동해 울릉분지 심해 퇴적토 내 미생물 군집 다양성

Abstract

동해는 해양학적으로 북서태평양에 위치한 전형적인 대륙주변부 해양(marginal sea)로서 면적은 약 1.01 x 106 km2이며, 수심이 2000 m 이상인 3개의 분지(북쪽에 위치한 일본분지, 남동부의 야마토 분지 그리고 남서부의 울릉분지)로 나뉘어 진다(Chang et al. 2004). 특히 동해는 해수의 순환, 수온, 염분 및 용존 산소의 분포 등으로 인해 축소된 대양(miniature ocean)의 특성을 나타내며, 이로부터 동해의 수층을 대상으로 전 지구적 해양순환 및 해양환경변화를 진단하고, 예측하기 위한 많은 연구들이 진행되어 왔다. 동해는 주변으로부터 유입되는 강이 없음에도 불구하고 울릉분지 퇴적물 내 유기물 함량이 2.5% 정도로 매우 높게 나타났다(Lee et al., 2008). 해양 퇴적 환경으로 유입된 유기물은 산소가 고갈된 표층 수 mm~cm 깊이 아래에서는 다양한 전자 수용체 (NO3-, MnO2, FeOOH, SO42-)를 이용하는 혐기성 미생물에 의해 분해가 주도된다. 특히 해양 환경에서 높은 농도의 SO42-에 의해 대부분의 유기물은 황산염 환원 과정을 통해 분해되며, Lee 등(2008)은 동해 울릉분지에서 황산염 환원력이 다른 심해 환경보다 비교적 높은 것으로 보고하였다. 동해 울릉분지의 높은 황산염 환원에 의한 유기물 분해는 울릉분지로 유입된 높은 생산력이 퇴적토로 공급되면서 나타난 결과이다(Hyun et al., 2008. Unpublished). 이러한 동해 생지화학적인 특징에도 불구하고, 수층에서 많은 물리/화학적 연구는 진행되어 왔지만, 동해 심해 퇴적환경에서 진행되는 유기물 분해경로에 관여하는 미생물 그룹들의 조성에 대한 연구는 전혀 이루어 진 바 없다. 본 연구는 16S rRNA gene 분석을 통해 아직 보고되지 않은 동해 심해 환경내의 미생물 다양성을 보고하고 미생물 생태환경을 이해하기 위한 것이다.