동해 남부해역에서의 식물플랑크톤 군집과 봄철 대발생에 미치는 환경요인

Abstract

우리나라 동해 남부해역에 위치한 월성 원자력발전소 인근 해역에서 2008년 2월부터 2014년 11월까지 계절별로 총 28회에 걸쳐 식물플랑크톤 군집과 이에 영향을 미치는 물리ㆍ화학적 요인에 대한 조사를 실시하였다. 조사해역에서 수온을 비롯한 물리적 요인들은 공간적으로 균일한 분포를 보이고 있었고 일반적인 동해 연안해역의 농도 범위를 보이고 있었으며, 영양염류 중 인산-인의 농도가 낮게 나타난 편이었다. 식물플랑크톤 현존량은 연중 소형 규조류의 높은 점유율에 의해 지배되고 있었으며, 이에 따라 우점종 또한 규조류에 의해 좌우되면서 계절적 천이가 비교적 뚜렷한 것으로 나타났다. 한편 조사기간 동안 식물플랑크톤 현존량과 총 엽록소 a 농도 사이에 높은 양(+)의 상관관계(r=.727, p<.01)를 보이고 있었으나 미소 및 초미소 크기의 식물플랑크톤이 차지하는 비율이 커지는 것으로 알려진 가을에는 두 인자 간 상관관계가 상대적으로 낮게(r=.290, p<.01) 나타나, 현미경 관찰의 결과값인 식물플랑크톤 현존량만으로는 일차생산력을 추정하는데 있어 과소평가 될 수 있는 가능성이 높은 것으로 확인되었다. 식물플랑크톤 현존량에 미치는 환경요인은 전체, 수층 및 계절에 따라 다르게 나타났다. 파동, 기상 등의 영향이 강한 표층에서의 식물플랑크톤 현존량은 물리적 요인에 의한 영향을 많이 받고 있었고, 표층에 비해 안정된 환경인 저층에서는 화학적 요인(영양염)에 의한 영향을 많이 받고 있는 것으로 나타났다. 한편 수온의 경우 표층과 봄의 식물플랑크톤 현존량에 미미하거나 약간의 긍정적인 영향을 주고 있을 뿐 뚜렷한 영향을 미치는 요인은 아닌 것으로 드러났다. 전체적으로 식물플랑크톤 현존량에 가장 큰 영향을 미치는 환경요인은 인산-인으로 나타났다. 인산-인의 평균 농도는 식물플랑크톤 성장에 필요한 최소 농도인 0.2 µM 이하로 나타났을 뿐만 아니라 N/P 비와 DSi/P 비가 각각 16 및 20 이상으로 나타나, 인산-인이 조사해역의 식물플랑크톤 성장에 제한요소임을 시사하였다. 조사해역에서는 봄에 Leptocylindrus danicus에 의한 대발생 현상이 때때로 관찰되었는데, 이에 영향을 준 환경요인은 낮은 수소이온농도로 나타났다. 일반적으로 대기 중 이산화탄소 농도 증가는 해수 중 수소이온농도의 감소로 이어지고 이는 곧 해양산성화를 가져오게 되는데, 본 해역에서도 지구온난화로 인한 이산화탄소 증가가 지속되고 해양산성화가 점차 진행될 경우, 조사해역에서 이 종에 의한 봄의 대발생은 더욱 확산될 수 있는 가능성이 높다고 판단되었다.