<34385FB0ADC1A4C8C62DB5B6B5B520C0CEB1D9C7D8BFAA20B5BFB9B0C7C3B6FBC5A9C5E62E687770>

Size: px

Start display at page:

Download "<34385FB0ADC1A4C8C62DB5B6B5B520C0CEB1D9C7D8BFAA20B5BFB9B0C7C3B6FBC5A9C5E62E687770>"

주석 섭
4 years ago
Views:

1 Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society Vol. 17, No. 9 pp , ISSN / eissn 강정훈 1*, 김웅서 2, 권오윤 1, 조규희 3 1 한국해양과학기술원남해특성연구센터, 2 한국해양과학기술원심해저광물자원연구센터, 3 ( 주 ) 엔비언트 Long-term variation of zooplankton around Dokdo in the East Sea Jung-Hoon Kang 1*, Woong-Seo Kim 2, Oh Youn Kwon 1, Kyuhee Cho 3 1 South Sea Environment Research Center, Korea Institute of Ocean Science & Technology 2 Deep-Sea and Seabed Mineral Resources Research Center, Korea Institute of Ocean Science & Technology 3 Envient incorporation 요약 2006년부터 2015년까지동해독도인근해역에서동물플랑크톤군집의변동특성을조사하였다. 동물플랑크톤시료는고정정점의수온약층상부수층에서표준네트로수직예인하여획득하였다. 평균수온과염분은장기적으로뚜렷한변화는없었으나, 2013년과 2015년여름철에상대적으로낮은염분이관측되었다. 동물플랑크톤평균개체수는여름철기준으로 317 inds./m 3 (2008년) 부터 10,242 inds./m 3 (2015년) 까지증가추세를나타냈고, 동물플랑크톤장기간증가는먹이생물인엽록소-a 농도증가와잠재적포식자인주요어류 ( 멸치, 꽁치, 오징어, 청어, 전갱이 ) 의어획생산량감소와같이나타났다. 증가를주도한우점종은점진적으로증가하는유형류 (Oikopleura spp.), 여름철에주로출현하며 2012년이후급속히증가한야광충 (Noctiluca scintillans) 과지각류 (Penilia avirostris), 그리고 2010 년여름철에출현하기시작하여빠른속도로증가한요각류 (Paracalanus parvus s.l.) 로구분되었다. 본연구결과는독도주변해역에서장기간증가한동물플랑크톤개체수가먹이농도의증가와상위포식자의포식압감소와관련있음을시사하였다. Abstract We investigated the abundance and composition of the zooplankton community around Dokdo in the East Sea from 2006 to Zooplankton samples were collected in the surface mixed layer by vertical hauls using a standard type net at the monitoring stations. There were no clear long-term trends in the average temperature and salinity, but relatively low salinity was recorded in the summer of 2013 and The average abundances of zooplankton in the summer increased by two orders of magnitude from 317 inds./m 3 in 2008 to 10,242 inds./m 3 in This long-term increase was accompanied by a slight increase in the chlorophyll-a concentration and a decrease in the catch of potential crucial predators (anchovy, mackerel pike, squid, herring and horse mackerel) in the study area. The dominant zooplankton, accounting for most of the long-term increase, consisted of appendicularian (Oikopleura spp.), which showed a steady increase since 2012, summer species such as Noctiluca scintillans and the cladoceran Penilia avirostris, which showed an abrupt increase, and the copepod Paracalanus parvus s.l., which showed a rapid increase after its first occurrence in summer These results suggest that the long-term increase of zooplankton could be related to the increase in the concentration of prey and the decrease in the predation pressure of potential predators around Dokdo in the study area. Keywords : Dokdo, East Sea, Long-term variation, predation pressure, Zooplankton 본논문은과제 [ 독도의지속가능한이용연구 (PG49260)] 의지원으로작성되었음. * Corresponding Author : Jung-Hoon Kang(Korea Institute of Ocean Science & Technology) Tel: jhkang@kiost.ac.kr Received August 3, 2016 Accepted September 9, 2016 Revised (1st September 7, 2016, 2nd September 8, 2016) Published September 30,

