퇴적물 산소소모와 영양염 용출 측정 방법에 관한 고찰

Abstract

수심이 낮은 연안 수층에서 생산된 유기물의 대부분은 저층으로 유입되며, 다양한 생물군에 의해 분해된다. 유기물 유입이 많은 환경에서 저층 분해는 산소소모를 촉진시켜, 저층 빈산소 또는 무산소 환경을 유발한다. 유기물 분해과정에서 공극수로 해리된 영양염류(질소, 인)는 수층으로 용출되며, 저층-수층 연결고리를 통하여 수층 생태계에 공급된다. 지금까지 국내 대부분의 연구진들은 퇴적물에서 생지화학적 물질순환을 측정하기 위해 코어 배양법(core incubation)을 활용하였다. 최근에는 측정 오류를 최소화 할 수 있는 현장 관측장비(benthic lander)가 개발되어 퇴적물에서의 유기물 분해 및 영양염 플럭스 연구에 활용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 저층-수층경계면에서 정확한 물질 플럭스 측정을 위해 실험실 측정자료와 현장 관측장비에 의해 측정된 자료를 비교하였다. 퇴적물 산소소모율은 현장 장비로 측정된 값이 실험실 내 배양법으로 측정된 용출률 보다 낮게 나타났으나, 영양염 용출률은 전반적으로 현장 관측 장비로 측정된 값이 비교적 높거나 유사한 수준이었다. 실험실 배양을 위한 퇴적물 채취, 이동 및 실험 준비과정(상등액 주입, 센서 교정 등)은 퇴적물 본래의 특성을 변질 시킬 수 있으며 실험실 배양법을 이용한 퇴적물 산소소모율 측정은 현장관측 장비를 이용한 측정에 비해 과대평가(overestimation) 될 수 있다. 영양염 플럭스 실험에서 초기값(T0)은 현장관측 장비를 이용한 측정에 비해 실험실 배양법이 높게 측정되어 배양 후 실험에서의 저층 영양염 플럭스의 과소평가(underestimation)를 야기 할 수 있다. 퇴적물에서 정확한 물질플럭스 측정을 위해서는 현장관측 장비를 이용하는 것이 유리하며, 실험실 배양실험으로 진행할 경우, 전처리 시간을 최소화하고 현장 온도 유지에 유의하여 실험을 실시하여야 한다.