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문제 정의
- 따라서 이 논문은 표영환경의 시간적 누적지표로서 와편모조 시스트의 분포를 파악하여 해양환경 특별관리해역으로 지정된 울산연안 해역의 생물해양학적 특성을 고찰하여, 해역의 이용 및 보전, 관리에 필요한 기초자료를 제공하고자 한다.
제안 방법
- 1)을 대상으로 2016년 4월 23일에 실시하였다. 시스트 표본채집과 함께 저층해수의 해양환경도 분석하였다. 저층해수의 해양환경으로는 수온, 염분, 탁도 및 Chl-a 농도와 식물플랑크톤 군집을 대상으로 하였다.
- , Ltd, ASTD 102)에 부착된 센서를 이용하여 현장에서 직접 측정하였다. 식물플랑크톤 군집은 반돈 채수기로 해수 1 L를 채수하여 중성포르마린 최종농도가 0.4%가 되게 첨가하고 고정(Throndsen 1978)하여,자연낙하방법으로 최종농도 10 mL가 되도록 농축하여 광학현미경 관찰시료로 제공하였다.
- 저층해수의 해양환경으로는 수온, 염분, 탁도 및 Chl-a 농도와 식물플랑크톤 군집을 대상으로 하였다. 이중 수온, 염분, 탁도 및 Chl-a 농도는 현장측정용 잠수용형광 광도계(JFE Advantech Co., Ltd, ASTD 102)에 부착된 센서를 이용하여 현장에서 직접 측정하였다. 식물플랑크톤 군집은 반돈 채수기로 해수 1 L를 채수하여 중성포르마린 최종농도가 0.
- 현미경관찰은 Sedgwick-Rafter Chamber에 농축표본 1 mL를 주입하여 미분간섭장치가 부착된 고배율광학현미경(Olympus, BX50)에서 100×~400× 배율로 종의 동정 및 계수를 실시하였다(Matsuoka and Fukuyo 2000).
대상 데이터
- 2011)도 출현하지 않은 반면, 아열대성 유독플랑크톤으로 동남아시아에서 대표적인 마비성패류독화 원인종 Pyrodinium bahamense var. bahamense(Furio et al. 2012)가 이례적으로 출현하였다. 국내에서 P.
- 울산연안 해역 표층퇴적물 중의 와편모조 시스트 군집에 의한 생물해양학적 환경특성을 파악하기 위해 2016년 4월 15개의 정점을 대상으로 저층의 해양환경과 와편모조 시스트를 분석하였다. 시스트 표본은 Smith-Mcintyre 채니기를 이용하여 0~2 cm의 표층퇴적물을 채집하였다. 결과, 수심의 깊은 울산연안 해역의 저층에는 저층혼탁수증의 출현하는 것으로 추정되었고, 식물플랑크톤 군집은 규조에 의해 지배되는 특징을 보였다.
- 울산연안 해역 표층퇴적물 중의 와편모조 시스트 군집에 의한 생물해양학적 환경특성을 파악하기 위해 2016년 4월 15개의 정점을 대상으로 저층의 해양환경과 와편모조 시스트를 분석하였다. 시스트 표본은 Smith-Mcintyre 채니기를 이용하여 0~2 cm의 표층퇴적물을 채집하였다.
- 울산연안 해역에서 출현이 확인된 시스트는 6개 그룹에 거쳐 9속 33종이었다. 즉 종속영양종을 포함하는 Protoperidinioid 그룹이 17종으로 51.
- 시스트 표본채집과 함께 저층해수의 해양환경도 분석하였다. 저층해수의 해양환경으로는 수온, 염분, 탁도 및 Chl-a 농도와 식물플랑크톤 군집을 대상으로 하였다. 이중 수온, 염분, 탁도 및 Chl-a 농도는 현장측정용 잠수용형광 광도계(JFE Advantech Co.
- 표층퇴적물 중의 와편모조 시스트 분포에 의한 울산연안해역의 생물해양학적 특성 파악을 위한 현장조사는 울산연안 해역의 15개 정점(Fig. 1)을 대상으로 2016년 4월 23일에 실시하였다. 시스트 표본채집과 함께 저층해수의 해양환경도 분석하였다.
이론/모형
- 시스트의 현존량은 퇴적물 건조중량 1 g에 포함하는 시스트의 수(cysts g-dry-1)로 표시하였다(Yoon and Shin 2014). 그리고 사용된 학명의 분류체계는 WoRMS (World Register of Marine Species, http://www.marinespecies.org))의 분류체계에 따라 정리하였다.
