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문제 정의
- , 2011). 따라서 본 연구에서는 향후 미래에 발생가능한 해양산성화 농도 및 수온상승 환경에서 장기간 노출실험을 실시하여 전복치패의 폐사 및 성장에 대해서 알아보았다.
제안 방법
- 가스혼합장치로부터 배출되는 가스의 농도는 이산화탄소농도측정기(Telaire, 7001)를 사용하여 측정하였으며, Header tank의 CO2 농도변화는 pH를 측정하여 간접적으로 확인하는 방법을 사용하였다.
- 노출실험 하루전에 전복의 생체량을 측정한 후(1차실험: 각장 21-29 mm, 무게 1.3-2.7 g, 2차실험: 각장 19-29 mm, 무게 0.9-2.7 g), 1차실험에서는 80일 동안, 2차실험에서는 90일 동안 실험조건에서 노출시키면서 생존율 및 성장률을 측정하였다. 전복의 생존을 확인하기 위하여 매일 아침 및 저녁에 봉으로 건드려서 힘없이 판에서 떨어지는 개체는 폐사한 것으로 간주하고 수조에서 제거하였다.
- 수조는 전복을 수용하는 수조(Holding tank)와 여과장치, 폭기장치, 히터를 넣은 수조(Header tank)와 연결하여 순환 여과 시켰으며 수량은 약 60 L가 되도록 하였다. 사용된 공기는 에어펌프를 이용하여 실내공기를 주입하였으며, CO2는 가스혼합장치(Koflock, MB2C)를 이용하여 압축공기와 CO2를 혼합시켜 CO2가 설정농도로 주입되도록 하였으며 Header tank에서 충분이 폭기 된 물이 사육수조로 들어가도록 하였다. 가스혼합장치로부터 배출되는 가스의 농도는 이산화탄소농도측정기(Telaire, 7001)를 사용하여 측정하였으며, Header tank의 CO2 농도변화는 pH를 측정하여 간접적으로 확인하는 방법을 사용하였다.
- 수온은 1℃/day로 온도 상승시키면서 실험온도로 순치시켰다. 사육기간 동안 전복에게 건조 미역을 매일 1회 급이 하였고 다음날 수질이 오염되는 것을 막기위하여 잔여량을 제거하였다. 수질유지를 위하여 매일 사육수조의 50% 수량을 교환하였다.
- 1). 수조는 전복을 수용하는 수조(Holding tank)와 여과장치, 폭기장치, 히터를 넣은 수조(Header tank)와 연결하여 순환 여과 시켰으며 수량은 약 60 L가 되도록 하였다. 사용된 공기는 에어펌프를 이용하여 실내공기를 주입하였으며, CO2는 가스혼합장치(Koflock, MB2C)를 이용하여 압축공기와 CO2를 혼합시켜 CO2가 설정농도로 주입되도록 하였으며 Header tank에서 충분이 폭기 된 물이 사육수조로 들어가도록 하였다.
- 해양산성화 및 수온상승 영향을 살펴보기 위하여, 4개의 실험구(대조구, 대조구+2℃, CO2, CO2+2℃)를 설치하여 1차실험(1,500 ppm-CO2) 및 2차실험(1,000 ppm-CO2)을 실시하였다(Fig. 1). 수조는 전복을 수용하는 수조(Holding tank)와 여과장치, 폭기장치, 히터를 넣은 수조(Header tank)와 연결하여 순환 여과 시켰으며 수량은 약 60 L가 되도록 하였다.
대상 데이터
-
실험어
실험생물로 사용한 전복(Haliotis discus hannai)는 2011년 4월 및 2012년 4월에 전남 해남군 화원면 전복양식장에서 사육중인 치패를 분양 받아 실험실로 운반한 후 이틀간 안정시킨 다음, 패각에 이물질이 부착되어 있지 않고 파손이 없는 개체를 선별하여 각각의 실험수조에 수용하여(1차실험: n=30, 2차실험: n=12) 2주-4주간 안정시켰다. 수온은 1℃/day로 온도 상승시키면서 실험온도로 순치시켰다.
데이터처리
- 또한 각 실험조건(CO2 농도-수온)간의 유의성은 two-factor ANOVA를 사용하여 분석하였다.
- 실험 후 얻어진 결과는 one-way ANOVA을 이용하여 대조구와의 유의성을 검사하였다(P<0.05).
- 또한 각 실험조건(CO2 농도-수온)간의 유의성은 two-factor ANOVA를 사용하여 분석하였다. 통계분석은 SPSS 12를 이용하였으며, 측정치는 평균(mean)과 표준편차(SD)로 나타내었다.
