[논문]동해 독도 사면 퇴적물의 높은 재광물화와 탈질소화

정진현; 김동선; 이태희; 안순모

doi:10.7850/jkso.2009.14.2.080

[국내논문] 동해 독도 사면 퇴적물의 높은 재광물화와 탈질소화
High Remineralization and Denitrification Activity in the Shelf Sediments of Dok Island, East Sea 원문보기

바다 : 한국해양학회지 = The sea : the journal of the Korean society of oceanography, v.14 no.2, 2009년, pp.80 - 89

정진현 (부산대학교 지구환경시스템학부) , 김동선 (한국해양연구원 기후연안재해연구부) , 이태희 (한국해양연구원 남해특성연구부) , 안순모 (부산대학교 지구환경시스템학부)

초록
AI-Helper

동해의 독도 사면 지역에서 퇴적물 선상 배양과 $^{15}N$ isotope pairing technique를 이용하여 측정한 퇴적물 산소요구량과 탈질소화율은 각각 $1.04{\sim}9.08\;mmol\;m^{-2}\;d^{-1}$와 $7.06{\sim}37.67\;{\mu}mol\;m^{-2}\;d^{-1}$로 유사한 수심의 다른 심해 지역에 비해 모두 높게 측정되었다. 퇴적물 산소요구량과 탈질소화율은 퇴적물 내 유기 탄소 함량이 높은 정점에서 높았으며, 표층 퇴적물 내 유기물 함량은 질산화에 의해 생성된 질산염을 이용하는 탈질소화(coupled nitrification-denitrification)와 높은 상관관계를 보였다. 이는 본 조사 지역의 퇴적물 산소요구량뿐만 아니라 탈질소화율 역시 표층 퇴적물 내 유기물에 가장 큰 영향을 받는 것을 시사한다. 독도 사면 지역의 표층 퇴적물 내 유기 탄소 함량은 $1.8{\sim}2.4%$로 다른 심해 지역보다 높게 측정되었으며, 이는 높은 일차생산량에 의해 내보내기 생산이 높기 때문으로 추정된다. 독도 사면 지역에서 표층 퇴적물 내 유기물 농도는 일차생산에 의한 내보내기 생산에 의해 조절되며, 내보내기 생산이 퇴적물에서 일어나는 퇴적물 산소요구량과 탈질소화율 같은 유기물 분해율의 가장 큰 조절 요인인 것으로 추정된다.

Abstract ▼ AI-Helper

The rates of sediment oxygen demand(SOD) and denitrification(DNF) were measured using $^{15}N$ isotope pairing technique in intact sediment cores in the shelf of Dok Island. The SOD and DNF in the continental shelf of Dok Island were ranged from 1.04 to $9.08\;mmol\;m^{-2}\;d^{-1}$ and from 7.06 to $37.67\;{\mu}mol\;m^{-2}\;d^{-1}$, respectively. The SOD and DNF values in this study are higher than typical deep sea sediment. The SOD and DNF in this study were high in the high organic matter content sediment and high organic matter content was promotive of coupled nitrification-denitrification. Organic carbon contents in surface sediment ranged from 1.8 to 2.4%, which is higher than typical deep sea sediments. Therefore we conclude that the organic matter content in surface sediment is determined by the nature of the export production not the water depth in East sea sediment and the nature of the export production also determines remineralization processes such as SOD and DNF in East sea/Ulleung Basin sediment.

Keyword

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

하지만 현재 동해 퇴적물에서 재광물화 과정이나 탈질소화 과정에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 따라서 이 연구의 목적은 독도 사면 지역의 퇴적물에서 선상 배양과 ¹⁵N isotope pairing technique를 통하여 퇴적물 산소요구량과 탈질소화율을 측정하여 공간적 분포를 살펴보고, 다른 지역과의 비교를 통하여 동해 심해 퇴적물의 재광물화와 탈질소화의 변동에 영향을 미치는 요인들을 추정하여 보는데 있다.
Benthic lander 등을 이용하는 방법이 개발되어 있으나 비용과 운용의 제약 등으로 제한된 지역에서만 사용되어 왔다. 본 조사에서는 퇴적물을 채취하여 선상에서 현장 조건을 재현하고 배양하는 방법을 사용하였는데, 이에 따른 추정의 문제점을 고려하여 보았다.
또한 질산화 박테리아가 서식하는 온도 범위는 3~35 ℃ 이지만(Focht and Verstraete, 1977), 1 ℃ 이하의 퇴적물에서도 질산화 과정이 일어난다는 연구 결과도 있다(Horrigan, 1981). 이러한 결과들은 본 연구에서 퇴적물 내 질산화율을 직접 조사하지 않았지만, 조사 정점의 퇴적물에서 온도가 낮음에도 불구하고 퇴적물 내 질산화 과정이 일어났을 가능성을 지시한다.

