2007-2009년 남해안 적조발생 및 적조 미발생에 관한 비교 연구 A Comparative Study on Outbreak and Non-outbreak of Cochlodinium Polykrikoides Margalef in South Sea of Korea in 2007-2009원문보기
Cochlodinium polykrikoides 적조는 매년 여름철에 남해안을 중심으로 발생하였으나, 2009년에는 적조가 전혀 발생되지 않았다. 본 연구는 남해안 여수부터 완도해역을 대상으로 조사정점 13개를 정하여 2007년부터 2009년까지 여름철 수질환경 및 식물플랑크톤 군집 동태를 적조가 발생된 연도(2007년과 2009년)와 적조가 발생되지 않은 연도(2009)년) 자료를 상호 비교하였다. 2009년 6월부터 남해안 집중강우로 인하여 7월의 평균수온이 $20^{\circ}C$ 이하의 저수온과 8월에 염분이 31psu 이하의 저염분, pH가 8월에 8.4 정도를 보여 적조발생 년도에 비하여 해양환경의 큰 변화를 가져왔다. 또한 DIN 농도는 적조발생 년도에 비하여 약 2배 이상 높은 값을 보였고, N:P 및 Si:N 비율에서도 적조가 발생된 년도에 비하여 Redfield ratio가 16 이상을 나타내어 완전히 정반대의 양상을 보였다. 조사기간 동안의 대부분의 우점종으로는Chaetoceros spp., Skeletonema costatusm, Thalassiosira spp.와 같은 규조류가 대부분 출현되었고, 와편모조류로는 Ceratium spp. 등으로 나타났다. 특히 2009년 8월경에는 C. polykrikoides 대신에 Gonyaulax polygramma 종으로 적조를 형성하기도 하였다. 따라서 2009년 6월부터 집중강우 및 일조량 부족으로 인한 C. polykrikoides 대수증식기 시점에 수온, 염분 등과 같은 해양환경의 급격한 변화로 인하여 적조형성이 지연됨과 아울러 G. polygramma와 Chaetoceros 등과 같은 규조류의 세력에 밀려 2009년에는 C. polykrikoides 적조가 발생하지 않은 것으로 판단된다.
Cochlodinium polykrikoides 적조는 매년 여름철에 남해안을 중심으로 발생하였으나, 2009년에는 적조가 전혀 발생되지 않았다. 본 연구는 남해안 여수부터 완도해역을 대상으로 조사정점 13개를 정하여 2007년부터 2009년까지 여름철 수질환경 및 식물플랑크톤 군집 동태를 적조가 발생된 연도(2007년과 2009년)와 적조가 발생되지 않은 연도(2009)년) 자료를 상호 비교하였다. 2009년 6월부터 남해안 집중강우로 인하여 7월의 평균수온이 $20^{\circ}C$ 이하의 저수온과 8월에 염분이 31psu 이하의 저염분, pH가 8월에 8.4 정도를 보여 적조발생 년도에 비하여 해양환경의 큰 변화를 가져왔다. 또한 DIN 농도는 적조발생 년도에 비하여 약 2배 이상 높은 값을 보였고, N:P 및 Si:N 비율에서도 적조가 발생된 년도에 비하여 Redfield ratio가 16 이상을 나타내어 완전히 정반대의 양상을 보였다. 조사기간 동안의 대부분의 우점종으로는Chaetoceros spp., Skeletonema costatusm, Thalassiosira spp.와 같은 규조류가 대부분 출현되었고, 와편모조류로는 Ceratium spp. 등으로 나타났다. 특히 2009년 8월경에는 C. polykrikoides 대신에 Gonyaulax polygramma 종으로 적조를 형성하기도 하였다. 따라서 2009년 6월부터 집중강우 및 일조량 부족으로 인한 C. polykrikoides 대수증식기 시점에 수온, 염분 등과 같은 해양환경의 급격한 변화로 인하여 적조형성이 지연됨과 아울러 G. polygramma와 Chaetoceros 등과 같은 규조류의 세력에 밀려 2009년에는 C. polykrikoides 적조가 발생하지 않은 것으로 판단된다.
