[논문]동해 명태(Gadus chalcogrammus) 서식처 표층수온 장기 변동 특성

설강수; 이충일; 정해근

doi:10.7837/kosomes.2020.26.2.195

동해 명태(Gadus chalcogrammus) 서식처 표층수온 장기 변동 특성
Long Term Changes in Sea Surface Temperature Around Habitat Ground of Walleye Pollock (Gadus chalcogrammus) in the East Sea 원문보기

海洋環境安全學會誌 = Journal of the Korean society of marine environment & safety, v.26 no.2, 2020년, pp.195 - 205

설강수 (경기도 해양수산자원연구소) , 이충일 (강릉원주대학교 해양자원육성학과) , 정해근 (강릉원주대학교 해양자원육성학과)

초록
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동해 명태 서식처 환경은 한랭기와 온난기를 교차하며 변동을 지속하고 있다. 특히 1980년대 후반 이후 수온은 급격히 상승하였으며, 2000년대 후반 이후 다시 하강하는 특성을 나타내었다. 반면, 명태 주요 산란장이 위치한 동한만과 어장 중심이 형성되는 동해 중부 연안의 수온은 서로 다른 변동 특성을 나타내었다. 동한만의 겨울철 수온은 1980년 후반 이후 급격히 상승하였으며, 2000년 후반 이후 다시 하강하는 특성을 나타내었으며, 이러한 장기 변동특성은 2월과 3월에 더욱 뚜렷하였다. 반면 어장의 중심이 형성되는 동해 중부 연안의 수온은 1990년대 중후반 이후 지속적으로 상승하였으며, 2000년 후반 이후 수온이 하강하는 특성은 뚜렷이 나타나지 않았다. 이러한 산란장과 어장의 수온변화는 명태 자원량과 변동 특성이 유사하였다. 특히 산란장의 수온 변화는 난과 자·치어를 포함한 초기 생활사 시기의 생존율에 영향을 미치는 주요 인자로 작용한다. 1980년대에는 명태의 산란에 적합한 환경이 조성되는 면적과 지속시간이 평년보다 증가하였으며, 반대로 동해에 서식하는 명태의 자원량이 급격히 감소한 1980년대 후반 이후에는 산란장 면적과 적합한 환경이 지속되는 시간이 급격히 감소하였다. 명태 자원량 변화는 서식처의 물리적 환경변화와 유의한 상관성을 가지며, 특히 산란장의 수온 상승에 따른 산란에 적합한 환경이 조성되는 면적과 지속시간의 감소 그리고 어장의 축소는 명태 자원량 변화에 영향을 미치는 주요 인자로 작용하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Oceanic conditions in walleye pollock habitat in the East Sea have shown decadal fluctuations between warm and cold periods in turn. Specifically, sea surface temperature (SST) has shown a dramatic increase between the late 1980s and the middle 2000s, and abrupt decreasing patterns after the late 2000s. Oceanic conditions in the Dong-han Bay (spawning ground) and middle eastern coastal waters (fishing ground), however, indicated different fluctuation trends in SST, increasing in the Dong-han Bay after the late 1980s, and decreasing after the late 2000s. These fluctuation patterns were especially clear in February and March. Sea surface temperature in the middle eastern coastal waters of Korea soared continuously after the late 1980s, but did not show a distinct decreasing pattern after the late 2000s compared with Dong han Bay, except for February SST values. These long term water temperature changes in both walleye pollock spawning and fishing ground are related to variation in walleye pollock landings. Especially, abrupt changes in spawning ground SST can be one of the factors influencing survival in the early ontogenesis of walleye pollock, including egg and yolk larval stages. During the 1980s, the area of suitable spawning temperature (2-5℃) was wider, and the length of Walleye pollock egg and larval stages greater compared with past and present oceanographic environments. However, such patterns did not correspond with the optimal spawning temperature range and greater length of development of walleye pollock during the late 1980s likely triggering a decline in pollock stock. In conclusion, it has been supposed that the dramatic decrease in walleye pollock landings in the East Sea since the late 1980s was caused by increasing water temperature leading to both early mortality and unsuitable spawning conditions.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

, 2015), 명태 자원 변화의 원인과 기작 이해를 위한 중요한 인자로 작용한다(Wespestad, 1996). 이에 본 연구에서는 물리적 환경요인 중 수온 변화에 관점을 두어 명태 서식처의 수온과 자원량 변화 사이의 관계를 규명하고자 한다.