제안 방법

선상 배양 과정에서 15N isotope pairing technique를 이용하기 위해 질소 안정 동위 원소를 가진 질산염(sodium nitrate-15N; 98+ atom% 15N, Sigma-Aldrich)을 첨가하였는데, 첨가 후 최종 농도는 100 μM로 맞추었다.
각 조사 정점에서 퇴적물 산소요구량과 탈질소화율을 측정하기 위해 박스 코어를 이용하여 퇴적물을 채취한 후 박스코어로부터 다시 6개의 퇴적물 코어(지름 4×높이 22 cm)를 채취하였고, 퇴적층 상부 약 50 m 위의 저층수를 현장수로 사용하여 선상 배양하였다.
미생물에 의한 질소 영양염의 변환 과정을 알아보기 위해 2007년 3월과 11월, 2008년 3월 총 세 차례 조사하였다. 연구 지역은 동해의 독도 사면 지역으로 조사 정점은 총 8개로 설정하였으며, 한국해양연구원(Korea Ocean Research & Development Institute; KORDI)의 조사 정점을 바탕으로 하였다(Fig.
선상 배양 과정에서 ¹⁵N isotope pairing technique를 이용하기 위해 질소 안정 동위 원소를 가진 질산염(sodium nitrate-¹⁵N; 98+ atom% ¹⁵N, Sigma-Aldrich)을 첨가하였는데, 첨가 후 최종 농도는 100 μM로 맞추었다. 질산염 첨가 후 24시간 동안 현장온도를 고려한 1 ℃ 이하의 온도에서 전배양하여 퇴적물 내 질산염 농도가 수층 농도와 평형상태를 이루도록 하였다. 그 후, 수조 내 해수와의 유동을 차단하기 위해 코어 윗부분에 실리콘 마개를 설치하여, 수조의 해수와 코어 내의 해수 교환을 차단하였다.
질산염 첨가 후 24시간 동안 현장온도를 고려한 1 ℃ 이하의 온도에서 전배양하여 퇴적물 내 질산염 농도가 수층 농도와 평형상태를 이루도록 하였다. 그 후, 수조 내 해수와의 유동을 차단하기 위해 코어 윗부분에 실리콘 마개를 설치하여, 수조의 해수와 코어 내의 해수 교환을 차단하였다. 그리고 해수와 차단하는 순간을 0시로 하고, 0시를 기준으로 하여 2시간 후 그리고 24시간 후 각각 2개의 배양하는 퇴적물 코어에서 상부 해수를 채취하였다.
그 후, 수조 내 해수와의 유동을 차단하기 위해 코어 윗부분에 실리콘 마개를 설치하여, 수조의 해수와 코어 내의 해수 교환을 차단하였다. 그리고 해수와 차단하는 순간을 0시로 하고, 0시를 기준으로 하여 2시간 후 그리고 24시간 후 각각 2개의 배양하는 퇴적물 코어에서 상부 해수를 채취하였다. 채취한 해수 시료는 20 mL 용량의 유리 용기에 가득 채우고 고정시약으로 50% ZnCl₂ 0.
An 등(2001)은 이러한 MIMS 시스템의 장점에 안정성 동위원소를 가진 질소 가스(²⁹N₂, ³⁰N₂)를 측정할 수 있는 기능을 더함으로써, isotope pairing technique를 가능하게 하였다. 이는 질소 가스의 농도를 보다 간단하고 정밀하게 측정할 수 있으며, 따라서 탈질소화율을 비교적 정확하게 측정하는 것이 가능하기 때문에 본 논문에서는 탈질소화율을 측정함에 있어 MIMS 시스템을 이용하였다.
, 1994). 퇴적물 산소요구량은 시간에 따른 용존산소의 감소량으로부터 계산하였으며, 총 탈질소화율은 ¹⁵N#를 이용한 탈질소화율(D₁₅)과 ¹⁴N#를 이용하는 탈질소화율(D₁₄)의 합으로부터 추정하였다(Nielsen, 1992).
총 탈질소화율에서 uncoupled denitrification(Dw)과 coupled nitrification-denitrification(Dn) 구분은 저층수의 ¹⁴N#와 ¹⁵N# 농도 비율로 계산하였다(Nielsen, 1992).
해수의 특성은 CTD를 이용하여 각 조사 정점의 수심과 저층수의 수온, 염분을 측정하였으며, 2007년 11월 조사 정점에서 퇴적물 내 깊이별 평균 입도와 유기 탄소 함량, 유기 질소 함량을 측정하였다.
본 연구에서 퇴적물 산소요구량과 탈질소화율을 측정하기 위하여 6개의 퇴적물 코어를 사용하였으며, 본래의 미생물 활동이 회복되도록 하기 위하여 각 조사 정점의 저층수와 함께 현장 온도를 고려하여 24시간 동안 전배양하여 안정화시켰다(Wenzhofer et al., 2001). 따라서 6개 퇴적물 코어는 채취 시 발생하는 환경적 교란에 의해 초기 상태가 달라졌다 할지라도 24시간 동안의 전배양 과정에서 각 퇴적물 코어의 초기 환경 상태는 모두 같아졌으며, 각 조사 정점의 저층수를 이용하였기 때문에 각 퇴적물 코어 상층수의 환경이 각 조사 정점의 실제 환경과 매우 유사해졌을 것으로 예상된다.
따라서 6개 퇴적물 코어는 채취 시 발생하는 환경적 교란에 의해 초기 상태가 달라졌다 할지라도 24시간 동안의 전배양 과정에서 각 퇴적물 코어의 초기 환경 상태는 모두 같아졌으며, 각 조사 정점의 저층수를 이용하였기 때문에 각 퇴적물 코어 상층수의 환경이 각 조사 정점의 실제 환경과 매우 유사해졌을 것으로 예상된다. 각 시간대에 두 개의 퇴적물 코어에서 시료를 채취하여 용존산소 농도와 ²⁹N₂, ³⁰N₂ 농도를 측정하였고 그 평균값을 사용하여 퇴적물 산소요구량과 탈질소화율을 추정하였다. ¹⁵N isotope pairing technique의 평가 연구에서 인위적으로 넣어준 ¹⁵N# 는 실제 탈질소화율측정에큰영향을미치지 않는다고보고되었다(Middleburg et al.
1 mL를 넣은 후 밀봉하여 1 ℃ 이하에서 냉장보관 하였다. 모든 샘플은 1 ℃ 이하의 온도를 유지한 채 실험실로운반하였고, 실험실에서 Membrane Inlet Mass Spectrometer (MIMS)를 이용하여 각 샘플의 용존산소 농도 및 ²⁹N₂ 농도와 ³⁰N₂농도를 측정하였다.

