2007년 남해동부해역의 Cochlodinium polykrikoides 적조 발생과 소멸에 미치는 환경 특성 Characteristic of Environmental Factors Related to Outbreak and Decline of Cochlodinium polykrikoides Bloom in the southeast coastal waters of Korea, 2007원문보기
2007년 남해동부해역에서 발생한 Cochlodinium polykrikoides 적조의 발생, 진행 및 소멸현상을 식물플랑크톤, 물리 화학적 환경요소와 기상자료를 이용하여 분석하였다. 2007년 남해동부해역에서 C. polykrikoides 적조발생은 3단계로 특징 지을 수 있다. 첫 단계는 예년에 비해 예외적으로 강하게 지속된 남풍에 의해 남해중부해역에서 이미 발생한 C. polykrikoides 적조가 8월 초에서 8월 말 조사해역으로 간헐적으로 유입되면서 C. polykrikoides 개체수 변화가 크게 나타난 시기이다. 두 번째 단계는 8월 말에서 9월 중순 풍향이 남풍에서 북동풍으로 변화하여 외해수가 유입되고 적조발생 호적환경이 조성된 단계로 고밀도의 C. polykrikoides가 출현한다. 마지막 단계는 9월 중순이후 태풍 '나리'의 영향으로 많은 양의 폭우로 인한 연안해역의 저염분화가 C. polykrikoides의 호적 성장환경을 파괴되고, 경쟁 식물플랑크톤의 우점화로 C. polykrikoides가 소멸하는 시기이다. 이상의 결과들은 2007년 남해동부해역에서 고밀도로 장기간 지속된 C. polykrikoides 적조발생 기작을 설명 할 수 있을 것으로 판단된다.
2007년 남해동부해역에서 발생한 Cochlodinium polykrikoides 적조의 발생, 진행 및 소멸현상을 식물플랑크톤, 물리 화학적 환경요소와 기상자료를 이용하여 분석하였다. 2007년 남해동부해역에서 C. polykrikoides 적조발생은 3단계로 특징 지을 수 있다. 첫 단계는 예년에 비해 예외적으로 강하게 지속된 남풍에 의해 남해중부해역에서 이미 발생한 C. polykrikoides 적조가 8월 초에서 8월 말 조사해역으로 간헐적으로 유입되면서 C. polykrikoides 개체수 변화가 크게 나타난 시기이다. 두 번째 단계는 8월 말에서 9월 중순 풍향이 남풍에서 북동풍으로 변화하여 외해수가 유입되고 적조발생 호적환경이 조성된 단계로 고밀도의 C. polykrikoides가 출현한다. 마지막 단계는 9월 중순이후 태풍 '나리'의 영향으로 많은 양의 폭우로 인한 연안해역의 저염분화가 C. polykrikoides의 호적 성장환경을 파괴되고, 경쟁 식물플랑크톤의 우점화로 C. polykrikoides가 소멸하는 시기이다. 이상의 결과들은 2007년 남해동부해역에서 고밀도로 장기간 지속된 C. polykrikoides 적조발생 기작을 설명 할 수 있을 것으로 판단된다.
To characterize the initiation, propagation and termination of Cochlodinium polykrikoides blooms in the southeast coastal waters of Korea, 2007, we have analyzed the data set of phytoplankton composition, physical and chemical water properties, and meterological data. The development of C. polykriko...
To characterize the initiation, propagation and termination of Cochlodinium polykrikoides blooms in the southeast coastal waters of Korea, 2007, we have analyzed the data set of phytoplankton composition, physical and chemical water properties, and meterological data. The development of C. polykrikoides bloom in 2007 can be summarized in three steps. The first stage from middle of July to end of August was characterized by an unusually persistent and strong southerly wind. C. polykrikoides blooms established already by the strong wind in the middle of south coastal waters were advected intermittently into the study area. Accordingly, highly variable cell densities of C. polykrikoides were observed. At the second stage a favorable growing conditions for C. polykrikoides was developed, which was directed by changes in wind direction from south to northeast and thus enhanced transportation of offshore waters into inshore (August 8 to 30). C. polykrikoides bloom occurred through typical mechanism and showed high cell density. The last stage was represented by disappearance of C. polykrikoides. Typoon 'Nari' carrying heavy rain brought an unfavorable habitat to C. polykrikoides. Low saline condition formed in coastal water due to typoon effects continuously drove the dominant species to diatoms and flagellates which were prevailing over C. polykrikoides in this circumstances(from the middle of September). These stepwise processes could be the causative mechanism of the extraordinarily persistent C. polykrikoides bloom observed in southeast coastal water of Korea, 2007.
