[보고서]기후변화에 따른 해양수산자원의 변동요인 예측

기후변화에 따른 해양수산자원의 변동요인 예측
Prediction on variability of marine living resources under changing climate 원문보기

보고서 정보
주관연구기관	부경대학교 Pukyong National University
보고서유형	3단계보고서
발행국가	대한민국
언어	한국어
발행년월	2015-03
과제시작연도	2014
주관부처	기상청 Korea Meteorological Administration(KMA)
등록번호	TRKO201500013497
과제고유번호	1365001890
사업명	기후변화 감시ㆍ예측 및 국가 정책 지원 강화
DB 구축일자	2015-08-15
키워드	기후변화.북태평양.해양생태계.수산자원.한반도해역.Climate change.North Pacific.Marine ecosystem.Fisheries resources.Korean waters.
DOI	https://doi.org/10.23000/TRKO201500013497

초록 ▼

전 지구적 기후변화가 북태평양 및 한반도 주변 해역의 생태계 및 수산자원에 미친 영향을 평가하고자 함.
1. 해양에서 해양생물들이 영향을 받는 해수의 물리적 특성과 해양 생물들의 성장, 분포, 사망등의 반응을 추적하는 연구를 진행하였음. 해수의 수온과 해류의 영향을 많이 받는 해양생물들의 기후변화에 따른 변동 양상을 연구하였음.
2. 기후변화에 의한 해양생태계 변화 및 수산자원 변동 사이의 연관성 분석 – 기후학적인 요소와 온도, 해빙, 난류, 이류와 같은 해양학적 요소가 해양생물의 성장, 분포, 생식, 활동비율, 가입과 사망률에 미치는 영향에 관하여 연구하였음.
3. 기후의 변화에 기인하는 수산생물의 변동(즉, 우점종의 변화, 어업량의 감소 및 양식종의 변화 등)을 연구하고, 이러한 사안들이 사회 경제적으로 미치는 영향에 관하여 연구하였고,효율적인 수산자원 관리방침을 제안하였음.
4. 회유하는 연어의 자료를 이용하여 과거 해양에서의 기상이변(체제변환)이 발생시 해양 생물에게 어떠한 영향을 미쳤는지 파악하고, 결과를 이용하여 향후 기후변화가 일어났을 때 미래의 수산자원변화를 예측할 수 있는 모델의 자료를 얻고자 연구하였음.
5. 태평양의 동쪽과 서쪽의 기후변화를 비교분석 하였으며, 해양환경변화가 어류 생태계에 미치는 영향을 파악하기 위한 연구를 진행하였음.

Abstract ▼

Ⅱ. Contents and scopes of the study
1. Duration (3nd Stage) : March 15. 2012 – Feb. 28. 2015 (36 months)
2. Contents
∘ Investigation on the relationship between environmental factors and responses of ecosystems and fisheries. ‐ Understanding of climatic and environmental variability on the distribution, growth, recruitment and biomass of major fish resources (salmons, Pacific cod) in the North Pacific.
∘ Application of statistical tool for the analysis on climate change – ecosystem response mechanism.
∘ Advice to policymakers and fishery industry for future adaptation.
Ⅲ. Results
SCI papers

목차 Contents

표지 ... 1
제출문 ... 2
보고서 요약서 ... 3
요약문 ... 4
SUMMARY ... 6
CONTENTS ... 7
목차 ... 8
제1장 연구개발과제의 개요 ... 9
제1절 연구의 목적 및 필요성 ... 9
제2절 연구의 내용 및 범위 ... 10
제3절 연차별 연구개발 목표 및 내용 ... 12
제2장 국내외 기술개발 현황 ... 13
• 국내 연구 및 기술 대비수준 ... 13
• 외국과의 연구 및 기술 대비수준 ... 13
• 국외 기술개발 현황 ... 13
제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 15
제1절 Comparison of fisheries yield and oceanographic features at the southern boundaries of the western and eastern Subarctic Pacific Ocean ... 16
제2절 Growth and maturation of Korean chum salmon under changing environmental conditions ... 26
제3절 Ecological relationship between environmental factors and Pacific cod (Gadus macrocephalus ) catch in the southern East/Japan Sea ... 39
제4절 ICES and PICES Strategies for Coordinating Research on the Impacts of Climate Change on Marine Ecosystems ... 49
제5절 Stock identification and life history interpretation using trace element signatures in salmon otoliths ... 58
제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 69
제1절 목표달성도 ... 69
제2절 관련분야에의 기여도 ... 70
제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 71
1. 당해연도 활용계획 ... 71
2. 연구결과 활용 방법 ... 71
3. 차년도 이후 활용계획 ... 71
4. 기대성과 ... 71
제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 72
1. 양국간 혹은 다국간 회의에 참석하여 국제과학프로그램의 조직 및 국내연구수준과 선진국의 연구수준을 높이기 위해 노력하였음 ... 72
2. 현재 구체적 계획은 수립되어 있지 않지만, 본 연구 책임자는 GLOBEC, PICES, IPCC 등과 같은 국제프로그램과 국제기구의 활동에 꾸준히 관여하면서 국제심포지엄을 조직하였음 ... 72
3. 향후 해외과학기술 이용 계획 ... 72
제7장 연구시설 · 장비 현황 ... 73
제8장 참고문헌 ... 74
끝페이지 ... 89

표/그림 (27)