대상 데이터

연구 지역은 동해의 독도 사면 지역으로 조사 정점은 총 8개로 설정하였으며, 한국해양연구원(Korea Ocean Research & Development Institute; KORDI)의 조사 정점을 바탕으로 하였다(Fig. 1).
각 조사 정점에서 퇴적물 산소요구량과 탈질소화율을 측정하기 위해 박스 코어를 이용하여 퇴적물을 채취한 후 박스코어로부터 다시 6개의 퇴적물 코어(지름 4×높이 22 cm)를 채취하였고, 퇴적층 상부 약 50 m 위의 저층수를 현장수로 사용하여 선상 배양하였다. 저층수 채취에는 Rossette sampler를 이용하였다. 선상 배양 과정에서 ¹⁵N isotope pairing technique를 이용하기 위해 질소 안정 동위 원소를 가진 질산염(sodium nitrate-¹⁵N; 98+ atom% ¹⁵N, Sigma-Aldrich)을 첨가하였는데, 첨가 후 최종 농도는 100 μM로 맞추었다.

성능/효과

07‰로 조사 정점 간 매우 유사하였으며, 조사 시기에 따른 차이가 미약하였다. 저층수의 용존산소 농도는 조사 정점 간 다소 차이를 보였지만, 모든 정점에서 약 52~60% 정도의 포화도를 나타내었다(Table 1).
4%로, 모든 정점에서 높게 나타났다. 특히, 정점 D5와 D7에서 각각 2.3%와 2.4%로 조사 정점 중 비교적 높게 나타났으며, 퇴적물 내 깊이에 따라 감소하는 경향을 나타내어 최근에 유기물 농도가 높은 퇴적물이 쌓였음을 시사하였다.
본 연구에서 배양 과정 동안 시간에 따른 용존산소 농도 감소율을 이용하여 계산한 퇴적물 산소요구량은 1.04~9.08 mmol m^-2 d^-1의 범위를 나타내었다. 2007년과 2008년의 중복 정점 중 정점 D3과 D5에서 퇴적물 산소요구량은 2007년 11월보다 2008년 3월에 전반적으로 높게 나타난 반면, 정점 D7에서 퇴적물 산소요구량은 2008년 3월보다 2007년 11월에 높게 측정되어 조사 정점마다 계절 변화의 양상이 다르게 나타났다(Table 2).
08 mmol m^-2 d^-1의 범위를 나타내었다. 2007년과 2008년의 중복 정점 중 정점 D3과 D5에서 퇴적물 산소요구량은 2007년 11월보다 2008년 3월에 전반적으로 높게 나타난 반면, 정점 D7에서 퇴적물 산소요구량은 2008년 3월보다 2007년 11월에 높게 측정되어 조사 정점마다 계절 변화의 양상이 다르게 나타났다(Table 2). 전 조사 정점에서 퇴적물 산소요구량은 수심이 낮은 정점 D4와 정점 D8에서 가장 높게 측정되었다.
67 μmol m^-2 d^-1의 범위로 측정되었다. 탈질소화율은 조사 정점 간 다소 차이를 나타내었으며, 2007년 11월과 2008년 3월의 중복 조사 정점에서는 2008년 3월에 측정한 탈질소화율이 2007년 11월에 측정한 탈질소화율보다 약 2배 정도 높게 측정되어 계절 변화의 가능성을 나타내었다(Table 2). 독도 사면 지역에서 탈질소화율 역시 수심에 따라 전반적으로 감소하는 경향을 나타내었지만 경향성은 퇴적물 산소요구량에 비해 미약하였다(Fig.
4). 본조사정점에서 uncoupled denitrification은 정점 D4를 제외하면 전반적으로 수심에 따라 감소하는경향이나타났다. coupled nitrification-denitrification은수심에따른 감소 경향을 보이지 않았으며, 수심이 깊어짐에 따라 uncoupled denitrification에 비해 상대적으로 우세하게 나타났다(Fig.
본조사정점에서 uncoupled denitrification은 정점 D4를 제외하면 전반적으로 수심에 따라 감소하는경향이나타났다. coupled nitrification-denitrification은수심에따른 감소 경향을 보이지 않았으며, 수심이 깊어짐에 따라 uncoupled denitrification에 비해 상대적으로 우세하게 나타났다(Fig. 5).
동해 독도 사면 표층 퇴적물의 유기 탄소 함량은 1.8~2.4%로, 북대서양과 태평양의 심해 표층 퇴적물에서 측정된 유기 탄소 함량보다 약 2~10배 이상으로 높게 나타났다(Table 3). 본 연구에서 측정한 표층 퇴적물 내 유기 탄소 함량은 여러 연안 지역에서 측정된 1.
4%로, 북대서양과 태평양의 심해 표층 퇴적물에서 측정된 유기 탄소 함량보다 약 2~10배 이상으로 높게 나타났다(Table 3). 본 연구에서 측정한 표층 퇴적물 내 유기 탄소 함량은 여러 연안 지역에서 측정된 1.3~4.8% 범위(Nowicki et al., 1997; Tuominen, 1998)에 잘 일치하였는데, 일반적으로 퇴적물 내 유기물 농도가 육지에서 멀리 떨어질수록 또는 수심이 깊어질수록 낮아지는 경향을 나타내는 것을 볼 때(Banse, 1990; Smith et al., 1992), 본 조사 정점은 평균 수심이 약 1500 m 이상으로 깊음에도 불구하고 매우 높게 나타난 것이다.
