[논문]여자만 북서부 꼬막양식어장의 해양환경 특성. 1. 먹이생물로서 Chlorophyll a 농도, 입자태 유기탄소 및 유기질소의 시·공간적 분포 특성

윤양호

doi:10.5762/kais.2019.20.7.299

여자만 북서부 꼬막양식어장의 해양환경 특성. 1. 먹이생물로서 Chlorophyll a 농도, 입자태 유기탄소 및 유기질소의 시·공간적 분포 특성
A Charecteristics of Marine Environments in a Blood Cockle Farm of the Northwestern Yeoja Bay, Korea. 1. Spatio-temporal Distributions of Chlorophyll a Concentration, Particulate Organic Carbon & Nitrogen 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.20 no.7, 2019년, pp.299 - 309

초록
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여자만 북서해역에 위치하는 꼬막 양식어장의 해양환경 중 먹이생물 특성을 파악하기 위해 2017년 5월에서 11월까지 계절별로 7개 정점의 표층과 저층을 대상으로 조사를 실시하여, 먹이생물 항목인 Chlorophyll a (Chl-a), 입자태 유기탄소(POC), 입자태 유기질소(PON) 및 POC/PON ratio, POC/Chl-a ratio 등을 분석 및 산출하였다. 결과 Chl-a 농도, POC 및 PON은 각각 $1.69-7.68{\mu}g{\cdot}L^{-1}$(표층 평균 $3.48{\mu}g{\cdot}L^{-1}$), 0.88-2.58 mM(평균 1.97 mM) 및 0.17-0.90 mM(평균 0.54 mM)을 나타내어, 봄과 여름에 높고 가을에 낮은 농도를 보였다. 우점 출현하여, 기존 결과와는 다른 결과를 나타내었다. 수층별로는 Chl-a와 POC는 저층이 표층보다 높았고, PON은 표층이 저층보다 높았다. POC/PON ratio 및 POC/Chl-a ratio는 각각 1.56-7.88 (표층 평균 3.71) 및 216-967 (표층 평균 700)를 나타내어, 탄소원 대부분은 표층퇴적물에 침강 축적된 입자태 유기물로서 식물플랑크톤에 의한 기여부분이 낮은 것으로 평가되었다. 이러한 결과는 여자막 북서해역의 꼬막양식장의 먹이자원은 양적으로는 풍부한 것처럼 보이지만, 질적으로는 매우 불량한 것으로 평가되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was designed to assess the quality and quantity of food resources such as the chlorophyll a concentration (Chl-a), the particulate organic carbon (POC) and the particulate organic nitrogen (PON), on blood cocke (Tegillarca granosa Linnaeus) farms from May to November 2017 in the northwestern area of Yeoja Bay, Korea. The values of Chl-a, POC and PON were $1.69-7.68{\mu}g{\cdot}L^{-1}$ (average: $3.48{\mu}g{\cdot}L^{-1}$ in the surface), 0.88-2.58 mM (average: 1.97 mM) and 0.17-0.90 mM (average: 0.54 mM), respectively, and these values were higher in the spring and summer and lower in the autumn. Furthermore, Chl-a and POC had higher values on the bottom layer than those vales on the surface, while PON had higher values on the surface than those values on the bottom. The POC/PON ratio and POC/Chl-a ratio were 1.56-7.88 (average: 3.71 on the surface of the water) and 216-967 (average: 700 on the bottom of the water), respectively, with most of the carbon sources being sediment-accumulated particle organic matter, and the contribution by phytoplankton was assessed as being low. These results show that the food source of the blood cockle farms in the northwest area of Yeoja Bay seems to be abundant in quantity, but this is considered to be very poor in quality.

주제어

표/그림 (7)

그림 Fig. 1. Map show to the bathymetry and sampling stations at the blood cockle farms in the northwestern Yeoja bay.
표 Table 1. Temporal variations of marine environmental factors in the fishing grounds for blood cockle
그림 Fig. 2. Spatio-temporal variations of chlorophyll a concentration at surface(upper) and bottom(lower) layers in the fishing grounds for blood cockle.
그림 Fig. 3. Spatio-temporal variations of particulate organic carbon (POC) at surface (upper) and bottom (lower) layers in the fishing grounds for blood cockle.
그림 Fig. 4. Spatio-temporal variations of particulate organic nitrogen (PON) at surface (upper) and bottom (lower) layers in the fishing grounds for blood cockle.
그림 Fig. 5. Spatio-temporal variations of POC/PON ratio at surface (upper) and bottom (lower) layers in the fishing grounds for blood cockle.
표 Table 2. A List on the value of particulate organic matters of Korean coastal waters and world regions.

