선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 또 지역 언론은 물론 중앙 언론에서도 제주도 주변 해역 생태계 변화에 대해서 보도하고 싶어하나, 이에 대한 구체적인 정보를 제공할 수 있는 생태계 장기 모니터링 연구가 거의 전무한 실정이다. 따라서 이 연구에서는 지난 30년 동안 우리나라 정부와 연구기관에서 축적한 해양 모니터링 자료와 수산통계 자료를 분석하여 제주도 주변 해역에서 일어난 어류 군집 변화를 정리하고 이 변화가 기후변화에 따른 해양환경 변화와 어떤 관련을 보였는지를 보고한다.
제안 방법
- 기후 변화와 지구 온난화에 따른 제주 주변 해역 해양환경과 생태계 변동을 평가하기 위해 우리나라에서 과거 약 40년 동안 제주 주변해역(북위 33°00'~34°00', 동경 125°30'~127°30', Fig.1)에서 수행해왔던 관련 모니터링 자료를 발굴 정리하여 분석하였다.
- 이렇게 추정된 대한해협 월별 수송량을 쓰시마 난류의 월별 유입량으로 사용하였다. 대한해협저층냉수는 대한해협에서 관측되는 수온 10도 미만의 수괴를 가리키며, 1960년대부터 관측된 대한해협을 가로지르는 단면의 수온 자료를 이용하여 추정된 대한해협저층냉수 세력의 경년변동 지표를 계산하였다.
- 이런 제주 주변 해역 수산 대상 어종 종구성 변화에 어떤 해양환경 요인이 영향을 미쳤는지 평가하기 위해 해역별 (동지나해, 대한해협, 황해) 수온과 염분, 그리고 대한해협 쓰시마 난류와 저층 냉수 월별 수송량과 종구성 변화의 상관관계를 정준대응분석으로 분석하였는데, 먼저 대한해협 환경 요인에 대한 정준대응분석 결과는 Fig. 4와 같다. 대한해협 수온의 경우 0-10 m, 염분의 경우 0-30 m에서 제주주변 해역 수산생물 종구성과 유의한 상관관계를 보여, 저층보다는 표층 환경 요인이 수산생물 변화에 더 중요함을 알 수 있었다.
- 제주 주변 해역 수산생물 군집이 1990-1993년 사이에 유의한 체제 변이를 겪었음을 보여주었으므로(Fig. 2), 이에 대응하는 환경 요인이 어떤지를 해역별 수온과 염분, 그리고 대한해협을 흐르는 쓰시마 난류와 저층냉수의 월별 유입량과 비교해보았다. 먼저 제주 주변 수산생물에 직접적인 영향을 미칠 것으로 보이는 같은 해역(Fig.
대상 데이터
- The study area (JEJU), waters off Jeju Island, Korea(33°00'~34°00' N, 125°30'~127°30' E), and its adjacent seas: YS: Yellow Sea, KS: Korea Strait.
- 대한해협 수송량 관측 자료가 1990년대 말부터 얻어진 반면, 해수면 높이는 1960년대부터 관측되어 왔기 때문에, 이 선형관계성을 이용하면 수송량을 1960년대부터 추정할 수 있게 된다. 이렇게 추정된 대한해협 월별 수송량을 쓰시마 난류의 월별 유입량으로 사용하였다. 대한해협저층냉수는 대한해협에서 관측되는 수온 10도 미만의 수괴를 가리키며, 1960년대부터 관측된 대한해협을 가로지르는 단면의 수온 자료를 이용하여 추정된 대한해협저층냉수 세력의 경년변동 지표를 계산하였다.
- 제주 주변 해역 생태계 변동자료로는 국립수산과학원 어업 대상 어종 어황자료(1981-2010)를 분석하였다. 어황자료에서는 표준화된 어획 노력량과 각 어종의 절대 생체량이나 생산량을 알기는 힘들지만, 각 어종별 어획량의 상대적인 비율 변화를 통해서 대상해역 어류 군집 종구성은 비교적 잘 나타내어주므로 이 상대적인 비율을 가지고 어류 군집 변화를 대응분석(correspondence analysis)을 통해 분석하고 연도별로 요약하였다(Hwang and Jung, 2012).