- 와편모조 시스트 표본채집은 Smith-Mcintyre 그랩으로 채집한 표층퇴적물을 직경 3 cm의 아크릴 파이프로 서브 샘플하여 0~2 cm의 표층시료를 플라스틱 밀폐용기에 취하여분석 전까지 냉장 보관하였다. 와편모조 시스트 현미경관찰을 위한 표본은 Yoon and Shin(2014) 약품을 이용한 방법으로 최종농도가 10 mL가 되도록 농축하였다. 현미경관찰은 Sedgwick-Rafter Chamber에 농축표본 1 mL를 주입하여 미분간섭장치가 부착된 고배율광학현미경(Olympus, BX50)에서 100×~400× 배율로 종의 동정 및 계수를 실시하였다(Matsuoka and Fukuyo 2000).
성능/효과
- bulloideus) 및 제2, 제3우점종인 Protoperidinium spp.(Brigantedinium sp.)와 G. spinifera(S. ramosus)의 분포경향을 살펴보면, 독립영양종 G. scrippsae는 전체 해역에서 우점하여, 울산신항, 온산항 등 연안부 해역에서 20 cysts g-dry-1이하의 낮은 세포밀도를 보이나, 태화강 하구의 용연 인근 해역과 남동부의 개방해역에서는 30 cysts g-dry-1 이상의 높은 세포밀도를 보였다(Fig. 7A). 제2우점종인 종속영양종 Protoperidinium sp.
- 출현한 와편모조류는 Noctilucascintillans, Protoperidinium spp. Scrippsiella trochoidea였다. 표층에서도 와편모조류 출현은 낮아 저층해수 출현종 이외에 Akashiwo sanguinea, Prorocentrum compressum, Protoperidinium pentagonum, Tripos furca 등 4종이 추가되었다.
- 시스트 표본은 Smith-Mcintyre 채니기를 이용하여 0~2 cm의 표층퇴적물을 채집하였다. 결과, 수심의 깊은 울산연안 해역의 저층에는 저층혼탁수증의 출현하는 것으로 추정되었고, 식물플랑크톤 군집은 규조에 의해 지배되는 특징을 보였다. 와편모조 시스트는 6그룹 9속 33종으로 Protoperidinioid 그룹이 17종으로 51.
- 2%의 우점율를 보였을 뿐 나머지 우점종은 없었다. 그러나 표층은 태화강 하구의 방어진 남부해역을 중심으로 와편모조류 Scrippsiella trochoidea가 56.8%의 우점율로 극우점하였고, 기타 우상규조 Pseudonitzschiapungens 및 중심규조 Skeletonema costatum -ls (like species)가 각각 12.6%와 5.2%의 우점율을 나타내었다.
- 특히 새롭게 항만공사가 진행되는 온산항 남부에서 간절곶에 이르는 해역에서 종속영양종구성비가 높은 특성을 보였다(Fig, 6). 그리고 와편모조 시스트의 발아공 및 원형질 유무에 따라 살아 있는 생시스트(living cyst)와 공시스트(empty cyst)로 구분하여 살펴보면, 전반적으로 공시스트보다 생시스트의 비율이 높았고, 공간적으로는 울산항 및 태화강 하구해역 등 비교적 폐쇄적 해역 및 육상기원물질 유입정도가 높은 해역에서 공시스트 비율이 높았고, 개방해역에서 생시스트의 비율이 다소 높았다(Fig. 5C).
- 7B). 그리고 제3우점종인 G. spinifera는 독립영양종으로 온산연안 해역에서는 우점출현하지 않았지만, 울산항을 포함하는 태화강 하구해역에서 20 cysts g-dry-1 이하의 세포밀도를 보였고, 남부 개방해역에서는 20 cysts g-dry-1 이상의 상대적 높은 세포밀도를 나타내었다 (Fig. 7C).
- 6%를 차지하여 종속영양종 비율이 높게 나타났다(Table 1). 그리고 출현종의 공간분포는 회야강 및 태화강 하구해역에서 상대적으로 출현종이 낮고, 온산항 외측 개방해역에서 높은 특성을 보였다(Fig. 5A).
