제주 신양 방두만 갈파래류 대발생의 물리․화학적 요인 분석

Abstract

제주 신양 방두만에는 1990년대 중반 이후로 매년 갈파래류(Ulva sp.)가 대발생하여 심각한환경적 문제를 야기하고 있다. 갈파래류 대발생 원인을 밝히기 위해 물리화학적 요소들을 분석하였다. 방두만은 반폐쇄적 만으로 남쪽은 완전히 개방되어 외해와 순환하는 구조였으나,1990년대 중반 새로운 항만 건설을 위해 방파제를 건설하면서 만 입구의 절반이 막히게 되었다. 또한 그 시기에 육상양식장이 만의 서쪽에 건설되어 고농도의 영양염류를 만 내부로 배출하기 시작하였다. 방두만의 북서쪽에서는 질산염 농도가 250 µM 이상, 염분이 2.4～6.9 psu범위인 용천수가 유입되고 있고, 만 곳곳에서 해저지하수가 유출되어 만 내 영양염의 농도는매우 높게 유지되고 있는 환경이었다. 표류부이 추적 관측 결과를 이용하여 만 내 표층해류를분석하였는데, 평균속도는 썰물시 0.0650 m/s, 밀물시 0.0665 m/s로 일반 제주 연안의 약 60%속도로 매우 느렸다. 특히 만의 서쪽이 만의 동쪽보다 약 30% 느렸다. 이것은 만 입구에 건설된 방파제에 의한 것으로 판단되며, 방파제 건설 전과 후의 만 내 해류 흐름을 입자추적을 통해 분석한 결과 방파제 건설로 인하여 외부로 유출되는 입자는 3～8% 감소하였고, 만 내 체류시간은 0.25～0.65일 증가하였다. 방두만으로 유입되는 육상양식장 배출수는 모든 영양염류의 농도가 일반 해수에 비해 매우 높게 나타났고, 용천수는 질산염과 규산염의 농도는 매우높은 반면 암모니움 농도는 상대적으로 매우 낮았다. 만 내 영양염 분포는 밀물 시에는 육상양식장의 영향이 강하게 나타나고, 썰물 시에는 용천수의 영향이 강하게 나타나는 양상을 보였다. 밀물 시에는 서쪽 육상양식장 배출수가 유입되는 곳에서 만의 안쪽으로 고농도 영양염해수가 만내로 확산되는 경향을 보이고, 밀물 시에는 고농도 질산염과 규산염이 만내로 확산되는 경향을 보였다. 만의 서쪽 연안에서 동쪽 연안에 비해 질산성질소의 농도가 높게 분포하는 것은 갈파래류 체내 질소 함량에도 영향을 미치고 있었다. 육상양식장 배출수가 유입되는곳과 용천수가 유입되는 곳 주변에서는 갈파래 체내 질소 함량이 2.5～3.0% 인데, 만의 동쪽으로 갈수록 함량이 낮아져 만의 동쪽에서는 0.6～1.5% 질소 함량을 보였다. 이것은 영양염농도가 차이가 나는 곳에서 성장한 갈파래의 체내 영양염 함량 차이를 보이는 것일 수도 있으나, 만의 서쪽에서 생장한 갈파래가 만의 동쪽으로 이동 후 녹으면서 체내의 영양분이 빠져나간 결과일 수도 있다. 제주 방두만의 갈파래 대발생을 저감하기 위해서는 만 내 해수 흐름을개선하고, 육상양식장 배출수를 외해로 배출하는 방법을 강구해야 할 것