성능/효과
- (2009)은 18종의 석회화생물을 대상으로하여 CO2 증가에 대한 석회화율을 조사하였다. 18종 중에서 산호, 성게, 대합, 고둥류 3종, 다모류, 가리비, 굴, 다랑조개 등 10종은 CO2 증가에 대해 석회화율이 감소하는 경향이었으며, 특히 Hydroides crucigera, Littorina littorea, Argopecten irradians, Crassostrea virginica, Urosaipinx cinerea, Mya arenaria 6종은 pCO2 증가에 대해 석회화율 감소뿐만 아니라 용해율이 증가하는 경향을 보였다. 그러나 M.
- CO2 1,800 ppm(pH 7.57) 농도에서 전복의 성장률은 영향이 나타나지 않았으나 3℃의 수온 증가에 의해 성장이 증가하는 경향을 나타내었고, 섭이율이나 폐사율에는 CO2의 영향이 나타나지 않았다.
- 이러한 결과들은 CO2의 증가에 대한 반응이 생물종에 따라 다양한 경향으로 나타날 수 있음을 제시한다. 본 연구는 전복치패의 성장이 해양산성화에 의하여 억제되고 수온상승에 의하여 성장이 촉진되며 해양산성화 및 수온상승과의 상호영향에 의해 다소 완화되는 것을 확인하였다. 추후 패각의 CaCO3함량변화 및 패각구조 등 패각의 광물적 특성에 대한 분석을 통해 해양산성화 및 수온상승환경의 상호 작용기작에 대한 세부적인 검토가 이루어져야 할 것으로 사료된다.
- 2차실험(1,000 ppm-CO2)에서는 CO2+2℃구에서 83%의 생존율을 보였으나 유의적인 차이를 나타내지 않았으며, 대조구를 포함하여 그 외의 구에서는 폐사개체가 나타나지 않았다. 비록 1,500 ppm-CO2 및 1,000 ppm-CO2에서 폐사가 발생하였지만, 본연구결과는 전복의 폐사는 개체 차이에 의해 자연적으로 발생한 결과가 반영된 것으로 CO2 에 의한 pH 저하가 폐사에 직접적인 영향을 미치지는 않는 것으로 사료된다.
- 전복의 성장은 1차실험(1,500 ppm-CO2)에서는 대조구+2℃구에서 대조구와 비교하여 모든 성장지표들이 유의적으로 증가하였고 CO2구가 대조구에 비해 각장성장이 유의적으로 감소하였으며, 2차실험(1,000 ppm-CO2)에서는 무게성장 및 각장성장에 있어 CO2구가 대조구와 비교하여 유의적인 차이를 보였다(P0.05, Table 3).
후속연구
- 추후 패각의 CaCO3함량변화 및 패각구조 등 패각의 광물적 특성에 대한 분석을 통해 해양산성화 및 수온상승환경의 상호 작용기작에 대한 세부적인 검토가 이루어져야 할 것으로 사료된다. 또한 해양산성화 및 수온상승이 해양생태계 전반에 어떻게 작용하는가에 대한 이해를 위해서는 개별 생물의 생애주기에 걸쳐 나타나는 각각의 영향을 감지하고 그것이 생태계에 어떤 영향으로 작용하는가에 대해서 지속적인 연구가 필요할 것이다.
- 본 연구는 전복치패의 성장이 해양산성화에 의하여 억제되고 수온상승에 의하여 성장이 촉진되며 해양산성화 및 수온상승과의 상호영향에 의해 다소 완화되는 것을 확인하였다. 추후 패각의 CaCO3함량변화 및 패각구조 등 패각의 광물적 특성에 대한 분석을 통해 해양산성화 및 수온상승환경의 상호 작용기작에 대한 세부적인 검토가 이루어져야 할 것으로 사료된다. 또한 해양산성화 및 수온상승이 해양생태계 전반에 어떻게 작용하는가에 대한 이해를 위해서는 개별 생물의 생애주기에 걸쳐 나타나는 각각의 영향을 감지하고 그것이 생태계에 어떤 영향으로 작용하는가에 대해서 지속적인 연구가 필요할 것이다.
- 이러한 결과는 향후 해양산성화 및 수온상승이 함께 발생됨에 따라 CO2에 의해 전복치패의 성장이 어느 정도 저해되더라도 수온상승에 의해 완화되어, 전복치패의 성장지표에는 큰 영향이 나타나지 않을 수 있음을 의미하겠다. 향후 CO2 농도증가 및 수온상승에 대한 석회화생물의 영향을 평가하기 위한 지표로 각장성장이 유효한 성장 지표값으로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.
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