제주 신양 갈파래류 대발생의 물리화학적 요인

Abstract

최근 제주 연안 지역에서는 일반적으로 녹조라고 불리는 갈파래류의 대규모 발생이 증가하고 있다. 갈파래류로 인한 녹조는 반폐쇄적인 연안에서 주로 발생하며, 해역의 부영양화와 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 녹조의 발생은 양식업, 관광 및 해양 생태계에 심각한 영향을 미치고 있다. 제주 신양지역에서는 1990년대 중반 이후 매년 녹조가 발생하여 심각한 환경 문제를 야기하고 있다. 신양에 위치한 방두만은 반폐쇄적 만으로 남쪽은 외해에 완전히 개방되어있다. 그러나 1990년대에 새로운 항구가 건설되면서 만의 입구가 좁아졌고, 그 결과 해류의 속도가 급격히 감소되었다. 육상양식장 배출수와 영양염 농도가 높은 용천수가 주로 방두만의 서쪽으로 유입되고 있다. 방두만의 표층 해류는 표류 부이를 사용하여 분석하였는데, 평균 표층해류는 썰물과 밀물에서 각각 0.0650 m/s, 0.0665 m/s로 측정되었다. 이는 제주 연안 해류 평균 유속의 60 %이다. 입자추적 모델링을 통한 신항 건설 전후의 만내 유동 분석 결과 신항 건설로 인한 입자 유출은 3-8 % 감소하였고, 만내 체류시간은 0.25-0.65일 증가하였다. 만의 서쪽에서 질산염 농도는 만의 동쪽보다 높고, 갈파래 체내 조직의 질소 함량도 질산염의 농도 분포와 유사한 경향을 보였다. 만의 서쪽에서 갈파래류 체내 조직의 질소 함량은 2.5-3.0 % 범위였고, 갈파래류 질소 함량은 만의 동쪽으로 갈수록 감소하였다. 만의 종쪽 연안 갈파래류 체내 질소 함량은 0.6-1.5 % 범위였다. 갈파래가 생장한 해역의 질산염 농도와 갈파래 체내 조직에서의 질소함량의 상관관계를 미하엘리스-멘텐 커브(Michaelis-Menten curve)로 분석한 결과 신양지역의 갈파래류 체내 질소 함량은 용천수보다는 육상양식장 배출수와 더 높은 상관관계를 보였다. 제주 신양지역의 갈파래류 대번성은 육상양식장에서 배출되는 높은 농도의 영양염과 방두만 내 해류 흐름이 느려진 결과로 판단된다. 제주 연안에서 녹조 발생을 줄이기 위해서는 해수의 흐름을 개선하고, 육상양식장 배출수를 외해로 배출하는 등 영양염 농도 저감대책이 요구된다.