동중국해에서 클로로필의 계절적 양극화 현상 및 원인 연구

Abstract

연구지역인 남해를 포함하는 동중국해 지역에서 장기적인 해양환경 변화를 이해하기 위해서 1998년부터 2012년까지 위성에서 추정된 클로로필, 표층수온 그리고 장강 방류량의 월평균 자료를 분석했다. 클로로필의 장기 변화는 연구지역에서 감소하는 경향을 보이지만, 봄철 식물성 플랑크톤 대번식이 일어나는 시기에는 상대적으로 증가되고, 여름과 가을철 농도는 감소되어지는 양극화 현상이 관측되었다. 본 연구에서는 이런 계절적 양극화 현상의 시/공간적 변화를 이해하기 위해서 CEOF(Combined Empirical Orthogonal Function) 분석을 했고, 이를 바탕으로 공간적으로 급격한 변화가 있었던 지역을 구분하여 시계열 농도 변화를 추적했다. 봄철 클로로필 농도의 증가 현상은 CEOF 분석결과에서 공간적 변화는 황해 남부 지역, 장강 하구를 포함하는 제주도 남서부 지역과 대한해엽 지역으로 연구해역 전반에 걸쳐 발생했다. 클로로필과 표층수온 자료에서 얻어진 결과는 장기적인 봄철 클로로필 농도의 증가는 수직적 혼합의 증가에 의한 영양염 공급이 증가했고, 이것은 표층수온의 감소와 일치하는 것으로 판단된다. 겨울철 강한 북서 계절풍은 해수 중의 수직 혼합을 수평적 혼합보다 증가시키고 퇴적물이나 수층에 포함되어 있는 영양염을 표층이나 아표층으로 이동시킬 수 있으며, 그리고 수괴의 경계면에서 일어나는 frontal mixing 그리고 조석에 의한 tidal mixing 등과 같은 다양한 미세 구조가 황해 및 동중국해 지역에서 위성으로 발견되고, 이런 부분에서 증가되어진 클로로필 농도와 낮은 표층수온 변화를 보였다. 이런 결과들은 봄철 클로로필 증가의 원인이 증가된 수직적 혼합에 의해서 표층수향을 보이지만, 봄철 식물성 플랑크톤 대번식이 일어나는 시기에는 상대적으로 증가되고, 여름과 가을철 농도는 감소되어지는 양극화 현상이 관측되었다. 본 연구에서는 이런 계절적 양극화 현상의 시/공간적 변화를 이해하기 위해서 CEOF(Combined Empirical Orthogonal Function) 분석을 했고, 이를 바탕으로 공간적으로 급격한 변화가 있었던 지역을 구분하여 시계열 농도 변화를 추적했다. 봄철 클로로필 농도의 증가 현상은 CEOF 분석결과에서 공간적 변화는 황해 남부 지역, 장강 하구를 포함하는 제주도 남서부 지역과 대한해엽 지역으로 연구해역 전반에 걸쳐 발생했다. 클로로필과 표층수온 자료에서 얻어진 결과는 장기적인 봄철 클로로필 농도의 증가는 수직적 혼합의 증가에 의한 영양염 공급이 증가했고, 이것은 표층수온의 감소와 일치하는 것으로 판단된다. 겨울철 강한 북서 계절풍은 해수 중의 수직 혼합을 수평적 혼합보다 증가시키고 퇴적물이나 수층에 포함되어 있는 영양염을 표층이나 아표층으로 이동시킬 수 있으며, 그리고 수괴의 경계면에서 일어나는 frontal mixing 그리고 조석에 의한 tidal mixing 등과 같은 다양한 미세 구조가 황해 및 동중국해 지역에서 위성으로 발견되고, 이런 부분에서 증가되어진 클로로필 농도와 낮은 표층수온 변화를 보였다. 이런 결과들은 봄철 클로로필 증가의 원인이 증가된 수직적 혼합에 의해서 표층수