제안 방법

동한만 주변(39-40˚N, 127.5-128.5˚E)과 동해 중부 연안(37-38˚N, 128-129.5˚E)(Fig. 1)에 형성되는 산란장의 수온 변화를 분석하기 위해 산란 최적 수온 범위(2-7˚C)(Nakatani, 1984)와 수조 실험을 통해 도출된 유생의 낮은 초기 사망률을 나타내는 수온 범위(3-5˚C)(Yoo et al., 2015)를 이용하여, 산란과부화에 적합한 수온 범위를 2-5˚C로 규정하였다.
동한만과 동해 중부 연안에서 명태 산란에 적합한 환경(2-5˚C)이 형성되는 면적과 지속시간의 변화를 분석하였다. 1980년대부터 2019년까지 동한만 주변에서는 산란에 적합한수온이 지속적으로 형성되었다(Fig.
동해 연안 표층수온의 10년 주기 변동 특성을 규명하기 위해 각 연대별(1981-1989년, 1990-1999년, 2000-2009년, 2010-2019년)로 겨울철(1월, 2월, 3월) 월별 평균치를 계산하여 등온선의 공간적인 위치 변화를 분석하였으며, 이와 함께 동한만(39-40˚N, 127.5-128.5˚E)과 동해 중부 연안(37-38˚N, 128-129.5˚E)의 12월, 1월, 2월, 3월 수온의 장기 변동 특성을 분석하였다(Fig. 1). 이와 함께 sequential t-test analysis of regime shift (STARS)(Rodionov, 2004) 분석 방법을 이용해 수온의 장기 변동 특성 및 급격한 변화 시점을 분석하였다.
산란장 면적은 0.05° 격자로 제공되는 OSTIA reanalysis data를 이용하였으며, 산란에 적합한 수온 조건이 형성되는 격자의 개수를 산정하여 면적을 산출하였다.
05° 격자로 제공되는 OSTIA reanalysis data를 이용하였으며, 산란에 적합한 수온 조건이 형성되는 격자의 개수를 산정하여 면적을 산출하였다. 이와 함께 각 해역의 전체 면적 중 1월부터 3월까지 지속적으로 산란에 적합한 환경이 조성되는 면적이 차지하는 비율을 계산하였다.

대상 데이터

동해 연안 표층수온 변동특성을 분석하기 위해 OSTIA reanalysis data (The Operational Sea Surface Temperature and Sea Ice Analysis)를 1981년부터 2019년까지 매년 12월부터 3월의표층수온 자료를 이용하였다(Donlon et al., 2012). OSTIA reanalysis data는 전 지구 규모의 표층수온과 해빙(Sea Ice)자료를 0.
, 2015)를 이용하여, 산란과부화에 적합한 수온 범위를 2-5˚C로 규정하였다. 이와 함께 동해 중부 연안에 서식하는 명태(Lee et al., 2019)와 동한만과 유사한 물리적 환경 특성을 나타내는 해역에 산란장이 위치한 일본 태평양 계군(Japan Pacific stock)(Nishimura et al., 2002), 동해 중부 계군(northern East Sea stock)(Natsume, 1993)의 성 성숙 시기를 고려하여 1월부터 3월을 주 산란시기로 선정하였다.

데이터처리

1). 이와 함께 sequential t-test analysis of regime shift (STARS)(Rodionov, 2004) 분석 방법을 이용해 수온의 장기 변동 특성 및 급격한 변화 시점을 분석하였다. STARS는 t 검증분석 방법을 이용하여 연속적인 시계열 관측자료 중 평균으로부터 급격한 변동 시점을 유의수준 범위 내에서 분석한다(Rodionov, 2004).

성능/효과

3 and 4, Table 1). 특히, 3월의 동한만과 동해중부 연안의 수온 사이의 상관계수는 가장 높게 나타나며, 두 지역의 12월 수온 사이의 상관계수는 비교적 낮았다(Table 1).

참고문헌 (56)

Bacheler, N. M., L. Ciannelli, K. M. Bailey, and V. Bartolino(2012), Do walleye pollock exhibit flexibility in where or when they spawn based on variability in water temperature?, Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography, Vol. 65, pp. 208-216.

상세보기
Bacheler, N. M., L. Ciannelli, K. M. Bailey, and J. T. Duffy-Anderson(2010), Spatial and temporal patterns of walleye pollock (Theragra chalcogramma) spawning in the eastern Bering Sea inferred from egg and larval distributions, Fisheries Oceanography, Vol. 19, No. 2, pp. 107-120.

상세보기
Bailey, K. M.(2000), Shifting control of recruitment of walleye pollock Theragra chalcogramma after a major climatic and ecosystem change, Marine Ecology Progress Series, Vol. 198, pp. 215-224.

