북동태평양 CCFZ해역의 기후변동이 심해 중형저서생물 군집에 미치는 영향

Abstract

중형저서동물 분석을 위한 심해 퇴적물 시료 채집은 한국해양연구원의 심해저 환경탐사를 수행하는 온누리호를 이용하여, 1998년, 1999년, 2001년, 2003년, 2004년, 2005년의 7월과 8월에 걸쳐 북동태평양 심해저 광구 해역(KODOS area) 부근에서 이루어졌다. 분석 결과, 전체 중형저서동물의 서식밀도는 35-442 ind./10㎠로 나타났다. 전반적으로 북위 6-8도에서 상대적으로 높은 서식밀도를 나타냈으며, 북위 14도와 16도 정점에서는 매우 낮은 서식밀도를 보였다. 이러한 위도별 분포 특성은 표층으로부터의 영양물질의 공급을 결정하는 표층수의 일차 생산량과 밀접한 연관이 있는 것으로 나타났는데, 연구지역 퇴적물 내의 박테리아의 현존량을 시사하는 ATP 값과, 표층으로부터 침강된 식물성 쇄설물양을 지시하는 Chl.a 값은 중형저서동물의 생체량과 각각 유의수준 0.1%, 5%이내의 상관관계가 나타났다. 표층해수의 Chl.a의 값과 중형저서동물 우점 분류군의 서식밀도 및 전체 생체량 값과도 유의수준 1% 이내에서 유의한 양의 상관관계를 보였다. 이러한 위도별 중형저서동물 분포패턴은 각 년도 별로 거의 비슷한 추세를 보였으나, 표층의 일차생산력의 변화가 저층으로 잘 전달되는 해역인 북위 5도에서 7도에 이르는 지역의 서식밀도는 년도 별로 큰 차이를 나타냈다. 1998년 자료에 의하면, 북위 5도와 6도에서 300개체/10㎠ 이상의 높은 서식밀도를 나타냈고, 1999년 조사결과에는 북위 5도와 6도 정점을 제외하고는 2003년의 개체의 서식밀도와 비교해서 약 50개체/10㎠ 정도 상회하는 서식밀도를 보인 것을 고려하면, 2003년과 2005년 중형저서동물 서식밀도는 전반적으로 낮게 나타났다. 이러한 경향은 1998년에 발생한 엘리뇨에 의한 영향으로 인한 표층 해역의 일차생산량의 연도별 변동과 비슷한 경향을 나타내는 결과로 표층해역의 생산량 변동이 직접적으로 저서생태계에 영향을 주었을 가능성을 시사한다. 본 연구해역 근처에서 수행된 Smith Jr. et al.(2002)의 연구에 의하면, 엘니뇨 시기였던 1998년에 심해로 침강되는 유기물량이 매우 높게 나타났으며, 표층해역의 물질 수지 변동이 수심 4,000m이하의 심해까지 전달되는 시간은 약 42일정도이며, 유기물질의 침강속도는 90m/day였다. 그러므로, 북위 5도에서 7도까지의 해역에서 기후 변동으로 인한 표층해수의 물리적 변동이 표층해역 생태계의 물질수지를 변화시키고,