초록 ▼

○ 연구개발의 목적
- 목적 : 북극 다산기지 주변 Kongsfjorden marginal ice zone에서의 환경변화에 따른 해빙생태계의 탄소흡수율 평가 및 성장단계에 따른 탄소 거동 이해

○ 연구개발의 내용 및 범위
- 해빙생태계의 종다양성 및 해빙 미세조류의 탄소 흡수율 평가 및 물질 교환 규명
- 해빙의 성장단계에 따른 해빙 생태계 내 탄소 거동 확인

○ 연구개발결과
- 안정동위원소 활용 Kongsfjorden 해역에서 탄소 흡수율 중 Pico사이즈 (<2μm) 식물플랑크톤은

○ 연구개발의 목적
- 목적 : 북극 다산기지 주변 Kongsfjorden marginal ice zone에서의 환경변화에 따른 해빙생태계의 탄소흡수율 평가 및 성장단계에 따른 탄소 거동 이해

○ 연구개발의 내용 및 범위
- 해빙생태계의 종다양성 및 해빙 미세조류의 탄소 흡수율 평가 및 물질 교환 규명
- 해빙의 성장단계에 따른 해빙 생태계 내 탄소 거동 확인

○ 연구개발결과
- 안정동위원소 활용 Kongsfjorden 해역에서 탄소 흡수율 중 Pico사이즈 (<2μm) 식물플랑크톤은 총 탄소생산량의 평균 40% 이상 기여
- 해빙생태계 탄소흡수율은 해빙 표면을 덮고 있는 눈 두께와 유의한 음의 상관관계를 보임
- 해빙생태계의 동물플랑크톤 Calanus spp. 및 Euphausia sp.는 잡식-육식성으로 조사 시기에서 영양 단계의 분포가 다양하게 나타남
- O. similis는 영양 단계의 변화가 가장 크게 나타났으며 계절별 먹이원의 변동이 반영된 것으로 추정
- 해색인공위성 자료를 활용한 북극해 스발바드 주변 일차생산력 지도 작성
- 스발바드 주변 해역에서 일차생산 시계열 변화는 주변 해역에 비해 높은 증가율
- 해빙감소로 개빙해역이 넓어지며 표층에 투과된 광량 증가는 식물플랑크톤 생물량 증가에 영향

(출처 : 초록 3p)

Abstract ▼

IV. R&D Results
○ Nutrient and biogeochemical characteristics in the Kongsfjorden
- Density and biomass of the zoo- and phytoplanktons varied within each station in the Kongsfjorden.
- Distribution of the planktons were horizontally divided into inner and outer bay.
- Organic matters in

IV. R&D Results
○ Nutrient and biogeochemical characteristics in the Kongsfjorden
- Density and biomass of the zoo- and phytoplanktons varied within each station in the Kongsfjorden.
- Distribution of the planktons were horizontally divided into inner and outer bay.
- Organic matters in the water column consisted with autochthonous and allochthonous matters.

○ Investigation of the in-situ carbon assimilation rate using stable isotope technique
- Pico-plankton(<2μm) contributed more than 40% of the total carbon production
- We confirmed the seasonal/annual variation of the carbon assimilation rate in the Kongsfjorden.
- Carbon uptake rate decreased at the inner bay which seemed to be related with the light penetration depth

○ Investigation of the in-situ carbon assimilation rate using stable isotope technique
- Carbohydrate and protein were major macro molecules in the sea ice algae
- Carbon assimilation rate of sea ice algae showed a negative correlation with snow depth

○ Food source and trophic position of zooplankton according to the sea ice growth
- Nitrogen isotope values indicates that various nitrogen sources into the Kongsfjorden
- Nitrogne isotope values of Calanus spp. and Euphausia sp. suggested that their trophic position was between omnivore and carnivore, and varied in season
- Trophic position of O. similis varied with season which related with variation of seasonal food availability

○ Mapping of the primary production around the Svalbard using satellite ocean color data
- Primary production around the Svalbard showed the highest increase than other region
- Average primary production was 634 ±325 mgC m^-2 d^-1
- Primary production in the Barents Sea and Greenland Sea tend to gradually increase
- Phytoplankton biomass was affected by light penetration by reducing of ice covered area

(출처 : SUMMARY 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1제 출 문 ... 2보고서 초록 ... 3요 약 문 ... 4S U M M A R Y ... 6C O N T E N T S ... 8목차 ... 10제 1 장 서론 ... 13 1. 연구 개발의 필요성 ... 13 2. 연구 목표 ... 14제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 15 1. 국외 기술개발 현황 ... 15 가. 극지 연안국 중심으로 해빙 미세조류에 대한 연구 ... 15 나. 해빙 및 해양 생태계를 이해하기 위한 다양한 연구 진행 ... 15 2. 국내 기술개발 현황 ... 15제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 17 1절. 연구수행 방법 ... 17 1. Kongsfjorden 현장 조사 및 시료 채집 ... 17 2. 안정동위원소 추적자를 활용한 해양 미세조류의 탄소 흡수율 현장 측정 ... 19 3. 태평양권역 북극연안 (케임브리지베이) 해빙생태계 탄소흡수율 현장관측 ... 20 4. 해양 미세조류 유기물 조성 및 생화학 지표 특성 확인 ... 21 5. Svalbard Kongsfjorden 내 해빙 서식 미세조류 및 동물플랑크톤의 종다양성 현장조사 ... 23 6. 해색인공위성 자료를 활용한 북극해 스발바드 주변 일차생산력 지도 작성 ... 24 7. 해양-해빙 pCO2 관측 ... 25 2절. 해빙 생태계의 탄소흡수율 평가 ... 27 1. 북극 다산기지 주변 Kongsfjorden 해역에서 영양염 및 이화학 특성 ... 27 2. 해빙 생태계에서 해양 및 해빙 미세조류의 탄소 및 질소 흡수율 변화 ... 36 3. 위성자료를 활용한 북극해 일차생산력 지도 작성 ... 52 4. 해빙에서 pCO2 연속 모니터링 및 해빙 부이를 활용한 해빙 성장단계별 환경인자 연속 모니터링 ... 69 3절. 해빙생태계 내 유기물 순환 및 탄소 순환 이해 ... 75 1. 1차년도(2017년) 북극 다산기지 주변 Kongsfjorden 내 식물/동물플랑크톤 분석 ... 75 2. 2차년도(2018년) 북극 다산기지 주변 Kongsfjorden 내 식물/동물플랑크톤 ... 78 3. 3차년도(2019년) 북극 다산기지 주변 Kongsfjorden 내 식물/동물플랑크톤 ... 86 4. 해빙생태계의 성장단계에 따른 동물플랑크톤 먹이원 및 영양단계 변화 파악 ... 90 5. 유기물 조성 파악을 통한 유기물 순환 이해 ... 95제 4 장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ... 108 1. 극지 연구소의 인프라 (북극 다산과학기지) 기반의 장기 연구 자료 획득 ... 108 2. 성공적인 국제 공동연구 수행 ... 108제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 109 1. 극지역을 활용한 기후변화 연구에 기초자료로 제공 ... 109 2. 기후변화 모델의 현장관측 자료로 활용 ... 109 3. 해빙미세조류의 일차생산 기여도를 재산정 할 수 있는 자료로 활용 ... 109 4. 북극 연안국 중심의 배타적 독점 체제를 유지하고 있는 북극권에서 협력관계를 구축하기 위한 수단으로 해빙생태계 연구 활용 ... 109제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 110 1. 해양 생태계 모델 ... 110 2. Compund specific isotope analysis ... 110제 7 장 참고문헌 ... 111끝페이지 ... 113