상세보기
Bailey, K. M. and C. L. Stehr(1986), Laboratory studies on the early life history of the walleye pollock, Theragra chalcogramma (Pallas), Journal of experimental marine biology and ecology, Vol. 99, No. 3, pp. 233-246.

상세보기
Bailey, K. M., L. Ciannelli, N. A. Bond, A. Belgrano, and N. C. Stenseth(2005), Recruitment of walleye pollock in a physically and biologically complex ecosystem: a new perspective, Progress in Oceanography, Vol. 67, No. 1-2, pp. 24-42.

상세보기
Bailey, K. M., P. J. Stabeno, and D. A. Powers(1997), The role of larval retention and transport features in mortality and potential gene flow of walleye pollock, Journal of Fish Biology, Vol. 51, pp. 135-154.

상세보기
Bailey, K. M., R. D. Brodeur, and A. B. Hollowed(1996), Cohort survival patterns of walleye pollock, Theragra chalcogramma, in Shelikof Strait, Alaska: a critical factor analysis, Fisheries Oceanography, Vol. 5, pp. 179-188.

상세보기
Bailey, K. M., T. J. Quinn II, R. Bentzen, and W. S. Grant(1999), Population structure and dynamics of walleye pollock, Theragra chalcogramma, In Advances in Marine Biology, Vol. 37, pp. 179-255.
Ciannelli, L., K. S. Chan, K. M. Bailey, and N. C. Stenseth(2004), Nonadditive effects of the environment on the survival of a large marine fish population, Ecology, Vol. 85, No. 12, pp. 3418-3427.

상세보기
Donlon, C. J., M. Martin, J. Stark, J. Roberts-Jones, E. Fiedler, and W. Wimmer(2012), The operational sea surface temperature and sea ice analysis (OSTIA) system, Remote Sensing of Environment, Vol. 116, pp. 140-158.

상세보기
FAO(2018), Food and Agriulture Organization, Fishery and Aquaculture Statistics. Global capture production 1950-2016 (FishstatJ), FAO Fisheries and Aquaculture Department.
Funamoto, T.(2007), Temperature-dependent stock recruitment model for walleye pollock (Theragra chalcogramma) around northern Japan, Fisheries Oceanography, Vol. 16, No. 6, pp. 515-525.

상세보기
Funamoto, T.(2018), Population Dynamics of Demersal Fish Focusing on Walleye Pollock (Gadus chalcogrammus), In Fish Population Dynamics, Monitoring, and Management, Springer, Tokyo, pp. 51-75.
Funamoto, T., O. Yamamura, O. Shida, K. Itaya, K. Mori, Y. Hiyama, and Y. Sakurai(2014), Comparison of factors affecting recruitment variability of walleye pollock Theragra chalcogramma in the Pacific Ocean and the Sea of Japan off northern Japan, Fisheries science, Vol. 80, No. 2, pp. 117-126.

상세보기
Funamoto, T., O. Yamamura, T. Kono, T. Hamatsu, and A. Nishimura(2013), Abiotic and biotic factors affecting recruitment variability of walleye pollock (Theragra chalcogramma) off the Pacific coast of Hokkaido, Japan, Fisheries Oceanography, Vol. 22, No. 3, pp. 193-206.

상세보기
Guo, X., Y. Miyazawa, and T. Yamagata(2006), The Kuroshio onshore intrusion along the shelf break of the East China Sea: The origin of the Tsushima Warm Current, Journal of Physical Oceanography, Vol. 36, No. 12, pp. 2205-2231.

상세보기
Hamai, I., K. Kyushin, and T. Kinoshita(1971), Effect of temperature on the body form and mortality in the developmental and early larval stages of the Alaska pollack, Theragra chalcogramma (Pallas), Bulletin of the faculty of fisheries hokkaido universiry, Vol. 22, No. 1, pp. 11-29.
Hamatsu, T., K. Yabuki, and K. Watanabe(2004a), Decadal changes in reproduction of walleye pollock (Theragra chalcogramma) off the Pacific coast of northern Japan, Fisheries Oceanography, Vol. 13, pp. 74-83.

상세보기
Hamatsu, T., K. Yabuki, and K. Watanabe(2004b), Decadal changes in reproduction of walleye pollock (Theragra chalcogramma) off the Pacific coast of northern Japan, Fisheries Oceanography, Vol. 13, pp. 74-83.

상세보기
Hinckley, S., A. J. Hermann, K. L. Mier, and B. A. Megrey(2001), Importance of spawning location and timing to successful transport to nursery areas: a simulation study of Gulf of Alaska walleye pollock, ICES Journal of Marine Science, Vol. 58, No. 5, pp. 1042-1052.

