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문제 정의
- 항만경계 내 수역에서 일상적으로 출현하는 크기그룹별 식물플랑크톤의 분포특성과 해수환경 변이의 상호관계 이해는 외래 부유생물(foreign plankton)의 유입 후 적응 혹은 확산에 대한 예측의 기초자료로 활용될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 울산항에서 물리, 이화학적 환경요인과 크기그룹 별 식물플랑크톤의 계절적 변이를 조사하였다. 본 모니터링 조사결과는 울산항 항만경계 수역범위에서내, 외해역의 해양환경학적 특성 이해와 생태계 관리를 위한 기초 환경 자료로 활용될 수 있다.
제안 방법
- 무기영양염(inorganic nutrients) 분석을 위한 시료는 현장 해수 일정량을 유리섬유여과지로 거른 뒤 여과해수를원심분리튜브 (50 ㎖)에 담아 급속 냉동한 후 실험실에서 질산염(nitrate), 규산염(silicate), 및 인산염(phosphate)을 영양염 자동 분석기(Quickchem 8000, LACHAT)로 분석 하였다[13].
- 소형플랑크톤 (>20 ㎛) 크기의 엽록소-a 농도는 총 엽록소-a 농도에서 미소 및 초미소플랑크톤 크기의 엽록소-a농도를 제하여 구하였다.
- 0) 통계 프로그램을 사용하였다. 정점 간 군집분석 결과 내측정점 (정점 1 2, 3, 4, 5와 6)과 외측정점 (정점 7과 8)으로 구분되었으며 Fig. 2, 이것을 기준으로 내측 및 외측정점을 나누어 기술하였다.
- 해수를 거른 유리섬유여과지를 원심분리튜브 (15 ㎖)에 담아 냉동 보관하여 실험실로 운반한 다음 원심분리튜브에 90% 아세톤 10 ㎖을 넣은 후 4℃ 조건에 24시간 동안 엽록소-a를 용출하였다. 추출된 용액 중의 입자 제거를 위해 원심분리(3,000 rpm, 15분) 후 상등액을 취하여 형광 측정기(Turner Designs 10-AU, Turner-Designs)로 분석하였다[13]. 정점 간 군집분석 및 환경요인들의 상관관계를 파악하기 위하여 SPSS (v.
- 1]. 현장에서 해수의 수온 및 염분은 CTD (SBE 911plus, USA)로, 용존산소량(dissolved oxygen)은 용존산소 측정기(DO meter; YSI-58, USA)로, 수소이온농도(pH)는 휴대용 pH meter (Orion 3-Star, Thermo Scientific)로 측정하였다.
대상 데이터
- 본 연구는 2007년 2월부터 2009년 11월까지 울산항 항만 경계수역 내 8개 정점 표층에서 계절별로 총 12회 수행하였다[Fig. 1]. 현장에서 해수의 수온 및 염분은 CTD (SBE 911plus, USA)로, 용존산소량(dissolved oxygen)은 용존산소 측정기(DO meter; YSI-58, USA)로, 수소이온농도(pH)는 휴대용 pH meter (Orion 3-Star, Thermo Scientific)로 측정하였다.
- 총 부유 물질(total suspended solid)은 미리 무게를 잰 유리섬유여과지(GF/F filter, Whatman)에 선상에서 일정량의 시료를 거른 후 냉동 보관하여 실험실로 운반하였다. 냉동 보관된 여과지를 105℃에서 1시간 건조 시킨 후 방냉하여 측정한 무게로 부유물질 양을 계산하였다.
데이터처리
- 추출된 용액 중의 입자 제거를 위해 원심분리(3,000 rpm, 15분) 후 상등액을 취하여 형광 측정기(Turner Designs 10-AU, Turner-Designs)로 분석하였다[13]. 정점 간 군집분석 및 환경요인들의 상관관계를 파악하기 위하여 SPSS (v. 12.0) 통계 프로그램을 사용하였다. 정점 간 군집분석 결과 내측정점 (정점 1 2, 3, 4, 5와 6)과 외측정점 (정점 7과 8)으로 구분되었으며 Fig.
이론/모형
- 화학적 산소요구량(chemical oxygen demand)은 미리 준비된 플라스틱 병 (100 ㎖)에 현장해수시료를 담아 냉동 보관 하여 실험실로 운반하였다. 분석은 해양환경시험방법에 의거하여 수행하였다[12].