2 1. 서론동해에위치한독도를중심으로사방으로트여있는주변해역은울릉도와함께어울려매우다양한형상의물리, 화학적요인들이서로역동적으로나타나는곳으로서, 동물플랑크톤의출현양상을연구하는데있어계절적관점보다중규모의해양특성을고려한연구가더욱요구되는곳이다 [1-7]. 독도주변해역에서수행된기존동물플랑크톤연구들은접근가능한제한된시기의동물플랑크톤일부분류군과군집의계절적특성 ( 개체수및종조성 ) 보고가주를이루었다 [5, 6, 8-10]. 동물플랑크톤의종조성과개체수는물리적강제력 (physical forcings), 해류의특성, 먹이이용도 (resource availability), 포식자의영향 (predation pressure) 그리고기후변동에의한생태계체제변화 (regime shift) 에의해끊임없이변화한다. 동해환경을지배하는중규모환경특성중하나인난수성소용돌이구조, 한류와난류가교차하여만나는전선역, 심층해류의상승과담수배출에의한독도섬자체의섬효과가동물플랑크톤의분포및변동특성에영향을끼치는대표적인물리적영향요인으로알려져있다 [7, 9, 11]. 따라서독도인근해역의소규모조사를통해독도환경과동물플랑크톤분포의상호작용을규명하는것은쉽지않은일이다. 독도및주변해역생태계의현상태를파악하여독도의지속가능한이용에필요한정보를동물플랑크톤을통해도출하기위해, 상향조절및하향조절관점에서동물플랑크톤의역할과물리, 화학적환경과의상호작용을파악할필요가있다. 이를위해적합한조사형태는중규모이상의공간분포조사와장기간모니터링이며, 결과적으로기후변동과같은거시적환경변화와동물플랑크톤의먹이망내역할및반응을규명할수있다. 동물플랑크톤은부유생태계에서일차생산자와포식자사이에서에너지를직접적으로전달하는매개체이며, 배설물이나사체가바닥으로침강하여저서생태계를부양하는역할을한다. 본연구는독도주변에서나타나는동물플랑크톤을 2006년부터 2015년까지조사하여, 독도주변해역에서나타나는동물플랑크톤종조성과개체수의변화추세와그의미를기술하였다. 2. 재료및방법 2.1 동물플랑크톤채집 독도주변동물플랑크톤장기간조사는 2006년 12월부터 2015년 9월까지 독도의지속가능한이용연구 과제에서다양한환경분야의장기간모니터링연구를위해선정된, 울릉도에서독도를가로지르는고정정점 6곳 (16, 20, 30, 47, 45, 50) 에서진행되었다. 본정점 6곳은동해안을따라흐르는동한난류가떨어져나와지나가는길목에있고, 난수성소용돌이구조와극전선 (subpolar front) 이나타나는위치이며, 섬의특성과영향이잘나타나는곳으로서장기간누적결과를통해해양학적특성을확인할수있는곳으로선정되었다. 기존에는동계기상조건때문에동계자료가없는점을고려하여, 겨울을대표하는시기인 2006년 12월부터 2007년 3월과 12월에조사하였다. 장기간고정정점 6개를기준으로, 2006 년 12월, 2007년 3월및 12월자료는채집정점수 (2-3개정점 ) 가적었으나, 본자료정리및분석에포함하였다. 그리고 2008년 8월부터 2015년 8월까지독도주변해역의동물플랑크톤종조성과개체수조사를 6개정점에서매년두차례방문하여수행하였다 [Fig. 1]. 한국해양과학기술원해양조사선 이어도호 를이용하여매정점에서채집에앞서 CTD (SBE 911 plus) 를내려수온과염분의수직분포를확인한후, 급격한수온변화가나타나는수온약층 (Thermocline depth) 상부를대상으로채집하였다. 동물플랑크톤채집은망구직경 60 cm, 망목크기 300 μm의표준네트 ( 년) 와 200 μm의폐쇄네트 (Opening-Closing net)(g.o.) 를사용하였다. Fig. 1. Map showing stations for the long-term monitoring of zooplankton around Dokdo from 2006 to 채집은정선상태에서목표수심까지네트를내려 m/min 의속도로수직으로표층까지예인하였다. 423

