2004년 봄과 가을 동중국해에서 식물플랑크톤 군집 특성에 관한 연구

Abstract

동중국해에서 식물플랑크톤 군집의 생체량과 종조성을 파악하기 위하여, 2004년 봄철과 가을철 두 차례에 걸쳐 PN line을 따라 식물플랑크톤 군집의 분포 특성을 조사하였다. 봄철, 정점 P1과 P2를 제외하고 상대적으로 저염(<34.4 psu)한 수괴가 30m 수심까지 고르게 분포하고 있었고, 이것은 대륙 사면을 중심으로 용승이 일어났다는 것을 나타낸다. 영양염은 표층에서 거의 고갈되어 있었으며, 대륙사면을 따라 50m 수심이상에서 영양염의 높은 농도의 돔구조가 정점 P8에 집중되어 있었다. 가을철 수주는 100m이상 수심에서 잘 성층화되어 있었다. HPLC 분석에 의해 Chl a의 최고 농도는 봄철 382.00 ng/ℓ, 가을철 274.14 ng/ℓ로 나타났다. 가을철 Chl a 농도는 봄철과 비교해 약 30% 감소해 식물플랑크톤 생체량의 계절 변동 또한 확인 되었다. 본 연구에서 측정된 Chl a 농도를 이전 연구와 비교해 볼 때, 외양(쿠로시오 해역)에서 큰 차이가 나지 않았지만, 대륙붕 해역에서 최대 70%의 감소한 것을 관찰할 수 있었다. 봄철, 식물플랑크톤의 우점 그룹은 외양에서 prymnesiophytes (Hex-fuco)와 chrysophytes (But-fuco), 대륙붕 해역에서 prymnesiophytes, chrysophytes 그리고 prasinophytes (Chl b + Pras)로 나타났다. 가을철, 식물플랑크톤의 우점 그룹은 외양에서 cyanophytes (Zea)와 chlorophytes (Chl b), 대륙붕 해역에서 chlorophytes (Chl b + Viola)와 prymnesiophytes로 나타났다. FCM 분석에 의해 Synechococcus, Prochlorococcus 그리고 picoeukaryotes의 최고 풍도는 대략적으로 봄철에 각각 4.8 x 10⁴, 22 x 10⁴, 0.9 x 10⁴ cells/㎖, 가을철에 각각 2.4 x 10⁴ , 13.4 x 10⁴, 0.5 x 10⁴ cells/㎖로 나타났다. 초미소플랑크톤 풍도의 계절적인 변동 역시 관찰되었다. 가을철 초미소플랑크톤, 특히 Prochlorococcus와 picoeukaryotes의 전체 풍도는 봄철에 비해 각각 14%, 18% 더 높은 양상이었다. 본 연구에서 계수된 초미소플랑크톤의 풍도를 이전 연구와 비교해 볼 때, Synechococcus와 picoeukaryotes은 크게 차이가 나지 않았지만, Prochlorococcus는 3배 정도 증가한 양상이었다. 본 연구의 결과를 이전 연구와 비교해 볼 때, 대륙붕 해역에서 식물플랑크톤의 생체량이 감소하고 식물플랑크톤의 종조성이 bacillariophytes에서 편모조류 (prymnesiophytes와 chrysophytes)로 변한 것을 관찰할 수 있었다. 그리고 Prochlorococcus의 풍도가 증가했으며, 대륙붕 해역에서 Synechococcus와 picoeukaryotes의 기여도 증가를 확인할 수 있었다. 이러한 결과들을 비추어 볼 때, 동중국해에서 쿠로시오의 영향력이 이전에 비해 강화되었다는 것을 알 수 있었다.

Distribution characteristics of phytoplankton community was investigated along PN line during spring and autumn of 2004, in order to estimate the biomass and composition of phytoplankton community in the East China Sea (ECS). In spring, a plume of relatively less saline (<34.4 psu) water occupied the upper 30m, except St. P1 and P2, which indicates an upwelling centered at the slope. Nutrients were depleted in the surface water, but a dome structure of high concentration of nutrients centered at St. P8 was observed along the slope upto 50m depth. In autumn, water column was well stratified below at 100m depth. The highest Chl a concentration measured as 382.00 ng/ℓ in spring and 274.14 ng/ℓ in autumn by HPLC analysis. Seasonal variation of abundance of phytoplankton was also confirmed by the decrease of concentration of Chl a about 30% in autumn, compared to those in spring. A decrease in Chl a upto 70% was observed at the shelf compared to the previous studies, but there was no significant change at offshore (Kuroshio Water). In spring, predominant groups were prymnesiophytes (Hex-fuco) and chrysophytes (But-fuco) at offshore and prymnesiophytes, chrysophytes and prasinophytes (Chl b + Pras) at the shelf. In autumn, predominant groups were cyanophytes (Zea) and chlorophytes (Chl b) at offshore and chlorophytes (Chl b + Viola) and prymnesiophytes at the shelf. The maximum abundance of Synechococcus, Prochlorococcus and picoeukaryotes was approximately 4.8 x 10⁴, 22 x 10⁴, 0.9 x 10⁴ cells/㎖ in spring and 2.4 x 10⁴, 13.4 x 10⁴, 0.5 x 10⁴ cells/㎖ in autumn by FCM. Seasonal variation in abundance of picoplanktons was also observed. The total abundance of picoplankton, especially picoeukaryotes and Prochlorococcus were higher 14%, 18% respectively in autumn compared to those in spring. Compared to the previous studies, the abundance of Prochlorococcus was increased by a factor of three, although variation of abundance of Synechococcus and picoeukaryotes were insignificant. The results of this study showed that a decrease in abundance and change in composition of phytoplankton from bacillariophytes to nanoplankton (prymnesiophytes and chrysophytes) at the shelf. And high abundance of Prochlorococcus and increased contribution from Synechococcus and picoekaruyotes to the biomass of total phytoplankton compared to the previous studies was confirmed at the shelf. This results implied influence of Kuroshio was expanded in ECS compared to the past.