- 해양 환경 자료로는 국립수산과학원에서 수행해오고 있는 격월 수심별 정선관측 자료(1962-2010)를 제주 주변해역, 황해, 대한해협, 3 해역으로 구분하여 정리하였으며 (Jung, 2008), 서울대 해양연구소에서 잠정 추정한 대한해협 수송량 자료(1968-2007)와 (Lyu and Kim, 2003) 대한해협저층냉수의 경년 변동 지표 (1968-2007)를 (Na et al., 2010) 포함시켰다. 대한해협을 통과하는 해류는 관성 주기보다 긴 주기에서 지형류 평형 (geostrophic balance) 를 이루고 있기 때문에, 해협을 가로지르는 방향에서 보았을 때 해수면 높이 차(한국 부산과 일본 모지)는 대한해협 수송량과 선형상관 관계를 보이게 된다.
데이터처리
- 어황자료에서는 표준화된 어획 노력량과 각 어종의 절대 생체량이나 생산량을 알기는 힘들지만, 각 어종별 어획량의 상대적인 비율 변화를 통해서 대상해역 어류 군집 종구성은 비교적 잘 나타내어주므로 이 상대적인 비율을 가지고 어류 군집 변화를 대응분석(correspondence analysis)을 통해 분석하고 연도별로 요약하였다(Hwang and Jung, 2012). 정선관측 수온과 염분 자료에서 생태계 체제 변이를 감지하기 위해서 자기상관관계를 고려한 STARS (sequential t-test analysis of regime shift)를 적용하였다(Rodionov, 2006). 수산생물 군집 변동, 그리고 그 변동과 환경과의 관계는 정준대응분석(cannonical correspondence analysis)으로 요약하였다(ter Braak, 1986).
성능/효과
- 기후변화가 우리나라 수산업에 미치는 영향을 평가하고 전망하기 위해서는 기후 변화와 관련하여 1) 모니터링과 생태계 영향 평가, 2) 수산어종과 수산업 변화 예측과 전망, 3) 수산업 분야 취약성 평가와 적응 방안 마련의 순서로 관련 연구자들과 정부 정책 개발자들이 협력하여 로드맵을 만들고 적응 종합계획을 마련해왔다. 이 3가지 단계에서 우리나라 관련 연구 수준은 1번 모니터링과 과거 자료에 기반한 영향 평가는 어느 정도 이루어지고 있는 실정이나, 2번 예측과 전망, 3번 취약성 평가는 초보적인 수준에 머물고 있다.
- 단위노력당 어획량(CPUE)을 보면 고등어는 장기적으로 일정하였으나, 말쥐치가 1990년대 이후 크게 줄어들면서 최근에는 우점종을 유지하고 있다. 갈치, 살오징어(Todarodes pacificus), 방어(Seriola quinqueradiata)는 장기적으로 CPUE가 증가하고 있으나, 말쥐치, 꽃게(Portunus trituberculatus), 참조기, 정어리, 삼치(Scomberomorus niphonius) 등은 감소하고 있는 추세로 나타났다. 주요 어종별 어업 구성을 보면, 고등어는 전량 대형선망어업이 차지했고, 말쥐치는 대형선망어업이 75.
- 대응분석은 제주 주변 해역 수산생물 군집이 1982-1983년과 1990-1993년 사이에 유의한 체제 변이를 겪었음을 보여주었다(Fig. 2). 우점종을 보면 1981-1992년은 말쥐치(Thamnaconus modestus), 고등어(Scomber japonicus), 참조기(Larimichthys polyactis) 정어리(Sardinops sagax) 순이었으나 1993-2007은 고등어, 갈치(Trichiurus lepturus), 참조기, 전갱이(Trachurus japonicus) 순으로 바뀌어, 1990년대 들어와서 말쥐치가 거의 사라진 것이 뚜렷한 특징이었다(Fig.
- 2). 우점종을 보면 1981-1992년은 말쥐치(Thamnaconus modestus), 고등어(Scomber japonicus), 참조기(Larimichthys polyactis) 정어리(Sardinops sagax) 순이었으나 1993-2007은 고등어, 갈치(Trichiurus lepturus), 참조기, 전갱이(Trachurus japonicus) 순으로 바뀌어, 1990년대 들어와서 말쥐치가 거의 사라진 것이 뚜렷한 특징이었다(Fig. 3). 단위노력당 어획량(CPUE)을 보면 고등어는 장기적으로 일정하였으나, 말쥐치가 1990년대 이후 크게 줄어들면서 최근에는 우점종을 유지하고 있다.
- 이번 연구에서 나타난 제주도 주변 해역 어류 군집의 가장 큰 변화는 1990년 이후 말쥐치가 제주도 주변 해역을 비롯한 우리나라 연근해에서 거의 사라지게 된 점이다. 말쥐치 어획량이 크게 준 이유는 관련 연구가 부족하여 알기 힘드나, 국내 일부 수산학자들은 남획을 그 중요 또는 부분적인 원인으로 꼽아왔다(Kim et al.