따라서 6개 퇴적물 코어는 채취 시 발생하는 환경적 교란에 의해 초기 상태가 달라졌다 할지라도 24시간 동안의 전배양 과정에서 각 퇴적물 코어의 초기 환경 상태는 모두 같아졌으며, 각 조사 정점의 저층수를 이용하였기 때문에 각 퇴적물 코어 상층수의 환경이 각 조사 정점의 실제 환경과 매우 유사해졌을 것으로 예상된다.
, 1996). 따라서 본 연구에서 측정한 탈질소화율은 실제 환경에서의 탈질소화율을 잘 반영할 것으로 예상된다. 기존의 많은 퇴적물 선상 배양 실험에서 대기 중의 산소 유입에 의한 용존산소 농도 증가에 의한 영향이 문제시 되어 왔다 (Wenzhofer et al.
하지만 본 연구의 각 조사 정점에서 측정한 저층수의 용존산소 농도는 모두 170 μM 이상으로 높았으며, 일정 용존산소 농도 이상에서는 용존산소 농도 증가에 따른 미생물의 활동 변화가 매우 미약한 것으로 나타났다 (Boudreau, 1997). 따라서 본 연구에서 측정한 퇴적물 산소요구량과 탈질소화율은 용존산소 농도의 증가에 의한 영향을 받았을 것으로 추정되지만, 그 영향은 무시할 만 하다고 생각된다. 심해 퇴적물 연구에서 압력에 의한 영향은 반드시 고려해야할 사항이며(Wenzhofer et al.
4 φ)로 나타났다. 따라서 본 연구의 조사 정점 간 퇴적물 산소요구량과 탈질소화율이 차이 나는데 있어 수온과 염분, 퇴적물 형태의 차이에 의한 영향은 미미할 것으로 추정된다.
4). 본 연구에서 표층 퇴적물의 유기물농도는 탈질소화율 특히, coupled nitrification-denitrification을 촉진시키는 것으로 나타났다(Fig. 6).
본 연구에서 측정한 퇴적물 산소요구량과 탈질소화율 사이에서 상관관계는 미약하였지만 퇴적물 산소요구량이 높을수록 탈질소화율도 높아지는 경향을 나타내었다(Fig. 7). 이는 본 조사 지역의 퇴적물에서 유기물 농도가 높기 때문에 유기물 분해율이 높으며, 따라서 유기물 분해 과정에서 해수 중의 산소와 질산염이 동시에 사용되었기 때문으로 추정된다(Devol, 1991).
독도 사면 지역의 퇴적물 산소요구량과 탈질소화율은 유사한 수심의 여러 사면 퇴적물에서 측정된 퇴적물 산소요구량(1.01~2.85 mmol m-2 d-1)과 탈질소화율(9.04~27.67 μmol m-2 d-1)에 비해 상대적으로 높게 측정되었다(Table 4).
(2008)은 Gulf of Mexico에서 퇴적물 산소요구량이 수심에 따라 감소하는 경향을 발견하였다. 독도 사면 지역에서 퇴적물 산소요구량은 Gulf of Mexico 지역과 비교하였을 때, 수심 2000 m 보다 깊은 곳에서는 유사한 값의 범위를 나타내었지만 수심 2000 m보다 얕은 수심에서는 큰 차이를 보였다(Fig. 8).
본 연구에서 퇴적물 선상 배양과 15N isotope pairing technique를 이용하여 측정한 독도 사면 지역의 퇴적물 산소요구량과 탈질소화율은 각각 1.04~9.08 mmol m-2 d-1와 7.06~37.67 μmol m-2 d-1의 범위를 나타내었다.
이러한 결과들은 퇴적물 산소요구량이나 탈질소화율이 수심에 따른 감소 경향을 나타내지 않는 것에 가장 큰 영향을 주는 요인이 표층 퇴적물의 유기물임을 지시한다. 본 연구에서도 퇴적물 산소요구량과 탈질소화율이 표층 퇴적물의 유기물에 가장 큰 영향을 받는 것으로 나타났으며, 따라서 본 조사 지역의 수심 1500 m 이상에서 퇴적물 산소요구량과 탈질소화율의 수심에 따른 감소 경향이 미약한 것은 독도 사면 지역에서 퇴적물 산소요구량과 탈질소화율에 가장 큰 영향을 주는 요인으로추정되는표층퇴적물내유기탄소함량이수심 1500 m 이상에서 수심에 따라 감소하는 경향을 나타내지 않았기 때문으로 생각된다.
독도 사면 지역의 퇴적물 산소요구량과 탈질소화율은 다른 심해 지역에서 비해 모두 높았으며, 수심에 따른 전반적인 감소 경향에는 잘 일치하였지만 수심 약 1500 m 이상에서는 수심에 따른 감소 경향에 일치하지 않는 정점들이 관찰되었다. 본 연구에서 퇴적물 산소요구량과 탈질소화율은 표층 퇴적물 내 유기 탄소 함량이 높은 정점에서 높게 측정되었다.
