해양환경관측망 자료 분석 및 마이크로코즘 연구를 통한 동해 갯녹음 유발 주요 환경인자 파악

Abstract

동해의 갯녹음 유발 주요 환경인자를 분석하기 위해 2010년부터 2021년까지 해양환경관측망(해양환경정보포털) 자료를 이용해서 경북 포항 구룡포 연안부터 강원도 거진연안까지 52개 정점에서(44회 분기별 자료) 수온, 염분, pH, 용존산소, 영양염(DIN, DIP), WQI (Water Quality Index) 항목을 분석했다. 그리고 약 14cm 정도의 감태 우상엽을 떼어 길이/폭/무게를 측정한 다음 영양염이 첨가된 실험구 EN(Ecklonia Nutrients, DIN:DIP:DSi=16:1:15; DIP 1 µM 기준)와 여과해수로만 채워진 대조구EFS(Ecklonia Filter Seawater)에 1 개체씩 주입 후 약 2주간의 마이크로코즘 실험(배양 조건: 수온은 10℃와 15℃, 광주기는 Light 12: Dark 12)을 통해 배양 수온과 영양염 농도에 따른 감태의 성장률도 확인해 보았다. 실험 기간 동안 48시간에서 64시간 이내에 감태의 길이/폭/무게를 측정하였으며, 이때 배양액 교체와 영양염 시료 샘플링도 수행하였다. 먼저 갯녹음 유발 주요 환경인자 분석 결과를 보면, 표층 해수온은 2010년 14.67 ± 5.79℃에서 2021년 16.44 ± 6.40℃로 약 1.77℃ 상승하였는데, 이는 1961년부터 2007년까지의 동해 중부연안 수온 상승률(0.01℃ ∼ 0.04℃)보다 4배 이상 높았다. 유용해조류의 생장 적정 수온은 15℃ 이하이기 때문에, 16℃ 이상 되는 표층 해수온은 유용해조류의 가입 및 확산을 낮추고 아열대 산호조류의 정착율을 증가시킬 수 있을 것으로 예측된다. DIN 농도는 2010년에서 2021년으로 갈수록 감소(y= -0.2966x + 62.869)하는 경향을 보였고, 이로 인해 해당 해역은 질산염(N/P ratio= 8.8:1)이 부족한 것으로 확인 되었다. 그리고 집중 강우가 발생한 시기에 동해 영일만과 구룡포연안 정점에서는 <1 psu 이하의 저염분수가 관찰됨에 따라 연안역의 담수화 또한 갯녹음 발생에 영향을 미쳤을 것으로 판단되었다. 마이크로코즘 연구 결과에서도 영양염 첨가 유무에 따라 감태의 성장은 실험구간 유의미한 차이(10℃, p<0.01; 15℃, p<0.05)를 보였다. EN15 실험구에서 감태 성장이 가장 빠른 것으로 확인되었고, 모든 실험구에서 최소 48시간 이내 주입된 DIN와 DIP 대부분을 소모하였다. 연구 결과를 정리하면, 동해 연안해역의 유용해조류 감소 및 갯녹음 확산에는 표층 해수온 상승과 질산염 감소가 주요 인자로 확인되었다. 하지만 갯녹음의 발생 원인은 매우 다양해서 추가적인 연구를 통해 이를 검증할 필요가 있다.