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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 내만 환경요인이 식물플랑크톤 군집에 미치는 영향을 통계적으로 해석하고자, 남해동부 연안항만을 중심으로 2016년 7, 8월 2개월 동안 2주 간격으로 단기집중조사를 하였다. 이와 같은 연구는 적조 발생 전 단계 연안 내만에서 식물플랑크톤의 군집구조를 이해하는데 중요한 기초자료로 활용 가능할 것이다.
제안 방법
- Canonical correspondence analysis(CCA)는 상관 분석(Correspondence analysis)의 한 종류로 생물 군집 구성의 주요 변수와 환경 변수와 관계를 평가하는 분석이다. CCA 분석에서 환경요인과 하계에 우점 출현한 대표종과의 관계를 파악하였다(Fig. 10).
- YSI-6600을 이용하여 전 수층의 수온, 염분, pH, 용존 산소를 측정하였다. Chl.
- a 측정을 위해 Whatman GF/F glass fiber filters(a 47-mm diameter; pore size 0.45 μm)를 이용하여 표층수를 여과하였고, 여과지는 15 ml 튜브에 넣어 분석 전까지 -20 °C에서 냉동 보관하였으며, 이후 냉동 보관한 여과지를 90 % Acetone에 넣어 냉암소에서 24시간 동안 색소를 추출한 후 형광측정기(Turner BioSystems, Sunnyvale, CA, USA)를 이용하여 분석하였다(Parsons et al., 1984).
- (1984)의 분석법에 따라 영양염 자동분석기(Autoanalyzer QuikChem 8000; Lachat Instruments, Loveland, CO, USA)를 이용하여 분석하였고, 영양염 농도는 표준시약인 Brine solution(CSK Standard Solutions; Wako Pure Chemical Industries, Osaka, Japan)을 이용하여 보정하였다. 식물플랑크톤 종조성과 정량분석을 하기 위해 500 mL의 표층수를 루골을 이용하여 최종농도 0.5%가 되게 고정하였다. 이후 500 mL의 샘플을 50 mL로 농축시킨 후 Sedgewick-Rafter counting chamber에 샘플을 100~300 μL 분주하여 200배 혹은 400배 배율로 동정 및 계수하였다.
- , 1984). 영양염 분석을 위해 Whatman GF/F glass fiber filters를 이용하여 여과한 해수를 PE 병에 넣고 소량의 HgCl2를 첨가한 후 냉동 보관하였다(Kattner, 1999). 냉동 보관한 영양염은 분석 전 해동하여 Nitrate + Nitrite, Ammonium, Phosphate, Silicate를 Parsons et al.
대상 데이터
- 현장조사는 남해동부 연안 해역 2016년 하계 남해 동부 연안 17개의 정점에서 4회 (7월 6일; 7월 20일; 8월 4일; 8월 24일)에 걸쳐 수행되었고, 7월 6일 조사에서만 정점 1~11까지 조사가 수행되었다(Fig. 1).
데이터처리
- 이후 500 mL의 샘플을 50 mL로 농축시킨 후 Sedgewick-Rafter counting chamber에 샘플을 100~300 μL 분주하여 200배 혹은 400배 배율로 동정 및 계수하였다. 정점별 식물플랑크톤의 군집구조를 자세히 알아보기 위해서 각 정점에 출현한 식물플랑크톤을 바탕으로 Bray-Curtis 유의도를 산출하였고, PRIMER version 5를 이용해 Cluster 분석을 실시하였으며, 식물플랑크톤 군집조성과 환경인자 사이에 어떠한 관계가 있는지 CANOCO 4.5 software를 이용하여 CCA(Canonical Correspondence Analysis) 분석을 수행하였다.
이론/모형
- 영양염 분석을 위해 Whatman GF/F glass fiber filters를 이용하여 여과한 해수를 PE 병에 넣고 소량의 HgCl2를 첨가한 후 냉동 보관하였다(Kattner, 1999). 냉동 보관한 영양염은 분석 전 해동하여 Nitrate + Nitrite, Ammonium, Phosphate, Silicate를 Parsons et al. (1984)의 분석법에 따라 영양염 자동분석기(Autoanalyzer QuikChem 8000; Lachat Instruments, Loveland, CO, USA)를 이용하여 분석하였고, 영양염 농도는 표준시약인 Brine solution(CSK Standard Solutions; Wako Pure Chemical Industries, Osaka, Japan)을 이용하여 보정하였다. 식물플랑크톤 종조성과 정량분석을 하기 위해 500 mL의 표층수를 루골을 이용하여 최종농도 0.
성능/효과
- 전 조사에서 Chaetoceros spp.(Chaetoceros pseudocurvisetus, Chaetoceros lorenzianus, Chaetoceros didymus, Chaetoceros danicus, Chaetoceros debilis)는 전반적으로 높게 우점하였다. 이는 우리나라 여름철 남해 외해역(Park and Lee, 1990)과 하계 남해 동부 연안(Lim et al.
- 가 Chl. a와 일정의 관계가 있는 것으로 파악되었고, 이는 수온, 질산염, 암모니아와 일정의 양의 상관성을 확인할 수 있었다. 본 연구조사 정점의 내만 및 항구에서는 적조생물 C.