3 한국산학기술학회논문지제 17 권제 9 호, 2016 네트에여과된해수량을계산하기위해네트입구에유량계 (Hydro-Bios Kiel : back-run stop) 를부착하여이용하였다. 코드엔드버킷에모여진시료를 1리터폴리에틸렌시료병에옮겨담은후중성포르말린으로최종농도가약 5% 가되도록고정시켜실험실로옮겨보관하였다. 실험실에서시료병속의동물플랑크톤시료를잘섞은후파이펫 (10 ml) 으로부표품 (subsample) 4-8 ml을채취하여, 계수판 (Bogorov counting tray) 에서계수하였다. 요각류는종수준까지, 그외동물플랑크톤은속수준혹은분류군별로현미경 (Zeiss Model Discovery SteREO V8, Germany) 하에서동정하였다. 계수된동물플랑크톤시료는최종적으로 inds./m 3 으로환산하였다. 동물플랑크톤평균개체수와총엽록소-a 평균농도의장기간변화추세파악을위해통계프로그램 (SPSS 12.0, USA) 을사용하여선형회귀분석을하였다. 2.2 장기간자료분석장기간분석자료는시, 공간적변이비교를위해상호비교가능한형태로정리되어야할필요가있다. 2006년부터 2008년 8월까지수집된자료의채집시기는 12월, 3월그리고 8월이고, 2009년부터 2011년까지는 8월, 10 월, 7월, 2월이혼재해있으며, 2012년부터 2015년까지는 4월, 5월, 8월, 9월이혼재해있으나봄과여름철을대표하는시기였다. 전체적으로여름철인 8월채집자료가상당수차지하였으나, 장기간특성을확인하기위해일차적으로모든자료들을배열하여그변이를확인하였다. 그후여름철과봄철을구분하여그특성을재확인하였다. 사용된채집네트는 2006년부터 2008년 8월까지망구직경 60 cm, 망목크기 300 μm였으며, 2009년 8월부터 2015년 8월까지는망구직경 60 cm, 망목크기 200 μm이었다. 서로다른망목크기의네트채집에영향을가장많이받는모든종류의미성숙체를장기간자료에서제거하였다. 또한동물플랑크톤의고유행동인주야수직이동 (diel vertical migration) 으로인해낮과밤의출현개체수가다르게나타난다. 독도생태계종합조사특성상대형연구조사선으로다양한분야의연구자가탑승하여조사하므로, 고정된시간대에조사하는것은사실상불가능하다. 결과적으로채집시간은주간, 야간, 해뜰녘, 해질녘으로혼재되어있다. 이에수온약층상부 ( 대부분수심 m에서표층 ) 에서주, 야간의출현개체수차이가있을수있는플랑크톤을장기간분석자료에서 제외하였다. 제외된동물플랑크톤은요각류 Calanus sinicus, Metridia pacifica, 그리고 Scolecithricella minor였다 [11, 12]. 3. 결과 3.1 장기간수온및염분연구기간중모든정점의평균수온 ( 수온약층상부 ) 은 7.5 를나타낸 2007 년 12 월에가장낮았고, 2010 년 10 월에가장높았다 (17.9 ). 이차이는장기간변동이라는측면보다채집시기에따른계절적특성에기인하였다. 특히 2012년부터는봄철과여름철의계절적특성을반영한수온변이를뚜렷이나타냈다 [Fig. 2]. 공간적으로는울릉도인근정점인 47, 45, 30에서의수온 ( ) 이독도인근해역인정점 16과 20 그리고중간지점인정점 30( ) 에비해높은경향을나타냈다. 채집횟수가가장많았던여름철인 8, 9월을기준으로나타난장기간수온변동은뚜렷하지않았다. Fig. 2. Temporal variation of average temperature at the monitoring stations around Dokdo from 2006 to 연구기간중평균염분 ( 수온약층상부 ) 은 2012년 5월에가장높았고 (34.42), 2013년 8월에가장낮았으며, 2015년 9월의염분도다른시기에비해낮았다 (33.33). 강수량은 2015년 9월에비해 2013년 8월이높지않았으나, 염분이상대적으로낮았던것은특징적이었다. 또한 2013 년여름철에서 2015 년여름철로가면서강수량이 mm의범위에서점차증가하였고, 모든조사시기의평균강수량보다높았다 [ 조사지역의강수량은조사 10일전부터조사시기까지의누적값을선택했다. 정점별평균염분은정점 50에서만 424

4 33.6을나타냈고, 다른정점들은모두 33.9를나타내연구기간중정점별차이가거의없었다 [Fig. 3]. 특히뚜렷하였다 [Fig. 5]. Fig. 3. Temporal variation of average salinity at the monitoring stations around Dokdo from 2006 to Fig. 5. Temporal variation in the average abundances of zooplankton at the monitoring stations around Dokdo in spring and summer from 2006 to 동물플랑크톤개체수및군집구조동물플랑크톤의평균개체수는 197(2007년 12 월 )-17,749(2014년 5월 ) inds./m 3 의범위에서계절적특성의변이를나타내며점진적으로증가하였다 [Fig. 4]. Fig. 6. Temporal variation in community structure of zooplankton at the monitoring stations around Dokdo from 2006 to Fig. 4. Temporal variation in the average abundances of zooplankton at the monitoring stations around Dokdo from 2006 to 겨울철 (12월, 2월 ) 과초봄 (3월, 4월 ) 의개체수가상대적으로낮고, 늦봄 (5월) 의개체수가상대적으로높았다. 2010년을기준으로이전 ( 년) 까지의평균개체수는 1,253 inds./m 3 였고, 이후 ( 년) 의개체수는 6,166 inds./m 3 를나타내그차이가뚜렷하였다. 증가유무를명확히구분하기위하여계절을기준으로연간변이를확인하였다. 그일환으로, 채집시료횟수가가장많은여름철 (8회, ,242 inds./m 3 ) 과봄철 (6회, ,749 inds./m 3 ) 의동물플랑크톤개체수를구분하여분석한결과모두증가추세를나타냈으며, 여름철에 연구기간중출현한종및분류군은유공충류 (foraminiferans), 방산충류 (radiolarians), 모악류 (chaetognaths), 패충류 (ostracods), 지각류 (cladocerans), 요각류 (copepods), 유형류 (appendicularians), 탈리아류 (thaliaceans), 유생류, 야광충 (Noctiluca scintillans) 그리고기타희귀종 (rare species) 이었다 [Fig. 6]. 겨울철과봄철에는요각류와유형류가상대적으로우점한반면, 여름철에는탈리아류, 지각류와야광충이상대적으로우점하였다. 예외적으로 2010년 7월, 10월, 2011년 7월의경우여름철이지만요각류의점유율이높았고, 이를주도한우점종은 Paracalanus parvus s.l., Oncaea spp., Clausocalanus spp. 이었다. 2012년을포함한이후여름철에지각류인 Penilia avirostris의점유율이눈에띄게높았다. 2010년이전여름철에한해 % 의출현점유율범위에서높은변동을나타내던야광충이점차 425