독도 사면 지역의 퇴적물 산소요구량과 탈질소화율은 다른 심해 지역에서 비해 모두 높았으며, 수심에 따른 전반적인 감소 경향에는 잘 일치하였지만 수심 약 1500 m 이상에서는 수심에 따른 감소 경향에 일치하지 않는 정점들이 관찰되었다. 본 연구에서 퇴적물 산소요구량과 탈질소화율은 표층 퇴적물 내 유기 탄소 함량이 높은 정점에서 높게 측정되었다. 그리고 표층 퇴적물의 유기물 농도는 coupled nitrification-denitrification(질산화 과정에 의해 생성된 질산염을 이용하는 탈질소화 과정)을 촉진시키는 것으로 나타났으며, 대부분의조사정점에서 coupled nitrification-denitrification 이 우세하게 나타났다.
본 연구에서 퇴적물 산소요구량과 탈질소화율은 표층 퇴적물 내 유기 탄소 함량이 높은 정점에서 높게 측정되었다. 그리고 표층 퇴적물의 유기물 농도는 coupled nitrification-denitrification(질산화 과정에 의해 생성된 질산염을 이용하는 탈질소화 과정)을 촉진시키는 것으로 나타났으며, 대부분의조사정점에서 coupled nitrification-denitrification 이 우세하게 나타났다. 이러한 결과들을 바탕으로 할 때, 본 조사 지역에서 퇴적물 산소요구량과 탈질소화율은 표층 퇴적물 내 유기물에 가장 큰 영향을 받는 것으로 추정된다.
그리고 표층 퇴적물의 유기물 농도는 coupled nitrification-denitrification(질산화 과정에 의해 생성된 질산염을 이용하는 탈질소화 과정)을 촉진시키는 것으로 나타났으며, 대부분의조사정점에서 coupled nitrification-denitrification 이 우세하게 나타났다. 이러한 결과들을 바탕으로 할 때, 본 조사 지역에서 퇴적물 산소요구량과 탈질소화율은 표층 퇴적물 내 유기물에 가장 큰 영향을 받는 것으로 추정된다.
탈질소화 과정에 사용되는 질산염의 기원에 따라 uncoupled denitrification와 coupled nitrificationdenitrification으로 구분한 결과, 대부분의 조사 정점에서 탈질소화 과정은 수층에서 공급되는 질산염에의한탈질소화과정(uncoupled denitrification)이우세하게 일어났다. 정점 D2와 2008년 3월 조사 정점인 D1, D3, D8을 제외한 정점들에서는 uncoupled denitrification과 coupled nitrificationdenitrification이 함께 일어났으며, 이러한 정점들 중 2007년 11월 조사 정점인 D3을 제외한 정점들에서 coupled nitrificationdenitrification이 총 탈질소화율의 약 60% 이상을 차지하며 총 탈질소화율의대부분을차지하였다(Fig.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	유광대(euphotic zone)에서 일차생산에 의해 만들어진 유기물은 이후 어떤 과정을 거치는가?	유광대(euphotic zone)에서 일차생산에 의해 만들어진 유기물은 수층에서 미생물에 의해 분해되거나 “내보내기 생산(export production)”에 의해 퇴적층에 도달하게 된다. 퇴적층으로 유입된 유기물은 재부유 되거나 퇴적층에 묻히기도 하지만 대부분은 초기 변성(early diagenesis) 과정에서 미생물에 의해 분해된다.
	퇴적층으로 유입된 유기물은 어떻게 되는가?	유광대(euphotic zone)에서 일차생산에 의해 만들어진 유기물은 수층에서 미생물에 의해 분해되거나 “내보내기 생산(export production)”에 의해 퇴적층에 도달하게 된다. 퇴적층으로 유입된 유기물은 재부유 되거나 퇴적층에 묻히기도 하지만 대부분은 초기 변성(early diagenesis) 과정에서 미생물에 의해 분해된다. 이러한 분해 과정에서 생성되는 무기 형태의 질소 화합물은 일차 생산을 조절하는 주요 인자로 작용하며, 생물에게 있어 성장과 번식에 중요한 역할을 한다(Arrigo, 2004).
	유기물이 분해 되며 생성되는 물질은 어떤 역할을 하는가?	퇴적층으로 유입된 유기물은 재부유 되거나 퇴적층에 묻히기도 하지만 대부분은 초기 변성(early diagenesis) 과정에서 미생물에 의해 분해된다. 이러한 분해 과정에서 생성되는 무기 형태의 질소 화합물은 일차 생산을 조절하는 주요 인자로 작용하며, 생물에게 있어 성장과 번식에 중요한 역할을 한다(Arrigo, 2004). 식물플랑크톤에게 필요한 질소영양염의공급은유광층내영양염재순환(regenerated nitrogen)이나 영양염이 풍부한 저층수의 유입(new nitrogen)에 의해 이루어지며, 모두 유광층의 일차생산에 중요하다(Yool et al.

