, 부유성 유공충의 비율 그리고 사질 유공충의 비율은 서로 다른 수치를 나타내었다. 유공충 군집 특성의 차이는 생태학적 요인이 서로 다르게 작용하기 때문이며, 이러한 유공충 특성 자료는 홀로세 동안에 니질대의 고환경 변화를 해석하는데 유용한 자료로 사용될 수 있을 것이다.
- 살아있는 유공충의 비율과 살아있는 유공충의 종수는 울산 해역 보다는 감포 해역에서 상대적으로 높게 나타나나, 전체군집의 종수는 차이가 거의 없다. 환경의 안정성 (stability) 을 나타내는 종다양도와 균등도는 비슷한 수치이나, 감포 해역에서 약간 높은 수치를 보였다. 종다양도 평균은 울산해역이 2.
후속연구
- 종의 수, 종다양도와 균등도는 비슷한 수치를 보이나 살아있는 유공충의 비율, 부유성 유공충의 비율 그리고 사질 유공충의 비율은 서로 다른 수치를 나타내었다. 유공충 군집 특성의 차이는 생태학적 요인이 서로 다르게 작용하기 때문이며, 이러한 유공충 특성 자료는 홀로세 동안에 니질대의 고환경 변화를 해석하는데 유용한 자료로 사용될 수 있을 것이다.
- 이러한 니질대는 홀로세 동안의 해수면, 생태겨】, 해양순환 변화 둥 육상-해양-대기 시스템의 상호 연관 변화의 기록을 가지고 있다. 이러한 기록을 해석하기 위해서는 현생의 니질대 환경을 세분하여 종합적으로 파악하는 것이 필요할 것이다.
- 이를 위하여 각 측선에서 표층 퇴적물의 입도 특성, 출현하는 유공충의 종 조성, 종다양도, 균등도, P/B(Planktonic/Benthic) 비율 등을 구하였다. 이러한 자료는 니질대의 현생퇴적환경을 이해하는데 도움이 되며, 시추퇴적물에 의한 고해양환경 해석에 유용하게 사용될 것이다.
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