한국산학기술학회논문지제 17 권제 9 호, 2016 증가하여, 계절에상관없이높은출현점유율을나타냈다 (2014 년 5 월 : 77.9%, 8 월 : 46.2%, 2015 년 9 월 : 38.7%). 3.3 우점분류군의조성과개체수연구기간출현한동물플랑크톤의총누적개체수의 3% 이상을차지한분류군과종은 6종과 2분류군이었다 [Fig. 7]. 최우점종은야광충 (32.

5 한국산학기술학회논문지제 17 권제 9 호, 2016 증가하여, 계절에상관없이높은출현점유율을나타냈다 (2014 년 5 월 : 77.9%, 8 월 : 46.2%, 2015 년 9 월 : 38.7%). 3.3 우점분류군의조성과개체수연구기간출현한동물플랑크톤의총누적개체수의 3% 이상을차지한분류군과종은 6종과 2분류군이었다 [Fig. 7]. 최우점종은야광충 (32.9%) 이었고, 뒤를이어요각류인 P. parvus s.l. (14.2%), 유형류인 Oikopleura spp. (7.4%), 탈리아류 (6.6%), 지각류인 P. avirostris (5.4%), 요각류인 Pseudocalanus minutus (3.9%), Clausocalanus spp. (3.0%) 이었다 [Fig. 7]. 출현점유율이 3% 미만인 146종과분류군은모두합쳐 26.5% 를나타내독도인근해역의출현종다양성이매우높음을시사하였다 [Fig. 7]. 최우점종인야광충은 2011년까지는주로여름철에출현하였으나, 2012년부터는봄철에도관찰되었다. 여름철에가장높은개체수는 3,990 inds./m 3 (2014년 8월 ) 이었던반면, 봄철에는 13,818 inds./m 3 이었다 (2014년 5월 )[Fig. 8]. 야광충은여름철에지속적출현과증가추세를나타냈으나, 봄철에는 2014년에한정되어현재까지가장높은개체수를나타냈다 [Fig.8]. P. parvus s.l. 는봄철과여름철에모두지속적으로출현하여증가추세를나타냈으며, 특히봄철의증가양상이뚜렷하였다 [Fig. 8]. 유형류인 Oikopleura spp. 는봄과여름철모든시기에출현했고, 특히여름철에상대적으로높은개체수범위에서뚜렷한증가추세를나타냈다. 예외적으로 2012년 5월에가장높은개체수가관측되었다 (1,752 inds./m 3 )[Fig. 8]. 지각류인 P. avirostris는하계에만나타났고, 2012년여름철이후에약 10배이상증가하였고, 특히 2013년, 2014년그리고 2015년여름에관측된상대적으로낮은염분과일치하였다 [Fig. 8]. 주로여름철에높은개체수를나타낸탈리아류는겨울철을제외한모든시기에지속적으로출현하였다. 특히 2009년 8월 (1,860 inds./m 3 ), 2013년 8월 (2,133 inds./m 3 ), 그리고 2015년 9월 (1,302 inds./m 3 ) 에최고치를나타냈다. 이와같은간헐적출현으로증가를언급하기가매우어렵다. P. minutus는주로겨울철과봄철에출현하였고, Clausocalanus spp. 는주로봄철과여름철에출현하였으며, 봄철개체수가상대적으로높았다. 이두종또한간헐적출현으로증가추세가뚜렷하게나타나지않았다 [Fig. 8]. Fig. 7. Dominant zooplankton over 3% occupation to accumulative total abundances at the monitoring stations around Dokdo from 2006 to others: sum of species and taxon below 3% to total abundance. Fig. 8. Temporal variation in the averaged abundance of dominant zooplankton at the monitoring stations around Dokdo in spring and summer from 2006 to