To characterize the initiation, propagation and termination of Cochlodinium polykrikoides blooms in the southeast coastal waters of Korea, 2007, we have analyzed the data set of phytoplankton composition, physical and chemical water properties, and meterological data. The development of C. polykrikoides bloom in 2007 can be summarized in three steps. The first stage from middle of July to end of August was characterized by an unusually persistent and strong southerly wind. C. polykrikoides blooms established already by the strong wind in the middle of south coastal waters were advected intermittently into the study area. Accordingly, highly variable cell densities of C. polykrikoides were observed. At the second stage a favorable growing conditions for C. polykrikoides was developed, which was directed by changes in wind direction from south to northeast and thus enhanced transportation of offshore waters into inshore (August 8 to 30). C. polykrikoides bloom occurred through typical mechanism and showed high cell density. The last stage was represented by disappearance of C. polykrikoides. Typoon 'Nari' carrying heavy rain brought an unfavorable habitat to C. polykrikoides. Low saline condition formed in coastal water due to typoon effects continuously drove the dominant species to diatoms and flagellates which were prevailing over C. polykrikoides in this circumstances(from the middle of September). These stepwise processes could be the causative mechanism of the extraordinarily persistent C. polykrikoides bloom observed in southeast coastal water of Korea, 2007.
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문제 정의
polykrikoides 적조 띠가 출현하여 42일간 지속되었으며, 개체군의 밀도가 매우 높게 나타나 양식어류 폐사로 101억의 수산피해가 발생하였다(국립수산과학원, 2008). 본 연구에서는 2007년 남해동부해역 11개 정점에서 7~9월까지 환경 요인과 식물플랑크톤 군집의 변동 및 천이를 7회 조사하여, C. polykrikoides 적조가 고밀도로 장기간 지속된 기작을 밝히고자 하였다.
제안 방법
Chlorophyll a(Chl. a) 농도는 해수 500 mL를 0.45 µm membrane filter로 여과 후, 90% acetone으로 엽록소를 24시간 추출하고 이를 분광광도계(UV-visible Spectrophotometer Varian Tech. cary 300 Conc.)로 분석하였다(Parsons et al., 1984).
각 조사 정점의 수온, 염분의 수직분포 측정을 위해 CTD meter(IDRONAUT Sr1 316 Plus)를 사용하였다. 영양염 분석은 3L Niskin 채수기를 이용하여 채수한 해수를 450°C에서 태운 GF/F필터(Whatman)로 여과한 후 분석 전까지 -70℃에서 냉동 보관하였다.
본 연구에서는 어류양식장이 많은 남해도~통영~한산·거제 해역을 포함한 남해 동부 연안 11개 정점에서 7~9월까지 7회 조사(7월 21~23일, 8월 6~10일, 8월 20~21일, 8월 30~31일, 9월 6~7일, 9월 11~13일, 9월 19~20일)를 실시하여 C. polykrikoides 적조 발생과 관련한 해양환경변동과 식물플랑크톤 종 천이를 조사하였다(Fig. 1).
영양염 분석은 3L Niskin 채수기를 이용하여 채수한 해수를 450°C에서 태운 GF/F필터(Whatman)로 여과한 후 분석 전까지 -70℃에서 냉동 보관하였다.
