[논문]동해 남서해역에서 입자성 유기탄소와 질소의 시·공간적 분포 특성

오석진; 정세미; 김석윤

doi:10.7846/jkosmee.2016.19.2.144

동해 남서해역에서 입자성 유기탄소와 질소의 시·공간적 분포 특성
Spatio-Temporal Distribution of Particulate Organic Carbon (POC) and Nitrogen (PON) in the Southwestern Area of East Sea 원문보기

한국해양환경ㆍ에너지학회지 = Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy, v.19 no.2, 2016년, pp.144 - 150

오석진 (부경대학교 해양학과) , 정세미 (부경대학교 해양학과) , 김석윤 (부경대학교 해양학과)

초록
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동해 남서해역에서 입자성 유기탄소와 질소의 시 공간적인 분포 특성을 파악하기 위해서 2011년 9월(하계), 2012년 1월(동계) 그리고 5월(춘계)에 조사하였다. 9월 표층수는 용승 현상에 따른 냉수괴가 관찰되지 않았지만, 높은 chlorophyll a(Chl-a) 농도, 낮은 비광합성 유기입자물질 비율(27%) 그리고 낮은 POC/PON 비(6.2)로 활발한 아미노산 및 단백질 합성을 의미하는 높은 기초생산을 보였다. 하지만, 2012년 5월에는 높은 비광합성 유기입자물질(66%)과 높은 POC/PON 비(8.1)에 근거할 때, 9월과 비교하여 상대적으로 낮은 생산성을 보였다. 이와 같이 식물플랑크톤의 대량 발생이 주로 춘계에 발생한다는 기존의 결과와 상반되며, 이는 춘계 대발생 후기의 동물플랑크톤에 의한 페오피그먼트(phaeopigment)의 증가 때문으로 해석된다. 따라서 입자성 유기물질의 조성은 같은 계절이라도 해양환경의 변화에 따라 달라질 것으로 보인다.

Abstract ▼ AI-Helper

In southwestern East Sea, we investigated the spatio-temporal distribution characteristics of particulate organic carbon (POC) and nitrogen (PON) in September 2011 (summer), January (winter) and May 2012 (spring). Although cold waters known as the origin upwelling in the surface layer of September were not observed, this periods showed high primary productivity because of high concentrations of chlorophyll, low percentage of non-autotrophic particulate fraction among POC calculated by POC/Chl-a ratio (27%) and low POC/PON ratio (6.2), which means active amino acid and protein synthesis, However, May, 2012 showed low primary productivity because of high percentage of non-autotrophic particulate fractions among POC (66%) and high POC/PON ratio (8.1), Although spring bloom and high primary productivity has been reported in the East Sea, high percentage of non-autotrophic particulate fractions in POC, observed in the East sea during the post 2012 spring, is suggested to be due to the increase of phaeo-pigment during post spring bloom. Thus, composition of particulate organic matter may have sensitively changed by marine environmental factors in spite of same season.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

[2008]). 본 연구는 동해에서도 생산력이 높은 남서해역에서 입자성 유기물질의 계절변화와 입자성 유기물질의 주요 구성을 밝혀, 해역의 생산성을 토의하는데 그 목적이 있다.

제안 방법

, MA, USA)로 측정하였다. Chl-a 자료는 현장에서 CTD에 장착된 fluorometer로 측정하였지만, 동일한 10개 정점(C와 D line 일부)에서 채수한 해수시료에 대해 아세톤 추출법(SCORUnesco[1966])으로 측정한 후 보정하여 사용하였다.
7 μm, Whatman)에 해수 2 L를 여과한 후, 페트리접시(petri dish)에 넣어 분석 전까지 냉동(-20℃)보관하였다. 분석은 여과지를 염산증기로 훈증(fuming)하여 무기 탄소를 제거하고 원소자동분석기 CHN-S(Flash 2000, Thermo Fisher Scientific Inc., MA, USA)로 측정하였다. Chl-a 자료는 현장에서 CTD에 장착된 fluorometer로 측정하였지만, 동일한 10개 정점(C와 D line 일부)에서 채수한 해수시료에 대해 아세톤 추출법(SCORUnesco[1966])으로 측정한 후 보정하여 사용하였다.

대상 데이터

본 연구는 2011년 9월(하계), 2012년 1월(동계)과 5월(춘계)에 부경대학교 탐사선인 탐양호(R/V Tamyang)를 이용하여, 동해 남서해역 표층 A line(3개 정점), B line(3개 정점), C line(7개 정점) 및 D line(8개 정점)에 대하여 관측을 수행하였다(Fig. 1). 수온과 염분은 CTD(SBE 911, Seabird Co.