Harmful dinoflagellate, Cochlodinium polykrikoides, has always occurred in southern coastal waters every year during summer, but it did not occur in 2009. A comparative study on outbreak in 2007/2008 and non-outbreak of C. polykrikoides in 2009 was performed based on environmental parameters and phy...
Harmful dinoflagellate, Cochlodinium polykrikoides, has always occurred in southern coastal waters every year during summer, but it did not occur in 2009. A comparative study on outbreak in 2007/2008 and non-outbreak of C. polykrikoides in 2009 was performed based on environmental parameters and phytoplankton appearances. Samples were obtained at 13 stations from Yeosu to Wando waters in 2007-2009. The heavy rainfall was associated with the decrease of surface water temperature below $20^{\circ}C$ in July, the decrease of salinity below 31psu in August and increase of pH to 8.4 in Augus, 2009. concentration of DIN in 2009 was approximately too times as high as those of 2007 and 2008, and the ratioes of N:P and Si:N in 2009 showed Redfield ratio to be above the value of 16. This indicates that Redfield ratioes were significantly different between 2007/2008 and 2009. Dominant species during the field survey were shown to be Chaetoceros spp., Skeletonema costatum and Thalassiosir spp. in diatoms and to be Ceratium spp. in dinoflagellate. In partiuclar, Gonyaulax polygramma occurred in August, 2009 instead of C. polykrikoides. Consequently, the massive rainfall and shortage of sunshine contributed to considerable variation in environmental parameters which were associated with delay in the timing of rapid growth phase of C. polykrikoides.
Harmful dinoflagellate, Cochlodinium polykrikoides, has always occurred in southern coastal waters every year during summer, but it did not occur in 2009. A comparative study on outbreak in 2007/2008 and non-outbreak of C. polykrikoides in 2009 was performed based on environmental parameters and phytoplankton appearances. Samples were obtained at 13 stations from Yeosu to Wando waters in 2007-2009. The heavy rainfall was associated with the decrease of surface water temperature below $20^{\circ}C$ in July, the decrease of salinity below 31psu in August and increase of pH to 8.4 in Augus, 2009. concentration of DIN in 2009 was approximately too times as high as those of 2007 and 2008, and the ratioes of N:P and Si:N in 2009 showed Redfield ratio to be above the value of 16. This indicates that Redfield ratioes were significantly different between 2007/2008 and 2009. Dominant species during the field survey were shown to be Chaetoceros spp., Skeletonema costatum and Thalassiosir spp. in diatoms and to be Ceratium spp. in dinoflagellate. In partiuclar, Gonyaulax polygramma occurred in August, 2009 instead of C. polykrikoides. Consequently, the massive rainfall and shortage of sunshine contributed to considerable variation in environmental parameters which were associated with delay in the timing of rapid growth phase of C. polykrikoides.
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문제 정의
polykrkoidesA 최초 출현하여 2007년에 비해 10일 정도 더 지속되었다(국립수산과학원, 2009). 그러나 2009년은 C. polykrkoides 적조가 거의 발생되지 않은 관계로 본 연구에서는 적조가 발생된 2007년 및 2008년과 적조가 발생되지않은 2009년의 해양환경 및 식물플랑크톤 종 조성 등을 비교분석하여 논의하고자 한다.
제안 방법
식물플랑크톤의 종 조성 및 개체 수을 관찰하기 위하여 해수 1L를 채수하여 Lugol's solution으로 고정한 후 실험실로 운반하여 3일 이상 침강시킨 후 상등액을 제거하여 5mL로 농축시켰다. 농축 시료는 Sedgwick-Rafter에 분산시킨 뒤 광학현미경 (Olympus, BX50)하에서 검경하였다.