상세보기
Honda, S., T. Oshima, A. Nishimura, and T. Hattori(2004), Movement of juvenile walleye pollock, Theragra chalcogramma, from a spawning ground to a nursery ground along the Pacific coast of Hokkaido, Japan, Fisheries Oceanography, Vol. 13, pp. 84-98.

상세보기
Hong, C. H. and K. D. Cho(1983), The northern boundary the Tsushima current and it's fouctuations, Journal of the Oceanological Society of Korea, Vol. 18, No. 1, pp. 1-9.
Ianelli, J. N., T. Honkalehto, S. J. Barbeaux, B. E. Fissel, and S. Kotwicki(2016), Assessment of the walleye pollock stock in the Eastern Bering Sea, in stock Assessment and Fishery Evaluation Report of the Ground fish Resources of the Bring Sea/Aleutian islands Regions. Anchorage: North Pacific Fisheries Management Councill, Section 1, pp. 49-148.
Iles, T. D. and M. Sinclair(1982), Atlantic herring: stock discreteness and abundance, Science, Vol. 215, No. 4533, pp. 627-633.

상세보기
Isoda, Y.(1998), Interannual variations of oceanic conditions related to the walleye pollock population around the Pacific sea area, south of Hokkaido, Bulletin of the Japanese Society of Scientific Fisheries, Vol. 62, pp. 1-11.
Jung, H. K., S. M. Rahman, C. K. Kang, S. Y. Park, S. H. Lee, H. J. Park, and C. I. Lee(2017), The influence of climate regime shifts on the marine environment and ecosystems in the East Asian Marginal Seas and their mechanisms, Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography, Vol. 143, pp. 110-120.

상세보기
Kang, S. K. and S. A. Kim(2015), What caused the collapse of walleye pollock population in Korean waters?, KMI International Journal of Maritime Affairs and Fisheries, Vol. 7, No. 1, pp. 43-58.
Kendall, A. W. and G. J. Duker(1998), The development of recruitment fisheries oceanography in the United States, Fisheries Oceanography, Vol. 7, No. 2, pp. 69-88.

상세보기
Kendall, A. W. and T. Nakatani(1992), Comparisons of early-life-history characteristics of walleye Pollock Theragra chalcogramma in shelikof Strait, Gulf of Alaska and Funka Bay, Hokkaido, Japan Fishery Bulletin, Vol. 90, No. 1, pp. 129-138.
Kim, S. A. and S. K. Kang(1998), The status and research direction for fishery resources in the East Sea/Sea of Japan, Journal of Korean Society Fish Research, Vol. 1, pp. 44-58.
Kim, Y. H., K. H. Choi, and C. I. Lee(2017), Migration and Distribution of the Common Squid (Todarodes Pacificcus) in Korean Waters, Journal of Environmental Science International, Vol. 26, No. 2, pp. 173-181.

원문보기 상세보기
Lee, C. I., M. H. Han, H. K. Jung, H. J. Park, and J. M. Park(2019), Spawning Season, and Factors Influencing Allometric Growth Pattern and Body Condition of Walleye Pollock Gadus chalcogrammus in the Middle East Sea Korea, Korean Journal of Ichthyology, Vol. 31, No. 3, pp. 141-149.

원문보기 상세보기
Lee, J. U.(1991), Estimation on optimum fishing effort of walleye pollock fishery in the east coast of Korea: Based on the economic analysis between Danish seine fishery and trawl fishery for walleye pollock, J Fish Bus Admin, Vol. 22, No. 2, pp. 75-99.
Megrey, B. A., S. J. Bograd, W. C. Rugen, A. B. Hollowed, P. J. Stabeno, S. A. Macklin, and W. J. Ingraham Jr(1995), An exploratory analysis of associations, Climate Change and Northern Fish Populations, Vol. 121, p. 227.
Na, J. Y. and D. G. Paeng(1992), Influences of the Sea Surface Wind on Current and Thermal Structures in the Southwestern Part of the East Sea of Korea, Korean Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, Vol. 25, No. 1, pp. 15-28.
Nakatani, T.(1984), Thermal effect on the development of walleye pollock eggs and their upward speed to the surface, Bulletin of the Japanese Society of Scientific Fisheries, Vol. 50, No. 6, pp. 937-942.
Nakatani, T.(1988), Studies on the early life history of walleye pollock Theragra chalcogramma in Funka Bay and vicinity, Hokkaido, Memoirs of the Faculty of Fisheries Hokkaido University, Vol. 35, No. 1, pp. 1-46.
Napp, J. M., A. W. Kendall, and J. D. Schumacher(2000), A synthesis of biological and physical processes affecting the feeding environment of larval walleye pollock (Theragra chalcogramma) in the eastern Bering Sea, Fisheries Oceanography, Vol. 9, No. 2, pp. 147-162.

