남해 장목만에서 5년 연속관측(2018-2022)을 통한 식물플랑크톤과 환경요인의 변동

Abstract

남해 장목만 연속관측 고정정점에서 2018년 1월 4일부터 2022년 11월 17일까지 약 2주 간격으로 식물플랑크톤 군집과 환경요인 변동 특성을 파악하기 위해 조사하였다. 조사기간 수온 4.15-28.6°C, 염분 16.4-34.6의 범위를 보였으며 무기영양염의 농도는 용존무기질소(DIN) 0.24-32.8 μM, 용존무기인(DIP) 0.08-1.67 μM 용존규소 (DSi) 0.45-55.2 μM의 범위를 보였다. 클로로필-a 농도는 0.56 – 214 μg/L 의 범위로 2020년 7월 16일에 Tripos (Ceratium) furca가 592 cells mL-1 (56%) 우점할 때 가장 높았다. 식물플랑크톤 군집을 분석한 결과 출현한 식물플랑크톤은 113종으로 관찰되었고, 개체수는 45-18,479 cell mL-1로 확인되었다. 연중 관찰된 주요 식물플랑크톤 종은 Chaetoceros spp., Pseudo-nitzschia spp., Skeletonema spp., 소형 은편모조류로 나타났고, 주요 군집은 세 그룹으로 관찰되었다. 첫 번째 그룹은 여름과 초가을에 강우로 인한 저염과 영양염류 공급에 따른 평균 식물플랑크톤 개체수는 1,711 cells mL-1로 이중 규조류는 65% 우점을 보였다. 2018년에는 Chaetoceros spp.가 우점하였지만, 매년 공급되는 영양염류의 감소로 인해 Chaetoceros spp., Pseudo-nitzschia spp., Skeletonema spp., Leptocylindrus sp. 등의 다양한 규조류가 우점하며 평균 개체수는 유지되었다. 두 번째 그룹은 겨울로 고염과 낮은 영얌염류 농도에 따라 식물플랑크톤의 개체수는 449 cells mL-1로 감소하였고 규조류는 39%로 낮은 우점율을 나타내는 반면 소형 은편모조류는 56%로 우점하였다. 마지막 그룹은 봄과 늦가을로 규조류 42%와 소형 은편모조류 38%가 비슷한 우점을 보이며, 매년 반복되는 군집변동을 확인하였다. 2020년 발생한 T. furca는 수온 상승과 강우로 인한 염분 감소의 환경에서 관찰되었다. 이때 용존 무기 질소 및 용존 규소 농도의 증가로 4주 뒤 식물플랑크톤 개체수가 13,215 cells mL-1로 증가 및 종 천이를 확인하였고, 규조류가 81%로 높은 우점을 보였다. 본 연구 결과 조사 해역에서는 일반적으로 나타나는 온대해역의 특성과 다르게 영양염류가 공급되는 여름철에는 규조류 군집이 우점하고 상대적으로 감소하는 겨울로 갈수록 소형 은편모조류가 우점하여 변동하는 것을 확인하였다. 수온과 강우에 의한 영양염 농도 변화가 장목만 식물플랑크톤 군집 구조 변동에 중요한 조절 인자임을 시사한다.