춘계 진해만에서 식물플랑크톤 증식과 제한영양염 분포특성

Abstract

춘계 진해만에서 식물플랑크톤의 분포특성에 영향을 미치는 영양염 농도 및 거동을 파악하기 위해서 총 23개 정점에서 2010과 2011년에 현장조사를 수행하였고, 지리지형학 특성과 오염물 부하를 고려하여 4개의 구역으로 구분하여 평가하였다. 진해만 광역해역에서 해역별 영양염 제한은 해수 순환이 원활한 중앙해역인 구역 II에서 80% 이상으로 가장 높게, 다음으로 서남해역의 구역 III과 IV에서는 17%-83%의 중간정도로 나타났으며, 마산만 인근의 반폐쇄적인 구역 I에서는 35% 이하로 낮게 관찰되었다. 연도별 영양염 공급원으로는 2010년에는 오 폐수 등에 의한 질소기원 영양염의 유입이 높은 비중을 차지하였고, 2011년에는 강우에 의한 담수유입에 의하여 해역의 저염분화와 더불어 질소, 규소, 인 계열의 영양염이 동시에 유입되었다. 특히 2010년에는 질소계열의 영양염과 규조류(Pseudo-nitzchia spp.)의 높은 상관성을 보였고, 2011년에는 모든 영양염과 규조류 (Leptocylindrus danicus)와 높은 관련성이 있었다. 결과적으로 춘계 진해만에 유입되는 질소 계열의 영양염은 규조류의 성장에 중요한 영향을 미쳤으며, 그들의 빠른 영양염 섭취(uptake)로 인하여 해역에 따라서 영양염 절대농도 뿐 만 아니라, 영양염 구성성분비의 제한을 일으킬 수 있다는 것을 파악하였다.

We investigated to assess the relationships between the major nutrients and phytoplankton dynamics during the spring season in 2010 and 2011 at 23 stations in Jinhae Bay, Korea. The bay is divided into four different zones based on pollutant sources and geographical characteristics. Nutrient limitation (>80%) was significant in Zone II, which is located in central bay and is influenced by the water well mixed from outer bay. The limited nutrient was followed in Zone III and IV that was occupying between 17% and 83%. However, the low levels are being kept below 35% in Zone I, which is characterized by the semi-enclosed eutrophic area of Masan and Haegam bays. Based on the PCA (principle component analysis) analysis, the nitrogen (N) sources in 2010 were particularly dominant and it may be due to the water mixing and wastewater formed from bottom layers and sewage. In 2011, major nutrients including nitrogen, silicon and phosphorus were dominant in the bay and are supplied by the river discharge after rainfalls with low salinity conditions. In particular, the N nutrients being supplied in 2010 are correlated with pennate diatoms Pseudo-nitzchia spp. and is not related to the phytoplankton population densities in 2011. The present study suggests that N sources play an important role in the proliferation of diatom, and the rapid nutrient uptakes by them are potential nutrient limitation factors in the bay.