참고문헌 (64)

An, S.M. and Joye, S.B., 2001. Enhancement of coupled nitrification- denitrification by benthic photosynthesis in shallow estuarine sediments. Limnol. Oceanogr. 46: 62？74

상세보기
Arrigo, K.R., 2004. Marine microorganisms and global nutrient cycles. Nature 437: 349？355

상세보기
Balzer, W., W. Helder, E. Epping, L. Lohse, and S. Otto, 1998. Benthic denitrification and nitrogen cycling at the slope and rise of the N.W. European Continental Margin (Goban Spur). Oceanography, 42: 111？126

상세보기
Banse, K., 1990. New views on the degradation and disposition of organic particles as collected by sediment traps in the open sea. Deep-Sea Research 37: 1177？1195

상세보기
Boudreau, B., 1997. Diagenic models and their implementation. Springer
Broerse, A.T.C., 2000. Coccolithophore export production in selected ocean environments: seasonality, biogeography, carbonate production. Ph. D. Thesis, Free University Amsterdam, Amsterdam, 185
Brunnegard, J., Grandelb, S., Stahla, H. Tengberga, A. and Halla, P.O.J., 2004. Nitrogen cycling in deep-sea sediments of the Porcupine Abyssal Plain, NE Atlantic. Oceanography 63: 159？181

상세보기
Cai, W.J. and Reimers, C.E., 1995. Benthic oxygen flux, bottom water oxygen concentration and core top organic carbon content in the deep northeast Pacific Ocean. Deep-Sea Research I 42: 1681？1699

상세보기
Calow, P. 1975. The feeding strategies of two freshwater gastropods, Ancylusfluviatilis Mull. and Planorbis contortus Linn. (Pulmonata) in terms of ingestion rates and absorption efficiencies. Oecologia 20: 33？49

상세보기
Capone D.G., Zehr, J.P., Paerl, H.W., Bergman, B. and Carpenter, E.J., 1997. Trichodesmium, a globally significant marine cyano-bacterium. Science 276: 1221？1229

상세보기
Chen, C.T.A., Bychkov, A.S., Wang, S.L. and Pavlova, G.Y., 1999. An anoxic Sea of Japan by the year 2200? Marine Chemistry 67: 249？265

상세보기
Cho, H.J., Moon, C.H., Yang, H.S., Kang, W.B. and Lee, K.W., 1997. Regeneration Processes of Nutrients in the Polar Front Area of the East Sea: III. Distribution Patterns of Water Masses and Nutrients in the Middle-Northern East Sea of Korea in October, 1995. J. Korean Fish Soc. 30: 393？407
Chung, C.S., Shim, J.H., Park, Y.C. and Park, S.G., 1989. Primary Productivity and Nitrogenous Nutrients Dynamics in the East Sea of Korea. J. Oceanol. Soc. Korea 24: 52？66
Cociasu, A., Dorogan, L., Humborg, C. and Popa, L., 1996. Long-term ecological changes in the Romanian coastal waters of the Black Sea. Mar. Pollut. Bull. 32: 32？38

상세보기
de Jesus Mendes, P.A., Thomsen, L., Holscher, B., de Stigter H.C. and Gust, G., 2007. Pressure effects on the biological degradation of organo-mineral aggregates in submarine canyons. Marine Geology 246: 165？175

상세보기
Devol, A.H., 1991. Direct measurement of nitrogen gas fluxes from continental shelf sediments. Nature 349: 319？321

상세보기
Emerson, S., Quay, P., Karl, D., Winn, C., Tupas, L. and Landry, M., 1997. Experimental determination of the organic carbon flux from open-ocean surface waters. Nature 389: 951？954

상세보기
Focht, D.D. and Verstraete, W., 1977. Biochemical ecology of nitrification and denitrification. Adv. Microbiol. Ecol. 1: 135？214
Giles, H., Pilditch, C.A., Nodder, S.D., Zeldis, J.R. and Currie, K., 2003. Benthic oxygen fluxes and sediment properties on the northeastern New Zealand continental shelf. Continental Shelf Research 27: 2373？2388