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 이 연구는 여자만 북서해역 꼬막 양식장의 해양환경 특성 중 먹이생물의 양과 질적 평가를 위해, Chlorophyll a (Chl-a)를 포함하여, 이매패류의 주요먹이원인 미생물을 포함하는 입자태 유기탄소(POC)와 입자태 유기질소(PON)를 분석하여, 해석하고 있을 뿐만 아니라 여자만의 해양환경 보전에 필요한 자료를 제공하고자 실시되었다.

제안 방법

, Ltd, ASTD102)를 이용하여 형광측정하였고, 표층 해수시료를 여과시켜 분광광도계에 의해 측정된 값으로 보정하였다[22]. POC와 PON은 채수 당일 실험실에서 유기물을 제거하여 건조시킨 유리섬유여과지(GF/C, ϕ 25㎝ or 47㎝)를 이용하여 해수 250mL를 1N HCL 용액으로 유기물을 제거하면서 여과, 건조하는 전처리를 한 다음에 전남대학교 공동기기실(여수)에 표본을 의뢰하여 대용량원소분석기(Elementar Analysensysteme GmbH Co., Model: varo MACRO cube, Germany)에 의해 시료를 분석하였다. 분석된 POC, PON, Chl-a 값으로 이용하여 POC/PON ratio, POC/Chl-a ratio를 계산하여 먹이근원 및 질을 평가하였다.
, Model: varo MACRO cube, Germany)에 의해 시료를 분석하였다. 분석된 POC, PON, Chl-a 값으로 이용하여 POC/PON ratio, POC/Chl-a ratio를 계산하여 먹이근원 및 질을 평가하였다.
1). 조사는 소형어선을 이용하여 반도채수기(3L)로서 각 어장의 표층과 저층 해수를 채수하였고, 정점의 위치는 휴대용 GPS (Gelman, Germany)로 확인하였다.
측정 및 분석한 항목은 먹이생물량의 질과 양을 파악하기 위한 Chlorophyll a (Chl-a)은 현장에서 직접 연속측정이 가능한 잠수형 형광광도계(JFE Advantech Co., Ltd, ASTD102)를 이용하여 형광측정하였고, 표층 해수시료를 여과시켜 분광광도계에 의해 측정된 값으로 보정하였다[22]. POC와 PON은 채수 당일 실험실에서 유기물을 제거하여 건조시킨 유리섬유여과지(GF/C, ϕ 25㎝ or 47㎝)를 이용하여 해수 250mL를 1N HCL 용액으로 유기물을 제거하면서 여과, 건조하는 전처리를 한 다음에 전남대학교 공동기기실(여수)에 표본을 의뢰하여 대용량원소분석기(Elementar Analysensysteme GmbH Co.

대상 데이터

먹이생물 분포 특성을 파악하기 위한 현장조사는 2017년 5월, 8월, 11월 등 3회에 거쳐, 여자만 북서부의 보성군 7개의 꼬막양식장을 대상으로 실시하였다(Fig. 1). 조사는 소형어선을 이용하여 반도채수기(3L)로서 각 어장의 표층과 저층 해수를 채수하였고, 정점의 위치는 휴대용 GPS (Gelman, Germany)로 확인하였다.