6 4. 고찰울릉도- 독도주변해역의중형동물플랑크톤의평균개체수는 2006년이후 2015년까지꾸준히증가경향을나타냈다. 이증가양상은채집횟수가가장많았던여름철과봄철에출현한개체수의증가추세가이끌었다. 지속적으로출현하여점진적인증가를나타낸유형류 (Oikopleura spp.) 와여름철에주로출현하며 2012년이후급진적으로증가한야광충과지각류 (Penilia avirostris), 그리고 2010년여름철에출현하기시작하여빠른속도로증가한요각류 (P. parvus s.l.) 가장기간증가를이끌었다. 이종들의공통점은초기에매우적은수의출현혹은미출현상태에서 2010년이후에계절적특성을갖고빠른속도로증가했다는점이다. 또한여름철에출현하여전체개체수의증가를이끈우점종이기도하다 [Fig. 8]. 이는 2010년을기점으로울릉도와독도주변해역의동물플랑크톤을둘러싼환경이바뀌고있음을시사한다. 기존에보고된동물플랑크톤의장기간변동은대부분생물량의감소였으며, 그원인들은기후변동에의한수문학적인환경변화 ( 상향조절 ) 와포식자의포식압력 ( 하향조절 ) 변화였다 [13-17]. 미국캘리포니아연안해역에서동물플랑크톤생물량이 1951년이후 43년간초기생물량의 80% 수준으로감소한이유는온난화현상에의한표층수괴구조특성변화때문이었다 [13]. 대표적인상향조절 (bottom-up regulation) 의경우로, 온난화에의해증가한표층수온이강한성층구조를만들어용승 (upwelling) 에의한식물플랑크톤의신생산 (new production) 이감소하여, 작은크기의동물플랑크톤만이존재하여전체적인생물량이감소한예가있다. 이와유사한상향조절기작으로서북해 (North Sea) 에서기후변동으로인한수온과염분의변화에반응을나타낸요각류 (Pseudocalanus elongatus, Temora longicornis, Acartia spp., Centropages hamatus) 와지각류의생물량감소와포식자인발틱청어류 (Clupea harengus) 의성장률감소를보고한바있다 [15, 16]. 1982년이후 20여년간중국보해만 (Bohai Sea) 에서의기온, 표층수온및표층염분의증가가식물플랑크톤, 동물플랑크톤과저서생물의생물량의감소와상관성이유의함이보고되었다 [18]. 반면동물플랑크톤의증가가보고된사례중상향조절과하향조절의복합적인영향의사례로서, 1951년 이후 45년간남아프리카의 Benguela Current에서동물플랑크톤섭식어류인멸치류 (anchovy) 와정어리류 (sardine) 의어획량이감소한결과낮아진포식압 (predation pressure) 과용승작용 (upwelling) 강화에의한일차생산력증가로인해동물플랑크톤개체수가 100배증가한사례가있다 [14]. 이뿐만아니라황해에서 1990 년대에출현한요각류 Calanus sinicus의평균개체수가 1980년대에비해증가한이유가일정한식물플랑크톤생물량조건에서포식자인멸치류의어획량감소와수온의증가였음이보고되었다 [19]. 한편북해중서부해역에서어류가아닌다른요각류포식자인모악류 (Sagitta elegans) 가봄철요각류성장률에영향을미쳤음이보고된바있다 [17]. 본연구해역에서수온과염분은 2006년이후 2015년까지뚜렷한증감이없었고, 다만 2013년과 2015년의여름철에상대적으로낮은염분이나타났다 [Figs. 2, 3]. 한국해양과학기술원독도종합정보시스템의해양과학자료에따르면, 동일기간동안동물플랑크톤의먹이인식물플랑크톤을나타내는엽록소-a 농도는평균 μg /L의범위에서점진적인증가경향을나타냈다 [ 또한이증가경향은봄철 ( μg /L) 과여름철 ( μg /L) 의엽록소-a 농도증가에의해주도되었다 [ 이는먹이농도가장기적으로증가하여동물플랑크톤이섭식하고번식하는데제한적조건이아님을의미한다. 연구해역에서동물플랑크톤의잠재적포식자인멸치류, 꽁치류, 오징어류, 청어류그리고전갱이류의어획량에따르면, 2012년이후에서로다른어획량범위내에서점차적인감소를기록하였다 [ 상기동물플랑크톤의먹이농도와포식자어획량자료는본연구에서관찰된동물플랑크톤평균개체수의증가가잠재적포식자의감소 ( 하향조절 ) 와먹이농도의점진적증가 ( 상향조절 ) 에기인한것임을지시하였다. 동물플랑크톤장기간변동의선행사례와달리, 본연구에서의동물플랑크톤장기간증가경향은네가지다른우점분류군에의해주도되었다. 본연구결과에서일시적인개체수증가로우점종으로구분된젤라틴성동물플랑크톤인탈리아류, 요각류인 Pseudocalanus minutus, 그리고 Clausocalanus spp. 는간헐적출현으로증가혹은감소경향을언급하기는쉽지않았다. 동물플랑크톤군집의평균개체수증가를주도한네 427

