물리적 환경에 따라 다른 제한요인 때문에 발생하는 황해 엽록소 농도의 시공간적 차이

Abstract

황해에서 엽록소 농도의 시공간적 변화를 이해하기 위해 물리-생지화학 접합 수치모델을 이용하여 해양순환과 하위 영양단계를 모의하여 분석하였다. 이 연구에 사용된 Proudman Oceanographic Laboratory Coastal Ocean Modelling System (POLCOM)-European Regional Seas Ecosystem Model (ERSEM) 결합 모델은 세 종류의 영양염(질산염, 인산염, 규산염)과 크기 별로 구분된 네 종류의 식물플랑크톤 그리고 세 종류의 동물플랑크톤을 기반으로 하여 수행된다. 2008년부터 2010년까지 총 3년간 황해 중부의 해양순환과 엽록소 농도 분포를 중심으로 분석되었다. 2008년부터 2010년까지 3년 동안 시간적으로 평균한 엽록소 농도의 공간 분포에서 황해 연안의 전 수심과 외양의 수심 약 20 m에서 상대적으로 높은 1 mg/m3 이상의 엽록소 농도가 나타났고, 외양의 표층과저층에서 그 이하의 농도가 나타났다. 엽록소 농도의 공간 구배가 가장 크게 나타나는 지역을 따라 분포하는 1 mg/m3 등농도선을 기준으로, 외양 표층 (SO), 아표층 엽록소 최대층 (SCML), 심층 (DL), 황해 동부 (EYS) 그리고 황해 서부 (WYS)로 지역을 나누었다. 그리고 각 지역별로 공간 평균한 엽록소 농도의 계절 변화를 질산염-인산염 도표를 이용하여 살펴보았다. SO에서는 4월에 빛의 증가와 함께 엽록소 농도가 최대가 되었고, 수직적으로 성층화가 일어나면서 영양염 고갈, 특히 인산염 고갈(∼0.1 mmol/m3)로 인하여 5월부터 엽록소 농도가 감소하였다. SCML에서는 대조적으로 SO의 봄철 대증식 기간에 엽록소 농도가 다소 증가-감소-급격하게 증가하는 형태를 보이며, 이것은 주로 SO에 위치하는 식물플랑크톤에 의한 빛의 감쇠 때문에 나타난다. SCML의 엽록소