성능/효과

PON의 시ㆍ공간적 분포는 봄 표층에서 지주도 북서해역과 장도 북부해역에서 0.6 mM 이상으로 높은 농도를 보였고, 이 두 해역 사이의 해역 및 북부해역에서 0.6 mM 이하의 낮은 농도를 보였다. 저층도 표층과 유사한 분포로서 지주도 서부해역에서 0.
3B). 가을 표층은 상진마을 북동부에서 장도 서단을 연결하는 1.0 mM 등량선 및 지주도 중앙부에서 상진마을 남서부를 연결하는 1.0 mM 등량선 사이의 중앙부에서 1.0 mM보다 낮았고, 기타 해역에서 1.0 mM 이상의 농도를 나타내었으며, 저층은 북서부 해역에서 3.0 mM 이상의 농도를 보이는 것이 남쪽으로 진행할수록 감소하였으나, 장도 북서 해역인 중앙부 해역에서 1.0 mM 이하의 낮은 농도를 나타내었다(Fig. 3C).
2B). 가을 표층은 여름과는 달리 고흥반도 돌출부 (상진)에서 장도 북서쪽을 연결하는 북동해역에서 2.5 ㎍‧L^-1 이상의 농도를 보였고, 지주도 서쪽해역에서 2.0 ㎍‧L^-1 이상의 농도를, 그리고 이 둘 사이의 중앙부 해역에서 2.0~2.5 ㎍‧L^-1 의 농도를 보였으며, 저층은 북부해역 에서 6.0 ㎍‧L^-1 이상의 높은 패치분포를 제외한 나머지 해역은 2.0 ㎍‧L^-1 전후의 Chl-a 농도를 보였지만(Fig.2C), 가장 낮은 농도를 보였다.
4B). 가을 표층은 해도를 포함하는 북부해역과 지주도 북부해역에서 0.4 mM 이하의 낮은 농도를 나타내었고, 이 두 해역 사이에서 0.4 mM 이상의 농도를, 특히 장도 서쪽 해역에서 0.6 mM 이상의 PON 패치분포가 관찰되었다. 저층은 표층과 달리 표층 에서 낮은 농도를 보였던 북부해역과 지주도 서쪽 해역 에서 0.
이러한 결과로 부터 여자만 북서부 꼬막양식장에서 이매패류 먹이원으로 사용할 수 있는 탄소량은 매우 풍부하게 존재한다고 할 수 있었다. 다만 꼬막양식장 해수를 현미경으로 관찰한 결과는 일반적 부유뮬보다 부유물이 완전히 침강되지 않은 부유성 부유물 비율이 매우 높은 것으로 관찰되었다.
시간변화는 봄 표층에서 3.48~6.53 (4.35 ± 1.07)의 변동 폭을 나타내었고, 여름은 3.31~5.49 (4.16 ± 0.76 mM), 그리고 가을은 1.56~4.78 mM (2.64 ± 1.14 mM)의 변동 폭을 보여, 평균으로 가을에 낮고, Chl-a 농도가 높은 봄과 여름에 높은 값을 보였으며, 저층은 표층보다 다소 높은 농도를 나타내었다(Table 1).
시간변화는 표층에서 봄은 0.40~0.69 mM (0.58 ± 0.11 mM)의 변동 폭을 보였고, 여름은 0.43~0.68 mM (0.57 ± 0.08 mM), 그리고 가을은 0.26~0.70 mM (0.47 ± 0.16 mM)의 변동 폭을 보였으며, 저층도 표층보다 다소 낮았다(Table 1),
시간적 변화는 봄 표층에서 1.74~2.77 mM (2.45 ± 0.34mM)의 변동 폭을 보였고, 여름은 1.82~3.00 mM (2.37 ± 0.42 mM), 그리고 가을은 0.93~1.24 mM (1.10 ± 0.12 mM)의 변동 폭을 나타내었으며, 저층도 표층과 유사하여 봄과 가을은 표층보다 저층이 높은 농도를 보였지만, 여름은 표층이 다소 높았다(Table 1).
아직 충분한 자료가 축적되지 않아, 이러한 먹이자원의 양과 질이 꼬막폐사와 어떻게 관련되고 있는지는 확실하지 않지만, 꼬막 등 이매패류의 성장에 좋지 않은 영향을 미치고 있는 것으로는 판단되었다. 이에 대해서는 앞으로 보다 심도있는 자료축적이 요구된다.
국외에서도 일본의 대표적 폐쇄해역인 세도 내해와 유사한 농도이나[34], 높은 부유물질과 식물플랑크톤 대발생이 빈발하는 프랑스의 센강(세느강) 하구인 세느만에 비하면 1/3 정도 수준이다[37]. 이러한 결과로 부터 여자만 북서부 꼬막양식장에서 이매패류 먹이원으로 사용할 수 있는 탄소량은 매우 풍부하게 존재한다고 할 수 있었다. 다만 꼬막양식장 해수를 현미경으로 관찰한 결과는 일반적 부유뮬보다 부유물이 완전히 침강되지 않은 부유성 부유물 비율이 매우 높은 것으로 관찰되었다.
또한 해역의 레드필드 비보다 높은 10 이상의 비는 연안에서 육상 기원의 탄소가 유입되는 것으로 판단하기도 한다. 이러한 내용으로 보면, 여자만 북서해역의 낮은 C/N ratio는 높은 유기쇄설물(detritus)의 영향으로 판단할 수 있었고, 벌교천에서 유입되는 육상기원 유기물 영향은 매우 낮은 것으로 판단되었다.
0 ㎍‧L^-1 이하의 농도로 감소하였다. 저층도 전체적으로 표층과 유사하여 지주도 서쪽해역에서 7.0 ㎍‧L^-1 이상의 높은 Chl-a 농도 패치가 북동진하면서 감소하여, 대부분 해역에서 4.0 ㎍‧L^-1 이하의 농도로 낮았다 (Fig. 2B). 가을 표층은 여름과는 달리 고흥반도 돌출부 (상진)에서 장도 북서쪽을 연결하는 북동해역에서 2.
6 mM 이상의 농도를 나타내었다. 저층도 표층과 유사한 분포 양상으로 북부해역 및 지주도 서부해역에서 0.5 mM 이하의 낮은 농도를 보이는 것에 대해, 기타 해역에서 0.5 mM 이상으로 상대적으로 높았다(Fig. 4B). 가을 표층은 해도를 포함하는 북부해역과 지주도 북부해역에서 0.
6 mM 이상의 PON 패치분포가 관찰되었다. 저층은 표층과 달리 표층 에서 낮은 농도를 보였던 북부해역과 지주도 서쪽 해역 에서 0.4 mM 이상의 농도를 보였으며, 이 두 해역 사이에서 0.4 mM 이하의 상대적 낮은 농도를 나타내었다 (Fig. 4C).
표층에서 시간적 변동은 봄에 3.12~6.67 ㎍‧L-1 (4.23 ± 1.33 ㎍‧L-1 , 평균 ± 표준편차로 이하 동일한 방법으로 표시)의 변동 폭을 보였고, 여름은 2.85~7.27 ㎍‧L-1 (4.05 ± 1.61 ㎍‧L-1), 그리고 가을은 1.69~2.76 ㎍‧L-1 (2.18 ± 0.35 ㎍‧L-1)의 변동 폭으로 비교적 높은 Chl-a 농도를 나타내었으며, 저층이 표층보다 다소 높은 농도를 보였다(Table 1),