7 한국산학기술학회논문지제 17 권제 9 호, 2016 가지우점분류군의생태및생리학적특성을통해울릉도와독도주변해역의미래변화를가늠해볼수있다. 야광충은일년중여러번의생식을수행하며먹이스펙트럼이높고빠른성장을하여대발생을나타낸다. 독도주변에서관측된야광충의증가는외양의연구해역이육지연안역이겪는현실을마주할가능성이높음을의미한다. 야광충은적조원인종으로서수온과염분그리고먹이농도가적절한조건하에서급격히대발생하여, 해수중용존산소의감소, 암모니아농도증가, 아가미질식과독성미세조류를섭식한야광충을먹은어류의폐사를야기한다 [20]. 여름철에점차적으로수적인증가를나타낸반면, 봄철에한시적으로나타난높은개체수는주목할만하다 [Fig. 8]. 지각류인 P. avirostris의출현염분범위는담수조건에서 49 psu까지로매우넓은것으로알려져있다 [21]. 2013년, 2014년그리고 2015년여름철에울릉도와독도주변해역에서관찰된출현개체수증가를통해이시기에섬으로부터담수유입정도가강했음을유추할수있다. 2013년여름철강수량이 2015년에비해낮아낮은염분을직접적으로설명하기가쉽지않으나, 이기간의강수량이연구기간전체평균치보다높아, P. avirostris의높은개체수출현이어느정도설명되었다. 또한기존에는해산지각류인 Evadne spinifera가주로출현했고, 1999년 9월에출현한 P. avirostris의개체수가 5 inds./m 3 미만임을볼때, 최근의수적인증가는예전에비해뚜렷함을알수있다 [8, 9]. 유형류인 Oikopleura spp. 는요각류가섭식하기어려운크기의초미소 (<0.2 μm ) 및미소플랑크톤 ( μm ) 을효과적으로섭식할수있어, 영양염이부족한빈영양해역에우점한다 [22]. 유형류는매우작은유기물질을섭식하여상위영양단계로직접전달함으로써중요한생태학적위치를점한다. 특징적으로먹이생물을여과하는 mucous house" 를주기적으로떼어내어버림으로저층으로의유기물질수송에큰기여를하는것으로도알려져있다 [23]. 즉온난화로인해수온이증가하면전형적인먹이사슬구조에서미소생물환구조 (microbial foodweb) 로바뀌는데, 이러한조건에서효과적으로생존할수있는특성을갖고있다. 한편으로는유형류 (Oikopleura dioica) 의알과미성숙체가대형요각류 (Calanus속, Candacia속, Centropages속, Eucalanus속, Candacia속 ) 에의해빈번히섭식되는데, 연구해역에서관찰된유형류의점차적인수적증가는중, 대형요각류의포식압이 낮아지고있음을의미할수있다 [24]. Paracalanus parvus s.l. 는국내연안역에출현하는우점종중에하나이며 [25], 부유생물먹이망에서영양학적중요도가높다. 또한주요먹이원으로식물플랑크톤외에원생동물, 와편모조류와미소편모조류를왕성히섭식한후모악류나치자어에섭식되어 원생동물-요각류-포식자 의영양학적연결의주요매개체이기도하다 [26, 27]. P. parvus s.l. 는동해전선역부근에서상대적으로높은수온의해역과수층에서분포하였고, 11월의최대출현개체수는 296 inds./m 3 였다 [11]. 그리고독도주변해역에서 5월과 9월의최대출현개체수는통틀어 10 inds./m 3 미만이었다 [9]. 뚜렷한수온증가가없는연구기간동안나타난 P. parvus s.l. 의최대출현개체수는과거에비해 10배이상증가하였는데, 이는먹이생물 ( 엽록소 -a) 의농도증가의영향혹은대마난류수의관입강화 (intrusion intensification) 와같은물리적강제 (physical forcing) 의결과로여겨진다. 5. 결론독도인근해역에서 2006년부터 2015년까지 10년간동물플랑크톤평균개체수의증가가관찰되었다. 이중에채집횟수가가장많은계절인여름철과봄철의동물플랑크톤개체수를구분하여확인한결과, 증가경향을나타냈다. 이는동물플랑크톤의먹이인식물플랑크톤의엽록소-a 농도의증가와잠재적포식자인주요어류 ( 멸치, 꽁치, 오징어, 청어, 전갱이 ) 의감소와관련이있는것으로나타났다. 장기간증가를주도한우점종은봄과여름철에공히 Paracalanus parvus s.l. 이었으며, 특히여름철에는야광충, 지각류인 P. avirostris, 유형류인 Oikopleura spp. 그리고요각류인 P. parvus s.l. 이었다. 네종의생태학적특성을통해독도주변해역표층생태계 ( 수온약층상부 ) 는아열대특성해역에서효과적으로생존할수있는종으로점유되었음이확인되었다. 또한먹이스펙트럼이넓은야광충의대발생출현으로독도주변해역생태계가예전과다른환경에노출되고있음이확인되었다. 이로써본연구를통해기존간헐적독도조사를통해도출된연구결과의해석한계를극복하였고, 현재생태계의상태를단순히기술하는수준을넘어미래변화를가늠할수있는기초를제공하였다. 428