성능/효과
- 3%) 간에 큰 차이가 없었다. 각 크기그룹별 엽록소-a 농도는 계절별 차이를 나타낸 반면, 내측 및 외측정점 간에 차이가 없는 공간적 특성을 나타냈다. 온대해역에서 식물플랑크톤의 현존량과 생체량이 일반적으로 봄철과 가을철에 높은 것으로 보고되어 있다[20,21].
- 총 엽록소-a 농도 중에, 소형플랑크톤의 엽록소-a 농도가봄, 여름 및 겨울철에 우점 하였고, 가을철에는 미소 및 초미소플랑크톤의 엽록소-a 농도가 높은 비율을 차지했다. 각 크기별 엽록소-a 농도가 계절 변이를 나타낸 반면, 내측 및 외측 정점 간의 공간분포는 뚜렷한 차이가 없었다. 연구기간동안 내측정점에서 관측된 인산염, 질산염 및 규산염 농도가 외측정점에 비해 지속적으로 높았던 반면, 수온 및 염분은 외측정점에서 지속적으로 높았다.
- 규산염은 식물플랑크톤 중 큰 비중을 차지하는 규조류의 증감을 조절하는 필수 요소로 성장에 필요한 최소농도는 2-5 μM이다[19]. 본 조사에서 내측 정점에서 기록된 질산염 및 규산염의 농도는 지속적으로 성장에 필요한 최소 농도 이상의 값을 나타내, 성장에 필요한 농도가 충분히 공급되는 것으로 여겨진다.
- 각 크기별 엽록소-a 농도가 계절 변이를 나타낸 반면, 내측 및 외측 정점 간의 공간분포는 뚜렷한 차이가 없었다. 연구기간동안 내측정점에서 관측된 인산염, 질산염 및 규산염 농도가 외측정점에 비해 지속적으로 높았던 반면, 수온 및 염분은 외측정점에서 지속적으로 높았다. 그 외 환경요인들의 내측과 외측간의 공간적 차이가 조사기간 동안 뚜렷하지 않아, 내측정점에서 지속적으로 높았던 총 엽록소-a 농도와 크게 관련성이 없었다.
- 5]. 조사기간중, 총 엽록소-a 농도는 내측정점에서 평균 1.88 ㎍L-1로, 외 측정점 (평균 0.90 ㎍L-1)보다 약 2배 이상 높았다. 2007년 봄철 소형플랑크톤의 엽록소-a는 내측정점에서 평균 80.
- 질산염의 정점별 농도는 인산염 농도 변화와 같이 모든 계절에 내측정점이 외측정점에 비해 약 1.6배 이상 높게 나타났고, 겨울철에 특히 내측정점에서 높은 농도가 관측되었다 (평균 11.42 μM).
- 조사기간 동안 울산항의 총 엽록소-a 농도는 봄철 및 여름철에 상대적으로 높았고, 가을과 겨울철에 낮았다. 총 엽록소-a 농도 중에, 소형플랑크톤의 엽록소-a 농도가봄, 여름 및 겨울철에 우점 하였고, 가을철에는 미소 및 초미소플랑크톤의 엽록소-a 농도가 높은 비율을 차지했다. 각 크기별 엽록소-a 농도가 계절 변이를 나타낸 반면, 내측 및 외측 정점 간의 공간분포는 뚜렷한 차이가 없었다.
후속연구
- 따라서 본 연구에서는 울산항에서 물리, 이화학적 환경요인과 크기그룹 별 식물플랑크톤의 계절적 변이를 조사하였다. 본 모니터링 조사결과는 울산항 항만경계 수역범위에서내, 외해역의 해양환경학적 특성 이해와 생태계 관리를 위한 기초 환경 자료로 활용될 수 있다.
- 그 외 환경요인들의 내측과 외측간의 공간적 차이가 조사기간 동안 뚜렷하지 않아, 내측정점에서 지속적으로 높았던 총 엽록소-a 농도와 크게 관련성이 없었다. 이러한 결과를 바탕으로 향후 생태계 관리 및 연안환경 오염과 같은 연구가 필요할 것으로 생각된다.
- 소형 플랑크톤은 주로 연안역에 출현하고 [8, 9], 미소 및 초미소식물플랑크톤은 외해에서 주로 출현하는 것으로 알려져 있다[10,11]. 항만경계 내 수역에서 일상적으로 출현하는 크기그룹별 식물플랑크톤의 분포특성과 해수환경 변이의 상호관계 이해는 외래 부유생물(foreign plankton)의 유입 후 적응 혹은 확산에 대한 예측의 기초자료로 활용될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 울산항에서 물리, 이화학적 환경요인과 크기그룹 별 식물플랑크톤의 계절적 변이를 조사하였다.
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