상세보기
Grenz, C., Denis, L., Boucher, G., Chauvaud, L., Clavier, J., Fichez, R. and Pringault, O., 2003. Spatial variability in Sediment Oxygen Consumption under winter conditions in a lagoonal system in New Caledonia (South Pacific). J. Experimental Marine Biology and Ecology 285: 33？47

상세보기
Gunnison, D. and Alexander, M., 1975. Resistance and susceptibility of algae to decomposition by natural microbial communities. Limnol. Oceanogr. 20: 64？70

상세보기
Harrison, P.D. and Mann, K.H., 1975. Detritus formation from eelgrass (Zostera marina): The relative effects of fragmentation, leaching and decay. Limnol. Oceanogr. 20: 924？934

상세보기
Herbert, R.A., 1999. Nitrogen cycling in coastal marine ecosystems. FEMS Microbiol. Rev. 23(5): 563？590

상세보기
Hoppe, H.G., Ducklow, H. and Karrasch, B., 1993. Evidence for dependency of bacterial growth on enzymatic hydrolysis of particulate organic matter in the mesopelagic ocean. Mar. Ecol. Prog. Ser. 93: 273？283
Horrigan, S.G., 1981. Primary Production under the Ross Ice Shelf, Antarctica. Limnol. Oceanogr. 26: 378？382

상세보기
Howes, B.L., John, W., Dacay, H. and King, G.M., 1984. Carbon flow through oxygen and sulfate reduction pathways in salt marsh sediments. Limnol. Oceanogr. 29: 1037？1051

상세보기
Jahnke, R., 1996. The global ocean flux of particulate organic carbon. Global Biogeochemical Cycles 10: 71？88

상세보기
Jahnke, R. and Jackson, G., 1991. The spatial distribution of sea floor oxygen consumption in the Atlantic and Pacific oceans. In: Rowe, G., Pariente, V. (Eds.), Deep-sea Food Chains and the Global Carbon Cycle. NATO Advanced Research Workshop. Kluwar, Boston, MA, 295？307
Jahnke, R.A. and Jahnke, D.B., 2000. Rates of C, N, P and Si recycling and denitrification at the US Mid-Atlantic continental slope depocenter. Deep-Sea Research I 47(8): 1405？1428

상세보기
Kana, T.M., Darkangelo, C., Hunt, M.D., Oldham, J.B., Bennett, G.E. and Cornwell, J.C., 1994. Membrane inlet mass spectrometer for rapid high precision determination of $N_2$ , $O_2$ , and Ar in environmental water samples. Anal. Chem. 66: 4166？4170

상세보기
Kawahata, H., Nohara, M., Aoki, K., Minoshima K. and Gupta, L. P., 2006. Biogenic and abiogenic sedimentation in the northern East China Sea in response to sea-level change during the Late Pleistocene. Global and Planetary Change 53: 108？121

상세보기
Kim, D.S., Choi, M.S., Oh, H.Y., Kim, K.H. and Noh, J.H., 2009. Estimate of Particulate Organic Carbon Export Flux Using $^{234}Th/^{238}U$ Disequilibrium in the Southwestern East Sea During Summer. J. Oceanol. Soc. Korea 14: 1？9
Laursen, A.E. and Seitzinger, S.P., 2002. The role of denitrification in nitrogen removal and carbon mineralization in Mid-Atlantic Bight sediments. Continental Shelf Research 22: 1397？1416

상세보기
Lee, T.H., Hyun, J.H., Mok, J.S. and Kim, D.S., 2008. Organic carbon accumulation and sulfate reduction rates in slope and basin sediments of the Ulleung Basin, East/Japan Sea. Geo-Mar. Lett. 28: 153？159

상세보기
Lee, T.S., Kim, I.N., Kang, D.J. and Kim, D.S., 2007. Implication of Deep Nitrite in the Ulleung Basin. J. Oceanol. Soc. Korea 12: 239？243
Middleburg, J.J., Soetaert K. and Herman, P.M., 1996. Evaluation of the nitrogen isotope pairing method for measuring benthic denitrification: A simulation analysis. Limnol. Oceanogr. 41: 1839？1844

상세보기
Nakamura, Y., 2003. Sediment oxygen consumption and vertical flux of organic matter in the Seto Inland Sea, Japan. Estuarine, Coastal and Shelf Science 56: 213？220

상세보기
Nielsen, L.P., 1992. Denitrification in sediment determined from nitrogen isotope pairing. FEMS Microb Ecol. 86: 357？362

상세보기
Nielsen, L.P., Risgaard-Petersen, N., Rysgaard, S. and Blackburn, T.H., 1996. Reply to the note by Middelburg et al. Limnol. Oceanogr. 41: 1845？1846

상세보기
Nowicki, B.L., Requintina, E., van Keuren, D. and Kelly, J.R., 1997. Nitrogen losses through sediment denitrification in Boston Harbor and Massachusetts Bay. Estuaries 20: 626？639