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	연안해역의 특징은?	연안해역은 육상으로부터 유기탄소는 물론 기초생산을 지탱할 수 있는 다양한 원소가 대량으로 유입되기에 환경해양학에서 매우 흥미로운 곳이다[1,2]. 또한 연안해 역은 전체 해양 표면적의 10% 이하의 점유율을 보이지 만, 전체 어류생산의 절반 이상이 생산되기도 한다[3].
	꼬막의 먹이원 해석에 식물플랑크톤 생물량을 포함하는 다양한 유기물질의 정량적 분석이 필요한 이유는?	꼬막은 이매패로서 해수의 현탁물을 여과하여 먹이를 취득하는 여과식자이기 때문에 해수에 부유하는 동ㆍ식 물플랑크톤은 물론 입자태 유기물과 그에 부착되어 있는 세균 등의 유기물은 물론 미세먹이망의 출발점이 되는 용존유기물을 분해하는 free-living bacteria까지 해수의 입자형태의 유기물을 먹이원으로 이용한다[24]. 때문에 꼬막의 먹이원 해석에는 Chl-a와 같은 식물플랑크톤 생물량을 포함하는 다양한 유기물질의 정량적 분석은 필연적이라 할 수 있다[23].
	국내 꼬막류 종류는?	꼬막류는 연체동물문(Mollusca), 이매패강(Bivalvia), 돌조개목(Arcoida), 돌조개과(Arcidae)에 속하며, 국내 에는 돌조개과에 꼬막(Tegillarca granosa Linnaeus), 새꼬막(Anadara subcrenata Lischke), 피조개(Anadara broughtonii Schrenck), 큰이랑피조개(Anadara satowi Dunker) 및 어긋물린새꼬막(Anadara inaequivalvis Bruguière) 등 5종이 있다. 그러나 돌조개과는 4개 아과에 71속을 가지는 거대 그룹으로 Tegillarca속 8종, Anadara속 92종이 있다(WoRMS: World Register of Marine Species(http://www.

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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