표 Study areas and major current systems in the North Pacific. Rectangles indicate western (26–46°N 118–155°E) and eastern (42–55°N 125 –157°W) North Pacific areas.
표 Changes in mean winter sea surface temperature (SST) in the western (top) and eastern (bottom) North Pacific Ocean. Dashed lines represent the mean SST in each ecosystem during the study period.
표 Spatial variability in differences in winter sea surface temperature (SST) between 1984 and 2000 (SST2000–SST1984). The colours correspond to °C temperature differences. Rectangles indicate study areas in the western and eastern North Pacific Ocean.
표 Commercial catches by habitat group: (a) western North Pacific, and (b) eastern North Pacific. Cool (C) and warm (W) SST periods are indicated.
표 Species composition of commercial fisheries during the early 1980s and early 2000s: (a) western North Pacific, and (b) eastern North Pacific.
표 Distribution of chub mackerel catches by large purse-seine fisheries in the early 1980s and early 2000s.
표 Support for models predicting age at spawning, scale length and body length at spawning, and growth. is the AIC difference between model and the model with the minimum AIC, and is the Akaike weight for model i. Large values indicate strong support for a model (Burnham and Anderson 2002).
표 Scale growth (left column) and body growth (right column) in freshwater (FW) and during each consecutive year at sea (SW). Upper row: female chum salmon aged 3 years (filled circles), 4 years (open squares), and 5 years (filled triangles); lower row: male chum salmon aged 2 years (open triangles), 3 years (filled circles), and 4 years (open squares). Standard errors are shown by vertical bars. Once released, fingerlings remain 4-5 months in freshwater; growth in freshwater therefore includes the periods between birth and release and between release and sea migration.
표 ANOVA tables for the best models of temporal variation in body growth at sea in female (denominator df = 11,448) and male (denominator df = 6,283) chum salmon from 1980 to 2008.
표 Regression coefficients for environmental effects on the body growth of female and male chum salmon in the Bering Sea from 1980 to 2008. “Limited data set” refers to the subset of years for which zooplankton estimates are available. Growth is measured in cm/yr. “n.e.” indicates the absence of an effect, whereas “n.a.” indicates the absence of data.
표 Map of study area showing spawning locations (○) in the southern East/Japan Sea (A). 7. KOR and JPN indicate the areas of cod catch data collected in Korea and Japan, respectively. Five oceanographic observation stations (Line 206–2, 3 and Line 207–1, 2, 3) were selected to determine the characteristics of spawning habitat (B) in Korean waters. The left panel shows sampling stations for zooplankton (▪) in the coastal nursery areas. (C)
표 Annual catch of Pacific cod in the southern East/Japan Sea. The bold line presents the sum of Korean and Japanese cod catches from the southern East/Japan Sea. Black and gray bars show the Korean and Japanese catches, respectively.
표 Mean catch (in kg) with standard deviation (Mean ± SD) of Pacific cod at each temperature–salinity cell caught from Korean waters during the period from 2001 to 2006. Number below mean catch represents the total number of observation in each cell.
표 Catches were superimposed over the distribution map of seawater temperature (℃) at 100 m from February to December in 2006. The yellow line shows the 4℃ isotherm.
표 Changes in seawater temperature and zooplankton biomass off the southern coast of the Korean Peninsula. (A) Observed seawater temperature at 75 m nearby Jinhae spawning ground in December (in previous year, year-1) and February, and (B) zooplankton biomass in June (mg/m3) and euphausiid in February (number/m3).
표 Cross correlation between Korean cod catch and environmental factors with a time lag (in year) in Korea. (A) Korean cod catch – February temperature at 75 m at spawning area, (B) Korean cod catch – June zooplankton biomass in nursery ground, and (C) Korean cod catch – February euphausiid biomass in nursery ground. Bars represent the coefficient and dotted lines mean upper and lower confidence limits.
표 Cumulative Sum (CuSum) curve of total cod catch in the southern East/Japan Sea and winter AOI (winter) (A), and cross correlation function with a time lag (B).
표 Schematic timeline for SICCME activities and interactions with Earth System research organizations
표 A conceptual model of the Strategic Initiative on Climate Change and Marine Ecosystems (SICCME) showing concentric circles that represent how members of the initiative will conduct their research and report to ICES and PICES.
표 List of International Science Symposiums and Intersessional Workshops convened by SICCME members since 2010.
표 Sampling locations of chum salmon otolith during 1997-1999 spawning seasons
표 Concentrations of trace elements (Sr, Zn, Mn, and Ba) in otolith core collected from four locations along the Pacific rim. The year indicates the year of birth of chum salmon at each location
표 Mean and standard deviation of the concentration ratios of 4 elements to Ca in otoliths of chum salmon from four sampling locations. Vertical bars represent one standard deviation
표 Multivariate analysis of variance test criteria and exact F statistics for the hypothesis of no elemental difference using otolith core (a) and margin (b) of chum salmon caught in 4 locations
표 Duplicated Sr/Ca and Zn/Ca profiles in an otolith
표 Continuous profiles of Sr and Zn concentrations in otoliths collected from (a) Canada and (b) Korea in 1997. ‘Migration’ inside figure indicates the timing of movement of salmon fry from river mouth to coastal area.
표 Combined photographic view of annual rings in otolith with line scan image from Japanese chum salmon. Small box contains the profiles of Sr (top) and Zn (bottom) concentrations scanned from nucleus to edge. Four yearly oscillations in strontium concentration matched with annuli in otolith photo

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