상세보기
Pilskaln, C.H., Paduan, J.B. and Chavez, F.P., 1997. Carbon export and regeneration in the coastal upwelling system of Monterey Bay, central California. Oceanographic Literature Review 44: 685？686

상세보기
Rabouille, C., Denis, L., Dedieu, K., Stora, G., Lansard B. and Grenz, C., 2003. Oxygen demand in Coastal marine sediments: comparing in situ microelectrodes and laboratory core incubations. J. Exp. Mar. Biol. Ecol. 285？286, 49？69

상세보기
Reschke, C.J., Ittekkot, V. and Panin, N., 2000. The nature of organic matter in the Danube river particles and north-western Black Sea sediments. Estuarine Coastal Shelf Sci. 54: 563？574

상세보기
Romero, O., Boeckel, B., Donner, B., Lavik, G., Fischer, G. and Wefer, G., 2002. Seasonal productivity dynamics in the pelagic central Benguela System inferred from the flux of carbonate and silicate organisms. J. Marine Systems 37, 259？278

상세보기
Rowe, G.T., Morse, J., Nunnally, C. and Boland, G.S., 2008. Sediment community oxygen consumption in the deep Gulf of Mexico. Deep-Sea Research II 55: 2686？2691

상세보기
Sayles, F.L., Martin, W.R. and Deuser, W.G., 1994. Response of benthic oxygen demand to particulate organic carbon supply in the deep sea near Bermuda. Nature 371: 686？689

상세보기
Seiki, T., Izawa, H., Date, E. and Sunahara H., 1994. Sediment oxygen demand in Hiroshima bay. Wat. Res. 28: 385？393

상세보기
Seitzinger, S.P. and Giblin, A.E., 1996. Estimating denitrification in North Atlantic continental shelf sediments. Biogeochemistry 35: 235？260

상세보기
Smith, D.C., Simon, M., Alldredge, A.L. and Azam, F., 1992. Intense hydrolytic enzyme activity on marine aggregates and implications for rapid particle dissolution. Nature 359: 139？142

상세보기
Smith, K.L., Jr. Lauer, M.B. and Brown, N.O., 1983. Sediment community oxygen consumption and nutrient exchange in the central and eastern North Pacific. Limnol. Oceanogr., 28(5), 882？898

상세보기
Soetaert, K., Herman, P.M.J. and Middelburg, J.J., 1996. A model of early diagenetic processes from the shelf to abyssal depths. Geochimica et Cosmochimica Acta, 60(6): 1019？1040

상세보기
Sorensen, J., Hydes, D. J. and Wilson, T. R. S., 1984. Denitrification in a deep-sea sediment core from the eastern equatorial Atlantic. Limnol. Oceanogr. 29: 653？657

상세보기
Sprengel, C., Baumann K.H. and Neuer, S., 2000. Seasonal and interannual variation of coccolithophore fluxes and species compositions in sediment traps north of Gran Canaria ( $29^{\circ}$ N $15^{\circ}$ W). Marine Micropaleontology 39: 157？178

상세보기
Straub, K.L., Benz, M., Schink, B. and Widdel, F., 1996. Anaerobic, nitrate dependent microbial oxidation of ferrous iron. J. Appl. Environ. Microbiol. 62: 1458？1460

상세보기
Tuominen, L., Heinanen, A., Kuparinen, J. and Nielsen, L.P., 1998. Spatial and temporal variability of denitrification in the sediments of the northern Baltic Proper. Marine Ecology Progress Series 172: 13？24

상세보기
Walsh, J.J., 1991. Importance of continental margins in the marine biogeochemical cycling of carbon and nitrogen. Nature 350: 53？55

상세보기
Walsh, J.P. and Nittrouer, C.A., 1999. Observations of sediment flux to the Eel continental slope, northern California. Marine Geology 154: 55？68

상세보기
Wenzhofer, F., Holby O. and Khols, O., 2001. Deep penetrating benthic oxygen profiles measured in situ by oxygen optodes. Deep-Sea Research I 48: 1741？1755

상세보기
Wijsman, J.W. M., Herman, P.M.J., Middelburg, J.J. and Soetaert, K., 2002. A Model for Early Diagenetic Processes in Sediments of the Continental Shelf of the Black Sea. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 53: 403？421

상세보기
Yanagi, T., 2002. Water, Salt, Phosphorus and Nitrogen Budgets of the Japan Sea. Oceanography 58, 797？804
Yool, A., Martin, A.P., Ferna'ndez, C. and Clark, D.R., 2007. The significance of nitrification for oceanic new production. Nature 447: 999？1002

상세보기
Zehr, J.P. and Ward, B.B., 2002. Nitrogen cycling in the ocean: New perspectives on processes and Paradigms. Environmental Microbiology 68: 1015？1024

상세보기
Ziveri, P., Broerse, A., van Hinte, J.E., Wesbroek, P. and Honjo, S., 2000. The fate of coccoliths at 48N 21W, north eastern Atlantic. Deep-Sea Research II 47: 1853？1875

상세보기
Zumft, W.G., 1997. Cell biology and molecular basis of denitrification. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 61: 533？616

상세보기

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증