8 References [1] J.-Y. Na, S.-W. Lee, K.-D. Cho, A study on sea water and ocean current in the sea adjacent to Korea Peninsula, Journal of the Korean Fisheries Society, vol. 24, no. 4, pp , [2] H.-S. Yang, S.-S. Kim, C.-G. Kang, K.-D. Cho, A study on sea water and ocean current in the sea adjacent to Korea peninsula, Journal of the Korean Fisheries Society, vol. 24, no. 3, pp , [3] C. Park, C.R. Lee, J.C.Kim, Zooplankton community in the front zone of the East Sea (the Sea of Japan), Korea: 2. Relationship between abundance distribution and seawater temperature, Journal of Korean Fisheries Society, vol. 31, no. 5, pp , [4] Dokdo Ocean and Fisheries Association, The report on the basic study for sustainment of marine environment and fishery resources of the Tokto Area, Ministry of Maritime Affairs and Fisheries, Korea, 544p, [5] Korea Ocean Research & Development Institute, The report on a study on the basic exploration for Dokdo ecosystem, Ministry of Maritime Affairs and Fisheries, Korea, 1,033p, [6] Korea Ocean Research & Development Institute, The report on a sustainable research and development of Dokdo, Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs, Korea, 792p, [7] J.-H. Kang, W.-S. Kim, K.-I. Chang, J.-H. Noh, Distribution of plankton related to the mesoscale physical structure within the surface mixed layer in the southwestern East Sea, Korea, Journal of Plankton Research, vol. 26, no. 12, pp , DOI: [8] S.W. Kim, C.I. Choi, K.I. Yoo, Observations on the biology of a marine cladoceran Evadne spinifera in waters adjacent to Ulleung Do and Tok Do Islands in the East Sea, Korea, Korean Journal of Environmental Biology, vol. 14, no. 2, pp , [9] J.-H. Kang, W.-S. Kim, J.-H. Shim, Species composition and abundance of zooplankton community in Spring and Autumn around Dokdo, Ocean and Polar Research, vol. 24, no. 4, pp , DOI: [10] H.-W. Lee, W.-G. Park, Larval timing and distribution of the red snow crab Chionoecetes japonicus near Dokdo, Korean Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, vol. 45, no. 6, pp , DOI: [11] C. Park, J.K. Choi, Zooplankton community in the front zone of the East Sea of Korea (the Sea of Japan): 1. Species list, distribution of dominant taxa, and species association, Journal of Korean Fisheries Society, vol. 30, no. 2, pp , [12] J.-H. Kang, M.H. Seo, O.Y. Kwon, W.-S. Kim, Diel vertical migration of the copepod Calanus sinicus before and during formation of the Yellow Sea Cold Bottom Water in the Yellow Sea, Acta Oceanologica Sinica. vol. 32, no. 9, pp , DOI: [13] D. Roemmich, J. McGowan, Climate warming and the decline of zooplankton in the California current, Science, vol. 267, pp , DOI: [14] H.M. Verheye, A.J. Richardson, Long-term increase in crustacean zooplankton abundance in the southern Benguela upwelling region ( ): bottom-up or top-down control?, ICES Journal of Marine Science, vol. 55, pp , DOI: [15] J. Flinkman, E. Aro, I.Vuorinen, M.Viitasalo, Changes in northern Baltic zooplankton and herring nutrition from 1980s to 1990s: top-down and bottom-up processes at work, Marine Ecological Progress Series, vol. 165, pp , DOI: [16] C. Möllmann, G. Kornilovs, L. Sidrevics, Long-term dynamics of main mesozooplankton species in the central Baltic Sea, Journal of Plankton Research, vol. 22, no. 11, pp , DOI: [17] R.A. Clark, C.L.J. Frid, K.R. Nicholas, Long-term, predation-based control of a central-west North Sea zooplankton community, ICES Journal of Marine Science, vol. 60, pp , DOI: [18] C. Lin, J. Su, B. Xu, Q. Tang, Long-term variations of temperature and salinity of the Bohai Sea and their influence on its ecosystem, Progress in Oceanography, vol. 49, pp. 7-19, DOI: [19] J.-H. Kang, W.-S. Kim, H.J. Jeong, K.Shin, M.Chang, Why did the copepod Calanus sinicus increase during the 1990s in the Yellow Sea?, Marine Environmental Research, vol. 63, pp , DOI: [20] J.-H. Kang, Distributional characteristics and carrying capacity of the potentially risky species Noctiluca scintillans at international Korean seaports, Ocean and Polar Research, vol. 32, no. 4, pp , DOI: [21] J.H. Lochhead, On the distribution of a marine cladoceran, Penilia avirostris DANA (Crustacea, Branchiopoda), with a note on its reported bioluminescence, Biological Bulletin, vol. 107, no. 1, pp , DOI: [22] S.I. Uye, S. Ichino, Seasonal variations in abundance, size composition, biomass and production rate of Oikopleura dioica(fol)(tunicata: Appendicularia) in a temperate eutrophic inlet, Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, vol. 189, pp. 1-11, DOI: [23] F. Sommer, T. Hansen, H. Feuchtmayr, B. Santer, N. Tokle, U. Sommer, Do calanoid copepods suppress appendicularians in the coastal ocean?, Journal of Plankton Research, vol. 25, no. 7, pp , DOI: [24] Á. López-Urrutia, R.P. Harris, T.Smith, Predation by calanoid copepods on the appendicularian Oikopleura dioica, Limnology and Oceanography, vol. 49, no. 1, pp. 429