- 5B). 또한 세포밀도를 독립영양종과 종속영양종으로 구분하여 보면, 상대적으로 시스트세포밀도가 낮은 육지부 인접해역에서 종속영양종 구성비가 50%를 넘었고, 세포밀도가 가장 낮았던 방어진 남부를 포함하여 항계 외해측인 개방해역에서 독립영양종이 50% 이상을 나타내었다(Fig, 5B). 특히 새롭게 항만공사가 진행되는 온산항 남부에서 간절곶에 이르는 해역에서 종속영양종구성비가 높은 특성을 보였다(Fig, 6).
- 이 방법으로 울산연안 해역의 표층퇴적물의 환경변화를 추적하면 울산항 및 태화강 하구해역의 북서연안 해역 및 울주군 연안의 남부해역은 종속영양종이 우세하여 상대적으로 부영양화가 진행되고 있음을 나타낸다. 반면 회야강 하구해역을 포함하는 울산항 주변의 개방된 특성을 보이는 남동부해역은 독립영양종이 우세하여 아직도 물질 확산 등 비교적 양호한 해양환경 조건을 유지하는 것으로 판단되었다. 그러나 이와 같은 내용은 울산연안 해역의 대형선박 운항에 의한 표층퇴적물 교란이 발생하기 쉬운 특징을 보이기에, 단기적 영향을 나타내는 표층퇴적물의 유기물량 등 보다 직접적인 연구에 의한 확인이 필요하다.
- 5%의 출현점유율을 보였다. 시스트 세포밀도는 260~1,680 cysts g-dry-1의 범위로 육지에 인적한해역보다 개방해역에서 높은 특징을 보였다. 우점종은 독립영양종인 Gonyaulax scrippsae, G.
- 결과, 수심의 깊은 울산연안 해역의 저층에는 저층혼탁수증의 출현하는 것으로 추정되었고, 식물플랑크톤 군집은 규조에 의해 지배되는 특징을 보였다. 와편모조 시스트는 6그룹 9속 33종으로 Protoperidinioid 그룹이 17종으로 51.58%, Gonyaulacoid 그룹이 10종에 30.4%, Gymnodinioid 그룹이 3종에 9.1%,그리고 Calciodineloid, Diplosaliod 및 Tuberculodinoid 그룹이 각 1종으로 각 3.5%의 출현점유율을 보였다. 시스트 세포밀도는 260~1,680 cysts g-dry-1의 범위로 육지에 인적한해역보다 개방해역에서 높은 특징을 보였다.
- 시스트 세포밀도는 260~1,680 cysts g-dry-1의 범위로 육지에 인적한해역보다 개방해역에서 높은 특징을 보였다. 우점종은 독립영양종인 Gonyaulax scrippsae, G. spinifera complex 및 종속영양종 Protoperidinium 속이었다. 이 중 종속영양종인 Protoperidinium sp.
- 그러나 울산연안 해역에서 공시스트와 생시스트의 비의 공간분포에서는 뚜렷한 경향성이 관찰되지 않았다. 울산연안 해역 표층퇴적물의 시스트 우점종은 Gonyaulaxscrippsae, G. spinifera complex 그리고 Protoperidiniumgroup이었다. 특히 독립영양종인 G.
- 25 FTU의 변동 폭으로 해역에 따라 차이가 크게 나타났다. 즉 수심이 비교적 깊은 울산항 외부해역에서 10.0 FTU 이상의 높은 농도를 보였고, 수심이 30 m보다 얕은 해역에서 4.0 FTU 이하의 농도를, 그리고 회야강 하구해역에서는 2.0 FTU 전후의 낮은 농도를 나타내었다(Fig 2C).
- 울산연안 해역에서 출현이 확인된 시스트는 6개 그룹에 거쳐 9속 33종이었다. 즉 종속영양종을 포함하는 Protoperidinioid 그룹이 17종으로 51.5%의 출현점유율, 독립영양종으로 구성된 Gonyaulacoid 그룹이 10종에 30.4%,기타 Gymnodinioid 그룹이 3종에 9.1%, Calciodineloid,Diplosaliod 및 Tuberculodinioid 그룹이 각 1종에 각 3.0%의 점유율을 보였다(Fig. 4). 출현종을 영양방법으로 구분하면 독립영양종이 13종으로 39.
- 4). 출현종을 영양방법으로 구분하면 독립영양종이 13종으로 39.4%를 차지하였고, 종속영양종은 20종으로 60.6%를 차지하여 종속영양종 비율이 높게 나타났다(Table 1). 그리고 출현종의 공간분포는 회야강 및 태화강 하구해역에서 상대적으로 출현종이 낮고, 온산항 외측 개방해역에서 높은 특성을 보였다(Fig.