, 1984). 투명도(transparency)는 직경 30 cm의 투명도판(secchi disk)을 이용하여 선상에서 육안으로 측정하였다. 식물플랑크톤 종 조성과 정량분석은 해수 1 L를 현장 표층수를 채수하여 산성 Lugol 용액으로 고정한 후, 실험실로 옮겨 침전법에 의하여 농축하였다.
데이터처리
종동정은 Yamaji(1984)와 Tomas(1997)를 참고하여 동정하였다. 조사 시기에 따른 환경요인의 변동을 조사하기 위하여 일요인 분산분석(one-way ANOVA)법으로 각 조사시기의 환경요인들의 평균값 사이의 차이를 검정하고, Duncan의 사후분석(Post Hoc Multiple comparisons)을 수행하여 조사 시기에 따른 차이를 검정하였다(SPSS Inc., 2003). 식물플랑크톤의 우점종은 총 출현 개체수의 순위를 정하고, 총 개체수중 1% 이상 출현한 종을 우점으로 하였다.
이론/모형
용존무기 영양염류의 측정은 Parsons et al.(1984)에 의해 기술된 분광광도법을 이용하였다. Chlorophyll a(Chl.
투명도(transparency)는 직경 30 cm의 투명도판(secchi disk)을 이용하여 선상에서 육안으로 측정하였다. 식물플랑크톤 종 조성과 정량분석은 해수 1 L를 현장 표층수를 채수하여 산성 Lugol 용액으로 고정한 후, 실험실로 옮겨 침전법에 의하여 농축하였다. 종동정은 Yamaji(1984)와 Tomas(1997)를 참고하여 동정하였다.
식물플랑크톤 종 조성과 정량분석은 해수 1 L를 현장 표층수를 채수하여 산성 Lugol 용액으로 고정한 후, 실험실로 옮겨 침전법에 의하여 농축하였다. 종동정은 Yamaji(1984)와 Tomas(1997)를 참고하여 동정하였다. 조사 시기에 따른 환경요인의 변동을 조사하기 위하여 일요인 분산분석(one-way ANOVA)법으로 각 조사시기의 환경요인들의 평균값 사이의 차이를 검정하고, Duncan의 사후분석(Post Hoc Multiple comparisons)을 수행하여 조사 시기에 따른 차이를 검정하였다(SPSS Inc.
성능/효과
수온의 수직분포를 보면(Fig. 3) 8월 초에서 말까지의 3차례 조사에서 강한 수온성층이 관찰되었으나, 9월 6일 조사에서는 갑작스런 수온성층의 소멸현상이 관찰되었으며 이후 9월 중순조사까지 수온성층이 관찰되지 않았다. 염분의 수직분포를 보면(Fig.
염분의 수직분포를 보면(Fig. 4) 8월 중순에서 하순과 9월 중순 이후 강우로 연안해역 표층부근의 염분이 낮게 나타났다.
마지막 단계는 태풍 ‘나리’가 동반한 많은 양의 폭우로 인해 연안해역은 저염분이 나타났으며, C. polykrikoides의 호적 성장환경이 파괴되고 경쟁 식물플랑크톤의 우점으로 C. polykrikoides 적조가 소멸된 시기이다(9월 중순이후).
6). 여수 부근 해역의 남해중부해역에서 최초 적조 발생이 외양수에서 유입되었거나 휴면포자에서 발아한 것인지에 대해서는 본 연구해역에서는 설명을 할 수 없으나, 본 연구에서의 처음 적조출현은 강한 남풍에 의한 표층수의 이동으로 남해중부 해역에 발생된 적조가 해류를 따라 유입원으로 유입하였을 가능성이 큰 것으로 판단된다. 8월 말까지 지속된 남풍은 지속적으로 남해동부 해역에 C.
polykrikoides 적조가 소멸된 시기이다(9월 중순이후). 이상의 결과, 비록 C. polykrikoides 적조 발생환경이 조성되지 않더라도 강한 남풍에 의한 적조 출현과 바람 방향의 변화로 전형적인 적조발생환경이 형성된 2가지 기작으로 2007년 남해동부해역에서 고밀도로 장기간 지속된 C.polykrikoides 적조 발생과정을 설명할 수 있을 것으로 판단된다.