성능/효과

본 연구는 동해에서도 생산력이 높은 남서해역에서 입자성 유기물질의 계절변화 및 구성을 밝혀 해역의 생산성을 토의하였다. 하계는 연안에 북한한류수 기원의 냉수괴가 보이지 않았으나, 다른 계절보다 높은 Chl-a를 보였으며, POC 중 27%가 유기쇄설물 및 종속영양생물인 비광합성 유기입자였고, POC/PON 비도 Redfield 비보다낮은 6.2로, 아미노산및단백질의 합성이 활발하다는 것을 알 수 있어 높은 기초생산을 지시하였다. 하지만, 춘계의 경우, 식물플랑크톤 대발생에 따른 높은 생산력을 보고한 기존문헌과 달리, POC 중 66%가 비광합성 유기입자이고, POC/PON 비도 8.
2로, 아미노산및단백질의 합성이 활발하다는 것을 알 수 있어 높은 기초생산을 지시하였다. 하지만, 춘계의 경우, 식물플랑크톤 대발생에 따른 높은 생산력을 보고한 기존문헌과 달리, POC 중 66%가 비광합성 유기입자이고, POC/PON 비도 8.1로 높아, 타가영양생물과 유기쇄설물의 증가를 나타내었다, 이는 동물플랑크톤 섭식활동에 따른 페오피그먼트 증가를 설명하는 결과로, 춘계 관측시기가 식물플랑크톤 대발생 후기 (post spring bloom)임을 알 수 있었다. 따라서 같은 계절이라도 해양환경변화에 따라 입자성 유기물의 조성이 크게 달라질 수 있어, 동해의 입자성 유기물뿐만 아니라 용존태 유기물에 대한 화학양론을 설명하기 위해서는 보다 세밀한 검토가 필요할 것이다.

후속연구

1로 높아, 타가영양생물과 유기쇄설물의 증가를 나타내었다, 이는 동물플랑크톤 섭식활동에 따른 페오피그먼트 증가를 설명하는 결과로, 춘계 관측시기가 식물플랑크톤 대발생 후기 (post spring bloom)임을 알 수 있었다. 따라서 같은 계절이라도 해양환경변화에 따라 입자성 유기물의 조성이 크게 달라질 수 있어, 동해의 입자성 유기물뿐만 아니라 용존태 유기물에 대한 화학양론을 설명하기 위해서는 보다 세밀한 검토가 필요할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	생물학적 펌프라고 불리는 것은?	해양의 입자성 유기물질(Particulate Organic Matte; POM) 중 유기탄소의 심층수 침강은 “생물학적 펌프”라고 불리며, 대기 중의 이산화탄소를 생물학적으로 해양에 축적하는 중요한 과정이다(Hara and Koike[2000]). 또한 침강하는 동안 유기입자의 집적을 보이며, 수중과 저서생태계에 잠재적인 먹이 공급원으로 작용하는 등 생태계 내에 에너지를 전달하는 중요한 역할도 수행한다(Deuser and Ross[1980]).
	동해 남서해역 표층 A line(3개 정점), B line(3개 정점), C line(7개 정점) 및 D line(8개 정점)의 수괴의 특징은 어떠한가?	[2014])의 특성을 가지고 있어, 9월의 경우 TWC 표층수 영향이 가장 강하게 영향을 미친 것으로 파악된다. 하지만 본 해역의 경우 하계 표층에 연안을 따라 북한한류(North Korea Cold Current; NKCC)의 기원으로 추정되는 냉수괴가 발달하며, 수괴의 특징은 수온과 염분은 낮고(15℃ 내외), 용존산소는 높은 것으로 알려져 있다(Lee and Kim[2003]; Suh and Hwang[2005]; Lee and Jang[2014]). 냉수괴가 발달하는 요인으로 동해남부해역에서 TWC의 저기압성 순환, 울기-감포 해역에서 발달한 동한난류로 인한 등온선 경압사면, 한국 동해남부 연안 주변 해역의 지형적 특징 그리고 남서풍의 지속 등으로 알려져 있으며, 출현 시기도 대부분이 6~8월에 집중되어 있다.
	생물학적 펌프는 어떤 역할을 하는가?	해양의 입자성 유기물질(Particulate Organic Matte; POM) 중 유기탄소의 심층수 침강은 “생물학적 펌프”라고 불리며, 대기 중의 이산화탄소를 생물학적으로 해양에 축적하는 중요한 과정이다(Hara and Koike[2000]). 또한 침강하는 동안 유기입자의 집적을 보이며, 수중과 저서생태계에 잠재적인 먹이 공급원으로 작용하는 등 생태계 내에 에너지를 전달하는 중요한 역할도 수행한다(Deuser and Ross[1980]).

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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].

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