한국산학기술학회논문지제 17 권제 9 호, 2016 303-307, 2004. DOI: http://dx.doi.org/10.4319/lo.2004.49.1.0303 [25] S.Y.

DOI: http://dx.doi.org/10.4217/opr.2010.32.4.411 [26] K. Suzuki, Y. Nakamura, J. Hiromi, Feeding by the small calanoid copepod Paracalanus sp.

ology, vol. 17, pp. 99-103, 1999. DOI: http://dx.doi.org/10.3354/ame017099 [27] R. Giesecke, H.E.

1093/icesjms/fsn030 권오윤 (Oh Youn Kwon) [ 정회원 ] < 관심분야 > 해양생물학, 식물플랑크톤생태학 2006 년 2 월 : 상명대학교생물학과 ( 이학석사 ) 2013 년 2 월 : 상명대학교생물학과 ( 박사수료 ) 2013 년 3 월 ~ 현재 : 한국해양과학기술원연구사업인력 강정훈

9 한국산학기술학회논문지제 17 권제 9 호, , DOI: [25] S.Y. Moon, H.-J. Oh, H.Y. Soh, Seasonal variation of zooplankton communities in the southern coastal waters of Korea, Ocean Polar Research, vol. 32, no. 4, pp , DOI: [26] K. Suzuki, Y. Nakamura, J. Hiromi, Feeding by the small calanoid copepod Paracalanus sp. on heterotrophic dinoflagellates and ciliates, Aquatic Microbial Ecology, vol. 17, pp , DOI: [27] R. Giesecke, H.E. González, Reproduction and feeding of Sagitta enflata in the Humboldt Current system off Chile, ICES Journal of Marine Science, vol. 65, pp , DOI: 권오윤 (Oh Youn Kwon) [ 정회원 ] < 관심분야 > 해양생물학, 식물플랑크톤생태학 2006 년 2 월 : 상명대학교생물학과 ( 이학석사 ) 2013 년 2 월 : 상명대학교생물학과 ( 박사수료 ) 2013 년 3 월 ~ 현재 : 한국해양과학기술원연구사업인력 강정훈 (Jung-Hoon Kang) [ 정회원 ] 1998 년 2 월 : 서울대학교해양학과 ( 이학석사 ) 2004 년 8 월 : 서울대학교지구환경과학부 ( 이학박사 ) 2007 년 3 월 ~ 현재 : 한국해양과학기술원책임연구원 2014 년 9 월 ~ 현재 : UST 교수 조규희 (Kyuhee Cho) [ 정회원 ] 2004 년 2 월 : 용인대학교생명과학과 ( 이학석사 ) 2011 년 2 월 : 한양대학교생명과학과 ( 이학박사 ) 2015 년 11 월 ~ 현재 : ( 주 ) 엔비언트책임연구원 < 관심분야 > 해양생물학, 외래생물생태학 < 관심분야 > 해양생물학, 동물플랑크톤분류및생태 김웅서 (Woong-Seo Kim) [ 정회원 ] 1984 년 8 월 : 서울대학교대학원해양학과 ( 이학석사 ) 1993 년 2 월 : 뉴욕주립대학교해양과학과 ( 이학박사 ) 1993 년 3 월 ~ 현재 : 한국해양과학기술원책임연구원 2005 년 9 월 ~ 현재 : UST 교수 < 관심분야 > 해양생물학, 동물플랑크톤, 심해생물 430

433대지05박창용

433대지05박창용 Recent Changes in Summer Precipitation Characteristics over South Korea Changyong Park* JaYeon Moon** Eun-Jeong Cha*** Won-Tae Yun**** Youngeun Choi***** 1958 2007 6 9 6 9 10 10 10 10 10 Abstract This