적조가 발생되지 않은 2009년의 경우 6월 24일부터 9월 29일까지 적조 조사를 실시했다. 수온과 염분은 CTD(Sea Bird 19) 을 이용하여 측정하였다. 용존산소 및 pH는 YSI 6920을 이용하여 측정하였다.
1). 조사 시기는 6월 말부터 2주 간격으로 적조 소멸 시까지 조사하였다. 2007년의 경우 6월 19일부터 10월 1일까지 실시했고, 2008년은 6월 24일부터 9월 23일까지 조사했다.
대상 데이터
조사 정점은 봇돌바다를 중심으로 5개 정점, 외나라도 남단으로 3개 정점, 고흥반도 2개 정점 및 완도를 중심으로 한 남해서부해역에는 3개 정점으로 총 13개 정점을 선정하였다 (Fig. 1). 조사 시기는 6월 말부터 2주 간격으로 적조 소멸 시까지 조사하였다.
암모니아질소(NH3-N), 질산질소(NQf-N), 아질산 질소(NCK-NO, 인산인(PCZ-P), 규산규소(SiQ) 분석은 해양환경공정시험법에 따라 하였다(해양수산부, 2002). 투명도는 직경 30 cm의 투명도판을 이용하여 현장에서 육안으로 측정하였다. 식물플랑크톤의 종 조성 및 개체 수을 관찰하기 위하여 해수 1L를 채수하여 Lugol's solution으로 고정한 후 실험실로 운반하여 3일 이상 침강시킨 후 상등액을 제거하여 5mL로 농축시켰다.
이론/모형
45pm Membrance filter로 여과하여 90% Acetone 으로 추출한 후 Spectrophotomer(Perkin Elmer, LS50B)로 비색 정량하였다. 암모니아질소(NH3-N), 질산질소(NQf-N), 아질산 질소(NCK-NO, 인산인(PCZ-P), 규산규소(SiQ) 분석은 해양환경공정시험법에 따라 하였다(해양수산부, 2002). 투명도는 직경 30 cm의 투명도판을 이용하여 현장에서 육안으로 측정하였다.
성능/효과
이러한 난류수의 유입은 남해안의 투명도 변화를 보면 쉽게 알 수 있어서 적조발생 해석에 많은 도움을 주고 있다. 2(X)9년 여름철의 투명도는 적조발생 년도와 비교 시 환경요인처럼 큰 변화가 없고 대체적으로 비슷한 양상을 보임에 따라 2009년 여름철에도 난류수가 남해안에 영향을 미쳤지만, C. polykrikoides 적조를 유발시키기 위한 외부 에너지로는 부족하다는 것을 알 수 있다. 따라서 집중 강우나 일조량 부족이 투명도까지는 큰 영향을 미치지 못하고, 환경요인 중 가장 중요한 인자인 수온, 염분에는 많은 영향을 미치는 것을 알 수 있다.
적조가 발생된 년도에도 Chaetoceros spp.가 가장 많이 출현되었고, 와편모조류로는 C. Aisus, Gyrmodinium catenatunfi] 나타났다. 2009년도 마찬가지로 규조류가 남해안 전 해역을 통하여 가장 높은 밀도로 점유하고 있다는 것을 알 수 있다.
또한 Table 4에서 나타난 바와 같이 2009년 8월부터는 일조량이 많아져서, 오히려 적조가발생된 년도보다 높은 일조시간을 보였다. 그러나 높은 일조량에도 불구하고 Chl-a 값이 저조한 이유는 식물플랑크톤 의성장 시점에 일조량 감소로 인하여 성장추세가 지연된 것으로 추측되어, C. polykrikoides 적조가 발생되지 않은 이유도 이러한 성장 Timii에 기상조건이 적합하지 않으면 적조로발생되는데 많은 제약이 될 수 있다는 것을 알 수 있다. 적조가 발생되는 시점인 7월부터의 강우량과 일조량을 보면 2009년에 비하여 강우량은 적지만 일조량이 풍부하여 C.