- 또한 세포밀도를 독립영양종과 종속영양종으로 구분하여 보면, 상대적으로 시스트세포밀도가 낮은 육지부 인접해역에서 종속영양종 구성비가 50%를 넘었고, 세포밀도가 가장 낮았던 방어진 남부를 포함하여 항계 외해측인 개방해역에서 독립영양종이 50% 이상을 나타내었다(Fig, 5B). 특히 새롭게 항만공사가 진행되는 온산항 남부에서 간절곶에 이르는 해역에서 종속영양종구성비가 높은 특성을 보였다(Fig, 6). 그리고 와편모조 시스트의 발아공 및 원형질 유무에 따라 살아 있는 생시스트(living cyst)와 공시스트(empty cyst)로 구분하여 살펴보면, 전반적으로 공시스트보다 생시스트의 비율이 높았고, 공간적으로는 울산항 및 태화강 하구해역 등 비교적 폐쇄적 해역 및 육상기원물질 유입정도가 높은 해역에서 공시스트 비율이 높았고, 개방해역에서 생시스트의 비율이 다소 높았다(Fig.
- Scrippsiella trochoidea였다. 표층에서도 와편모조류 출현은 낮아 저층해수 출현종 이외에 Akashiwo sanguinea, Prorocentrum compressum, Protoperidinium pentagonum, Tripos furca 등 4종이 추가되었다. 식물플랑크톤 세포밀도는 2.
- 표층퇴적물 중 와편모조 시스트의 세포밀도는 260~1,680cysts g-dry-1의 범위에서 559.8±334.98 cysts g-dry-1의 세포밀도로 울산항, 온산항을 포함한 육지부에 인접한 정점에서 세포밀도가 낮고, 개방된 외측해역에서 상대적으로 높았다.
후속연구
- 반면 회야강 하구해역을 포함하는 울산항 주변의 개방된 특성을 보이는 남동부해역은 독립영양종이 우세하여 아직도 물질 확산 등 비교적 양호한 해양환경 조건을 유지하는 것으로 판단되었다. 그러나 이와 같은 내용은 울산연안 해역의 대형선박 운항에 의한 표층퇴적물 교란이 발생하기 쉬운 특징을 보이기에, 단기적 영향을 나타내는 표층퇴적물의 유기물량 등 보다 직접적인 연구에 의한 확인이 필요하다.
- 1976)에서 흔히 관찰되는 해저 고탁수층(turbid bottom water layer)이 형성되고 있는 것으로 추정되었다. 그러나 해저 고탁수층에 대해서는 아직 국내에서 상세하게 보고된 적이 없어 앞으로 심도 있는 연구가 필요할 것으로 보인다. 그리고 저층해수의 식물플랑크톤과 Chl-a 농도는 규조류에 지배되면서 낮은 개방해역의 특성으로 낮은 생물량과 규조에 의해 지배되는 군집구조를 나타내었고, 와편모조류의 영양세포 출현은 표·저층에서 매우 제한적인 출현으로 세포밀도 등 특이 현상은 관찰되지 않았다(Yoon 2011).
- bahamense가 울산연안에서 출현하는 것은 지구온난화에 의해 한국 남해 및 일부 서해 및 동해남부까지 아열대해역에서 다양한 환경 및 공중위생문제를 발생시키는 유독플랑크톤 유입이 현실화되고 있음을 나타내는 것이다. 이는 한국연안해역에 앞으로 더욱 다양한 열대 및 아열대해역의 유독플랑크톤이 유입되어 수산자원생물의 피해는 물론 공중위생에도 영향을 줄 수 있음을 시사하는 것으로, 이들 종의 확산에 대한 모니터링 및 관리대책이 요구된다.
- 는 울산항 등 태화강 하구역에서 높은 농도로 출현하는 반면, 독립영양종은 울산항 외부의 남부개방해역에서 높게 나타나, 울산항 및 태화강 하구역은 이미 상당부분 부영양화가 진행된 것으로 판단되었다. 특히 열대 및 아열대성 유독와편모조인 Pyrodiniun bahamense var.bahamense가 출현하는 이례적 현상이 보여져, 남해는 물론 동해남부까지도 수온 변화에 따른 열대나 아열대의 새로운 유독편모조류 유입 등에 대한 모니터링 및 관리방안 수립이 시급한 것으로 판단되었다.
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