- 기상청 강수량 자료에 따르면 7월 6일 조사 전 10일간의 누적 강우량이 남해 기준 154 mm, 통영 기준 162 mm으로 나타났다. 그 결과 조사해역의 표층염분은 강우의 영향으로 대부분 정점에서 상대적으로 낮게 나타났다. 특히 정점 7과 8에서 염분이 크게 하락하였다(Fig.
- 13 μM)으로 나타났다. 다른 조사 시기에 비하여 7월 6일 조사에서 평균 15배 이상 매우 높은 Nitrate + Nitrite 농도를 보였으며, 수평적 분포를 보면 내만 항구에 위치한 정점 9에서 전반적으로 높은 농도를 보였다 . 이 시기 강우의 영향으로 염분도 함께 하락하였으며, 조사 지역이 모두 연안 항구에 집중되어있어 강우로 인한 담수의 유입으로 인해 Nitrate + Nitrite의 농도가 크게 증가했다.
- 94 × 106 cell L-1로 극 우점하였다. 다음으로 규조류가 33.8 % 비율을 차지하였으며, 특이적으로 정점 5에서 와편모조류가 32.2 %로 극히 높은 비율을 차지했다. 이때 우점종은 Prorocentrum spp.
- , 1999). 본 연구에서도 7월 6일 조사에서 약 160 mm(10일 누적)에 달하는 강우가 관찰되어 영양염이 높게 공급되었고, 이로 인해 식물플랑크톤이 비교적 대량으로 증식한 것으로 확인되었다. 7월 20일 조사에서는 평균 2.
- 가 우점하였다. 본 연구의 각 정점은 지리적으로 가까운 해역에 위치함에도 불구하고, 내만 특유의 반 폐쇄적인 효과에 의하여 영양염류와 같은 해양환경특성이 명확하게 차이를 보였다. 이와 같은 환경요인의 차이는 식물플랑크톤의 우점종 뿐 만 아니라 군집조성에도 중요하게 작용하여, 각 정점별, 시기별 식물플랑크톤의 출현양상이 현저하게 다르게 나타나는 것을 파악하였다.
- a와 일정의 관계가 있는 것으로 파악되었고, 이는 수온, 질산염, 암모니아와 일정의 양의 상관성을 확인할 수 있었다. 본 연구조사 정점의 내만 및 항구에서는 적조생물 C. polykrikoides의 출현은 관찰되지 않았고, 이는 수심이 낮은 내만과 항만에서 C. polykrikoides의 휴면포자가 발아하여 유영세포로 기여할 수 있는 확률이 극히 낮을 것으로 생각된다. 특히, 2016년도 8월 중순 전남 고흥 부근에서 C.
- 0 mm의 강우가 있었던 것으로 보아 이는 거제도 동쪽 연안 정점(정점 2~6)이 낙동강 유출수의 영향을 크게 받았기 때문으로 사료된다. 수온과 마찬가지로 외양수의 영향이 적은 정점 8~13에서 상대적으로 일정하게 높은 염분을 유지하는 것을 확인하였다.
- 다른 조사 시기에 비하여 7월 6일 조사에서 평균 15배 이상 매우 높은 Nitrate + Nitrite 농도를 보였으며, 수평적 분포를 보면 내만 항구에 위치한 정점 9에서 전반적으로 높은 농도를 보였다 . 이 시기 강우의 영향으로 염분도 함께 하락하였으며, 조사 지역이 모두 연안 항구에 집중되어있어 강우로 인한 담수의 유입으로 인해 Nitrate + Nitrite의 농도가 크게 증가했다. 이와 같은 육상으로부터의 질산염 공급은 이미 많은 연구로부터 보고되고 있다(kwon et al.
- 본 연구의 각 정점은 지리적으로 가까운 해역에 위치함에도 불구하고, 내만 특유의 반 폐쇄적인 효과에 의하여 영양염류와 같은 해양환경특성이 명확하게 차이를 보였다. 이와 같은 환경요인의 차이는 식물플랑크톤의 우점종 뿐 만 아니라 군집조성에도 중요하게 작용하여, 각 정점별, 시기별 식물플랑크톤의 출현양상이 현저하게 다르게 나타나는 것을 파악하였다.
후속연구
- 따라서 본 연구에서는 내만 환경요인이 식물플랑크톤 군집에 미치는 영향을 통계적으로 해석하고자, 남해동부 연안항만을 중심으로 2016년 7, 8월 2개월 동안 2주 간격으로 단기집중조사를 하였다. 이와 같은 연구는 적조 발생 전 단계 연안 내만에서 식물플랑크톤의 군집구조를 이해하는데 중요한 기초자료로 활용 가능할 것이다.
- 이는 앞서 언급한 양쯔강기원의 저염분과 고수온에 의하여, 평년보다 1개월 늦게 적조가 발생하였고, 아울러 동시기에 일본 큐슈북동쪽으로 지나간 태풍의 영향으로 수계의 교란 및 수층혼합이 강하게 형성되어 적조생물의 개체수가 모두 소멸된 것으로 추정된다(미공개 자료). 추후 적조생물 C. polykrikoides의 저염분 및 고수온의 적응 및 성장에 관한 구체적인 실험과 병행하여, 태풍으로 인한 강한 수층혼합에 의한 C. polykrikoides의 세포파괴에 관한 연구가 필요할 것이다. 또한, 남해 및 남동해역의 내만 및 연안해역의 퇴적물 내 휴면포자의 분포양상도 정밀하게 조사할 필요성이 대두되었다.
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