Fast Repetition Rate fluorometry (FRRf)와 14C 동위원소법을 이용한 소청초 해양과학기지 주변 해역의 춘계 일차생산력 추정

Abstract

해양 식물플랑크톤은 전 세계 일차생산의 약 50%를 담당하고 있다. 이들의 일차생산을 추정할 수 있는 방법은 여러 가지가 있으며, 그 중 엽록소 a의 형광측정을 기반으로 한 fast repetition rate fluorometry (FRRf)은 수생태계 내 일차생산성 평가에 활용할 수 있는 기법으로 소개되고 있다. FRRf는 탄소고정율을 직접적으로 측정하지 않으나, 대신 전자전달율(electron transfer rate, ETR)과 궁극적으로 탄소고정율을 도출할 수 있는 광합성 양자수율 추정치를 제공한다. 우리는 서해 소청도 인근에 위치한 소청초 종합해양과학기지에서 FRRf와 14C 동위원소법을 이용하여 춘계 대층식기의 일차생산력을 추정하였다. 현장 조사는 2017년 4월 7일부터 2017년 5월 11일까지 격일로 진행되었으며, 조석을 고려하여 저조시 조사를 수행하였다. 해당 기간 동안 수온은 6.2℃에서 12.6℃까지 증가하였으며, 염분은 평균 32.1 PSU로 큰 변화를 보이지 않았다. 수층의 적분된 엽록소 a 농도는 45.9∼135.4 ㎍ L-1의 범위를 보였다. FRRf 기법으로 추정된 일차생산력은 조사 기간 동안 7.4∼93.2 mg C m-1h-1이었으며, 14C 동위원소법을 기반으로 추정된 일차생산력은 6.0∼165.8 mg C m-1h-1로 나타났다. 두 기법으로 추정된 일차생산력은 유의미한 상관관계를 보였으나 (slope=1.73, r2=0.62, P>0.001), FRRf에 의해 추정된 값이 14C를 이용하여 추정된 값에 비해 전반적으로 낮은 양상을 보였다. 이러한 차이는 FRRf 운용 시 표층에서 대기광의 역산란에 의한 간섭 때문으로 사료되며, 추후 해당 문제의 해결의 위한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.할 수 있는 기법으로 소개되고 있다. FRRf는 탄소고정율을 직접적으로 측정하지 않으나, 대신 전자전달율(electron transfer rate, ETR)과 궁극적으로 탄소고정율을 도출할 수 있는 광합성 양자수율 추정치를 제공한다. 우리는 서해 소청도 인근에 위치한 소청초 종합해양과학기지에서 FRRf와 14C 동위원소법을 이용하여 춘계 대층식기의 일차생산력을 추정하였다. 현장 조사는 2017년 4월 7일부터 2017년 5월 11일까지 격일로 진행되었으며, 조석을 고려하여 저조시 조사를 수행하였다. 해당 기간 동안 수온은 6.2℃에서 12.6℃까지 증가하였으며, 염분은 평균 32.1 PSU로 큰 변화를 보이지 않았다. 수층의 적분된 엽록소 a 농도는 45.9∼135.4 ㎍ L-1의 범위를 보였다. FRRf 기법으로 추정된 일차생산력은 조사 기간 동안 7.4∼93.2 mg C m-1h-1이었으며, 14C 동위원소법을 기반으로 추정된 일차생산력은 6.0∼165.8 mg C m-1h-1로 나타났다. 두 기법으로 추정된 일차생산력은 유의미한 상관관계를 보였으나 (slope=1.73, r2=0.62, P>0.001), FRRf에 의해 추정된 값이 14C를 이용하여 추정된 값에 비해 전반적으로 낮은 양상을 보였다. 이러한 차이는 FRRf 운용 시 표층에서 대기광의 역산란에 의한 간섭 때문으로 사료되며, 추후 해당 문제의 해결의 위한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.