따라서 외부적 환경요인이 적합하지 못하면 성장이 정체되거나 정지된 상태로 유지될 수 있다. 따라서 C. polykrikoides 대수증식기의 변곡점이 될 수 있는 시점에서 너무 낮은 수온과 일조량이 적음(Table 4)에 따라 세포 생리 활성이 적조가 발생된 년도에 비하여 현저히 낮은 상태로 유지된 것 같다. 그러나 8월경에는 표층수온이 적조가발생된 년도와 거의 비슷한 24℃ 이상을 나타내었으나, 염분이 상대적으로 낮아서 C.
polykrikoides 대수증식기를 신속히 진행될 수 있는 환경요인을 제공하여 적조 타이밍과 잘 일치가 되는 것을 알 수 있다(Table 4). 따라서 C. polykrikoides 적조발생 시점과 기상 조건은 얼마나 중요한 상관관계를 이루고 있는 것을 본 연구에서 잘 알 수 있고, 이러한 타이밍 시기를 놓쳐 버리면 적조형성은 매우 어렵다는 것을 알 수 있다.
지표로 활용되고 있다(Smith, 1983). 따라서 N:P ratio가 16이하이고, Si:N ratio가 1이상이면 질소계 영양염류가 제한됨에 따라, C. polykrikoides 적조발생 년도에는 뚜렷이 질소계 영양염류가 제한적인 요인으로 작용된다는 것을 현장 자료를 보면 알 수 있다. 이러한 질소계 영양염류가 제한적으로 작용되더라도 C.
polykrikoides 적조를 유발시키기 위한 외부 에너지로는 부족하다는 것을 알 수 있다. 따라서 집중 강우나 일조량 부족이 투명도까지는 큰 영향을 미치지 못하고, 환경요인 중 가장 중요한 인자인 수온, 염분에는 많은 영향을 미치는 것을 알 수 있다.
많은 영향을 미쳤다. 또한 영양염도 적조가 발생년도(2007 년과 2008년)에 비하여 N:P, Si:N 비율이 완전히 정반대의 양상을 보여, C. polykrikoides 적조발생 시점인 7월부터 해양환경의 급격한 변화로 인하여 C. polykrikoides 적조 발생 시점의 지연과 함께 이후의 식물플랑크톤 천이에 영향을 미쳤을 것으로 판단된다.
그러나 9월에는 적조 발생 유무에 관계없이 거의 동일한 범위내의 강수량을 보였다. 일조량을 보면 적조가 발생된 년도에서 6월, 7월, 8월이 2009년에 비하여 약 L2배 정도 많은 일조량을 보였으나, 9월에는 2009년의 일조량 범위가 225.2~230시간으로 적조가 발생된년도에 비하여 약 20시간 많은 일조량을 보였다(Table 4).
polykrikoides 적조가 발생되지 않은 이유도 이러한 성장 Timii에 기상조건이 적합하지 않으면 적조로발생되는데 많은 제약이 될 수 있다는 것을 알 수 있다. 적조가 발생되는 시점인 7월부터의 강우량과 일조량을 보면 2009년에 비하여 강우량은 적지만 일조량이 풍부하여 C. polykrikoides 대수증식기를 신속히 진행될 수 있는 환경요인을 제공하여 적조 타이밍과 잘 일치가 되는 것을 알 수 있다(Table 4). 따라서 C.
또한 염분도 2009년 8월의 경우 전 정점에서 31 이하를 보여 적조가 발생된 년도와 비교 시 다소 많은 차이를 나타내었다. 적조가 발생된 7월의 pH는 2009년보다 높은 수치를 보였으나, 8월에 8.42, 9월에 8.25로 적조가 발생된 년도 보다 훨씬 높은 값을 나타내었다. 정점별로는 큰 차이가 없으나, 적조가 발생된 년도와 발생되지 않은 년도를 비교하면.
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