해양열파가 동해 일차생산력에 미치는 영향

Abstract

동해는 황해, 남해와 비교하여 지난 100년간 표층 수온 증가율이 1.31℃로 가장 크며, 연간 해수면 상승률 또한 최근 30년(1991∼2020년)간 3.74mm/yr로 다른 해역과 비교하여 더 큰 수치를 보였다. 이와 함께 동해는 기간, 강도, 발생률과 공간적인 범위로 설명되는 해수의 독립적이면서 이례적인 고수온 현상이 장기적으로 발생하는 해양열파(Marine Heatwave) 또한 그 빈도와 강도(지속일자와 해수표면온도 기후치와의 차이)가 점차 증가하고 있는 것으로 조사되었다. 그러나 이런 이상고온 현상이 해양 생태계에 미치는 영향에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구는 2002년 7월부터 2021년 12월 동안 동해에서 발생한 해양열파가 일차생산력에 유의미한 영향을 미치는지 살표보았다. 해양열파 발생 확인과 분석을 위해서는 OISST(https://www.ncei.noaa.gov/products/optimum-interpolation-sst)를 사용하였고, 일차생산력 자료는 해양의 표층에서 일어나는 광합성 산란 과정을 기반으로 해색 센서의 결과와 엽록소-a 농도 간의 관계를 통해 일차생산력을 예측한 Standard VGPM(Visible band Global Production Model, http://sites.science.oregonstate.edu/ocean.productivity)을 이용하였다. 동해의 경우 일차생산력을 보여주는 식물플랑크톤의 대증식(Blooming)은 봄과 가을 두 차례에 걸쳐 관찰된다. 일차생산력이 높게 나타나는 동해 연안의 동해, 울진, 포항, 울산 연안을 기준으로 볼 때, 해양열파의 발생빈도와 강도가 상대적으로 높았던 2012~2013년 이후인 2013∼2014년에 동해 연안의 봄․ 가을 대증식은 다른 해와 비교하여 상대적으로 강도가 약하였다. 반면 해양열파가 거의 발생하지 않았던 2015년의 경우, 2016년 봄․가을 대증식과 2017년 봄 대증식이 높았던 것으로 나타났다. 2016년 여름부터 2017년 여름까지는 동해 연안의 해양열파가 높은 빈도와 강도를 보였는데 일차생산력 또한 2017년 가을 대증식과 2018년 봄 대증식까지 상대적으로 낮았다. 특히 가을 대증식의 경우, 2016년 이후 해양열파의 발생빈도 및 강도가 증가하면서 이 전과 비교하여 일차생산력이 지속적으로 낮은 모습을 확인할 수 있었다.