- 정준대응분석과 STARS 분석 결과를 정리해보면, 제주 주변 해역 수산생물 군집 변동에는 제주 주변 동지나해, 대한해협, 황해 상층부(0-50 m) 수온과 염분 변화가 유의한 상관관계를 보였으며, 특히 대한해협 표층(0-10 m) 수온과 대한해협 저층수 유입량 변화가 중요한 것으로 나타났다. 해양환경에서는 1989년 생태계 체제 변이가 가장 뚜렷하게 나타났는데 이는 지난 20년 동안 이루어진 많은 북태평양 생태계 체제 변이 연구 결과와 잘 일치한다(Chiba and Saino, 2002; Kang et al.
- 갈치, 살오징어(Todarodes pacificus), 방어(Seriola quinqueradiata)는 장기적으로 CPUE가 증가하고 있으나, 말쥐치, 꽃게(Portunus trituberculatus), 참조기, 정어리, 삼치(Scomberomorus niphonius) 등은 감소하고 있는 추세로 나타났다. 주요 어종별 어업 구성을 보면, 고등어는 전량 대형선망어업이 차지했고, 말쥐치는 대형선망어업이 75.1%, 대형트롤어업이 21.1를 차지했으며, 갈치는 대형선망어업이 56.2%, 중형쌍끌이어업이 31.3%, 대형트롤어업이 11.4%를 차지했다. 그 밖에 정어리와 삼치는 99% 이상이 대형선망으로 잡혔다.
후속연구
- , 1999; Epur, 2009)까지 이르렀던 그 분포범위가 1990년대 이후 남쪽으로 수축되었음을 시사하고 있다. 기후 변화에 따른 말쥐치 분포 범위 수축과 확장은 앞으로 더 많은 연구가 필요할 것으로 보인다(Maekawa, 1989). 특히 쓰시마 난류 변동이나 대한해협 저층 냉수의 확장 수축(Kim et al.
- 이 3가지 단계에서 우리나라 관련 연구 수준은 1번 모니터링과 과거 자료에 기반한 영향 평가는 어느 정도 이루어지고 있는 실정이나, 2번 예측과 전망, 3번 취약성 평가는 초보적인 수준에 머물고 있다. 따라서 앞으로는 예측과 전망에 기반한 취약성 평가에 집중적인 연구와 투자를 할 필요가 있다. 기후변화에 대비한 수산자원관리 방안 마련을 위해서 최근 해양 생태계의 상태와 기능을 대표할 수 있는 지표들이 개발되고 있는 중이며(Koo et al.
- 제주도 주변 어류 군집은 1989년 변화에 즉각적으로 반응하지 않고 2-4년의 시간 지연을 두고 반응한 것으로 보이는데, 이는 대상 해역 주요 어종들이 이런 생태계 변화에 가장 민감한 시기는 난자치어 시기이므로 이들이 가입되어 어획대상으로 자라는 데 걸리는 2-4 년의 기간을 반영한 것으로 짐작할 수 있다(Houde, 1987). 또 1989년 체제 변이와 대한해협 저층 냉수 유입량 변화 사이에도 3-4년의 시간 지연이 나타났는데 이 부분은 앞으로 기상학과 해양물리학 분야 연구자들이 공동으로 검토하여 연구해볼 수 있을 것으로 본다.
- , 2010). 앞으로 좀더 정교한 해수순환모델을 통해서 추가적인 저층 냉수 유입량 복원 연구가 필요하다.
- 이번 연구 결과 대한해협 저층냉수 유입량과 쓰시마 난류 변동이 제주 주변해역 생태계에 가장 중요한 환경 요인임을 시사하고 있어, 앞으로 일반해수순환 모델을 활용하여 지난 40년 동안 대한해협 저층냉수 유입량과 쓰시마 난류 변동과 그 유입량 시계열 자료를 복원하는 것이 이 해역 생태계 변화 메커니즘을 밝히는 첫 단계임을 보여주고 있다. 따라서 이어도 해양과학기지를 활용하여 제주도 주변 해역을 포함하는 동중국해와 대한 해협 해양 생태계 장기 모니터링은 과거 기후변화가 우리나라 해양에 미쳤던 영향을 진단 평가하고 또 앞으로 미칠 영향을 전망하는데 시금석이 될 것으로 보인다(Hwang and Jung, 2012).
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.