상세보기
Natsume, M.(1993), Ecology of walleye pollock, Theragra chalcogramma, larvae and juveniles in the Sea of Japan off northern Hokkaido-II, Daily depth distribution and gear efficiency of beam trawl net, Scientific Reports of the Hokkaido Fisheries Experimental, Station, Vol. 42, pp. 143-148.
NEODC(2009), Fact sheet: AATSR. (Available online at http://neodc.nerc.ac.uk/?optiondisplaypageandItemid91andoppageandSubMenu-1).
Nihira, A.(2003), Regime-shift observed in the demersal fishes in Sanriku and Jyoban (the east-north of Honsyu, Japan) areas, Gekkan Kaiyo, Vol. 35, No. 2003, pp. 107-116.
Nihira, A.(2006), The responses of demersal fish populations to climatic regime shifts, Gekkan Kaiyo, Vol. 38, No. 2006, pp. 192-199.
Nishimura, A., T. Hamatsu, K. Yabuki, and O. Shida(2002), Recruitment fluctuation and biological responses of walleye pollock in the Pacific coast of Hokkaido, Fisheries science, Vol. 68, No. 1, pp. 206-209.

상세보기
Noakes, D. J. and R. J. Beamish(2009), Synchrony of marine fish catches and climate and ocean regime shifts in the North Pacific Ocean, Marine and Coastal Fisheries: Dynamics, Management, and Ecosystem Science, Vol. 1, No. 1, pp. 155-168.
NODC(2009), 4 km Pathfinder version 5 user guide. (Available online at http://www.nodc.noaa.gov/SatelliteData/pathfinder4km/userguide.html).
Oh, T. G., K. Sakuramoto, and S. G. Lee(2004), The Relationship between Spawning Area Water Temperature and Catch Fluctuation of walleye pollock in the East Sea/Sea of Japan, Journal of the Korean Fishery Society, Vol. 6, pp. 1-13.
Porter, S. M.(2001), Effects of size and light on respiration and activity of walleye pollock (Theragra chalcogramma) larvae, Journal of experimental marine biology and ecology, Vol. 256, No. 2, pp. 253-265.

상세보기
Rahman, S. M., H. K. Jung, H. J. Park, J. M. Park, and C. I. Lee(2019), Synchronicity of climate driven regime shifts among the East Asian marginal sea waters and major fish species, Journal of Environmental Biology, Vol. 40, No. 5, pp. 948-961.

상세보기
Rodionov, S. N.(2004), A sequential algorithm for testing climate regime shifts. Geophysical Research Letters, Vol. 31, No. 9, pp. 1-4.
Sakurai, Y. and H. Miyake(1994), Effects of environmental changes on reproductive process of walleye pollock in the subarctic ocean (Background of HUBEC program around Funka Bay as a modeling area), Umino Kenkyu, Vol. 3, No. 1994, pp. 303-308.
Wespestad, V. G.(1996), Importance of cannibalism in the population dynamics of walleye pollock, Theragra chalcogramma, NOAA Technical Report NMFS, Vol. 126, pp.212-216.
Wilson, M. T.(1996), Distribution and abundance of age-0 walleye pollock, Theragra chalcogramma, in the western Gulf of Alaska during September 1990, NOAA Technical Report NMFS 8, Vol. 126, pp. 11-24.
Worley, S. J., S. D. Woodruff, R. W. Reynolds, S. Lubker, and N. Lott(2005), ICOADS release 2.1 data and products, Int. J. Climatol., Vol. 25, pp. 823-842.

상세보기
Wu, C. R., Y. L. Wang, and S. Y. Chao(2019), Disassociation of the Kuroshio Current with the Pacific Decadal Oscillation Since 1999, Remote Sensing, Vol. 11, No. 3, p. 276.

상세보기
Yamamoto, J., M. Osato, and Y. Sakurai(2009), Does the extent of ice cover affect the fate of walleye pollock, PICES Scientific Report, Vol. 36, pp. 289-290.
Yoo, H. K., S. G. Byun, J. Yamamoto, and Y. Sakurai(2015), The Effect of Warmer Water Temperature of walleye pollock (Gadus chalcogrammus) Larvae, Journal of the Korean Society of Marine Environment and Safety, Vol. 21, No. 4, pp. 339-346.

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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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