polykrikoides 적조는 7월 31일 전남 여수시 가막만 해역에서 최초로 발생하였으며, 남해동부해역(통영시 사량면 수우도)은 8월 8일 처음으로 적조띠가 발견되었다. 이후 적조생물의 밀도가 4~32,500 cells/mL 범위로 변동의 폭이 크게 나타났으며, 남해동부해역에서는 대체로 고밀도로 42일간 지속되었다. 제11호 태풍 ‘나리’의 간접영향으로 적조가 소멸한 것으로 보고하였다.
polykrikoides의 성장을 저해하는 요인으로 이 등(2001)은 설명하였다. 저염분 환경에서 잘 서식하는 연안성 규조류(Skeletonema costatum 등)와 와편모조류(Ceratium spp., Gonyaulax spp., Prorocentrum spp., Protoperidinium spp. 등)가 우점으로 나타나면서 실제적으로 C. polykrikoides 유영세포가 관찰되지 않았으며, 적조는 소멸한 것으로 판단되었다.
조사기간 동안 식물플랑크톤은 총 93종이 동정되었으며, 그중 규조류가 70종, 와편모조류가 19종, 유글레나류 1종, 침편모조류 2종, 규질편모조류가 1종으로 나타났다. 식물플랑크톤은 각 조사시기별로 총 개체수에 대한 상대빈도를 구한 후 1% 이상의 우점종을 Fig.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
적조와 관련있는 요인에는 무엇이 있는가?
polykrikoides 적조 발생은 나로도, 남해도, 통영 등의 외해역에서 주로 발생하는 특징을 보이고 있다(정 등, 1999; 김 등, 1999). 그래서 적조는 외양수의 세기, 해류, 수온, 염분, 우점 식물플랑크톤 등의 해양물리·화학·생물학적 요소의 상호작용 뿐 아니라(임 등, 2002; 정 등, 2000; 양 등, 2000), 풍향, 풍속, 강수량과 태풍 등의 기상 현상과도 밀접하게 관련되어 있다(서 등, 2000; 서 등, 2002). 실제로 국립수산과학원의 조사 결과들을 보면, 위에서 언급한 요인들의 상호 작용에 의해 적조의 발생, 확산과 소멸현상이 설명된다.
우리나라의 C. polykrikoides 적조는 언제 어디서 처음 발견되었는가?
우리나라의 C. polykrikoides 적조는 1982년 낙동강 하구와 가덕도 동쪽해역에서 처음 발견되었고, 1984년 9월 진해만의 당동과 남해도에서 발생하였다. 1985년에는 여수 외해역에서 발견되었으며, 1993년까지 여수와 통영에서 출현하였다.
2007년 남해동부해역에서 발생한 C. polykrikoides 적조는 3단계로 특징 지을 수 있는데 이 3단계는 무엇인가?
polykrikoides 적조발생은 3단계로 특징 지을 수 있다. 첫 단계는 예년에 비해 예외적으로 강하게 지속된 남풍에 의해 남해중부해역에서 이미 발생한 C. polykrikoides 적조가 8월 초에서 8월 말 조사해역으로 간헐적으로 유입되면서 C. polykrikoides 개체수 변화가 크게 나타난 시기이다. 두 번째 단계는 8월 말에서 9월 중순 풍향이 남풍에서 북동풍으로 변화하여 외해수가 유입되고 적조발생 호적환경이 조성된 단계로 고밀도의 C. polykrikoides가 출현한다. 마지막 단계는 9월 중순이후 태풍 '나리'의 영향으로 많은 양의 폭우로 인한 연안해역의 저염분화가 C. polykrikoides의 호적 성장환경을 파괴되고, 경쟁 식물플랑크톤의 우점화로 C. polykrikoides가 소멸하는 시기이다. 이상의 결과들은 2007년 남해동부해역에서 고밀도로 장기간 지속된 C.
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