3.1 해양생태계의기본구조 3.2 수심과위치에따른생태계의종류 표영생태계 저서생태계 3.3 해양생태계의생물생산력 일차생산의정의 일차생산력을조절하는요인 신생산력과생물펌프

Size: px

Start display at page:

Download "3.1 해양생태계의기본구조 3.2 수심과위치에따른생태계의종류 표영생태계 저서생태계 3.3 해양생태계의생물생산력 일차생산의정의 일차생산력을조절하는요인 신생산력과생물펌프"

수 요
5 years ago
Views:

3.1 해양생태계의기본구조 3.2 수심과위치에따른생태계의종류 3.2.1 표영생태계 3.2.2 저서생태계 3.

1 3.1 해양생태계의기본구조 3.2 수심과위치에따른생태계의종류 표영생태계 저서생태계 3.3 해양생태계의생물생산력 일차생산의정의 일차생산력을조절하는요인 신생산력과생물펌프

2 Who lives in Ocean?

3 해양생태계의구조 다양한크기의생물들이표층에서심연까지분포 육지부근의표층수에가장많은생물량존재 생태계내에서피식 - 포식관계형성

4 해양생물의분류 (How are marine organisms classified?) 플랑크톤 (Plankton, floaters) : organisms that float in the ocean 유영생물 (Nekton, swimmers) : organisms that can move freely against the current 저서생물 (Benthos, bottom dwellers) : organisms that live on the ocean floor or bottom

5 플랑크톤 식물플랑크톤은광합성을함 주로박테리아혹은조류 (algae) 보통해양의표층인유광층에서발견 동물플랑크톤은약한유영능력이있으며, 식물플랑크톤을포식함 어류플랑크톤은어류의알이나치어로서, 어느정도성장하면유영동물로바뀜

6 Size categories of the plankton Megaplankton: 20~200 cm Macroplankton: 2~20 cm Mesoplankton: 0.2~2 cm Microplankton: 20~200 μm Nanoplankton: 2~20 μm Picoplankton: 0.2~2.0 μm Femtoplankton: 0.02~0.2 μm 최근 Pico-sized phytoplankton 의중요성이증가되고있음

7 플랑크톤의종류 Autotrophic( 자가영양 ) vs heterotrophic( 타가영양 ) (phytoplankton vs zooplankton) Holoplankton( 종생플랑크톤 ) vs meroplankton( 일시플랑크톤 ) * holoplankton( 종생플랑크톤 ): 일생을플랑크톤생활, 대부분 copepods ( 요각류 ) 임 * meroplankton( 일시플랑크톤 ): 일생중일부만플랑크톤생활, 대부분의해양저서무척추동물은유생시기에플랑크톤시기를거침 (marine invertebrates, ichthyoplankton)

8 식물플랑크톤 해양의일차생산은작은식물플랑크톤에의존함 일차생산력 : 식물들이단위시간당무기물로부터유기물을생산하는능력, 해양에서는규조류가식물플랑크톤의약 70% 를차지함 1. Diatoms ( 규조류 ) 2. Dinoflagellates ( 와편모조류 ) 3. Cyanobacteria ( 남조박테리아 ) 4. Coccolithophore ( 코코리소포아 ) 등

9 Diatoms ( 규조류, 돌말류 ) 해양식물플랑크톤 70% 차지 100~1,000 개체 / ml 봄철대번식시주요우점종

10 엽록체 핵 기름방울 상각 하각 피각 크기감소 더이상대사활동을할수없는크기에이르면증대포자형성하여원래크기로복원 증대포자

11 Dinoflagellates ( 와편모조류 ) 적조 (red tide) 원인종 많은종이독성을갖고있음 여름철상대적으로풍부 일부종야광

12 Algal Blooms Diatoms and dinoflagellates can go through periods of rapid growth known as blooms This is a result of high levels of nutrients in the water These blooms can be harmful to marine organisms and even people at times => HAB

13 Cyanobacteria ( 남조박테리아 ) 과거 Blue-green algae ( 남조류 ) 라명칭 35 억년전최초로산소를대기로방출, chlorophyll a 를가진원핵생물 요즈음건강식품으로각광을받고있음. 스피루리나 (Spirulina): 에티오피아원산이며클로렐라등과함께미래의단백질원으로주목. 청록색으로나선형이며길이 μm, 나비 8μm. 약 30 종이알려져있으며, 열대지방의염호 ( 鹽湖 ) 에자생. 사이아노박테리아의일종으로해수와염도가높고강한알칼리성을지닌열대지방의더운물에서번식. 식물과동물의혼합형태로단백질 60 70%, 지질 6 9%, 탄수화물 15 20% 로구성. 비타민 무기질 섬유소등을함유. 필수아미노산을모두함유하고있으며, 필수지방산인도풍부. 생명유지시스템 (CELSS) 과면역기능이우수하고방사능치료에효과가있어 NASA 등에서우주식품으로개발. 또 FDA( 미국식품의약국 ), WHO( 세계보건기구 ), FAO( 국제연합식량농업기구 ) 등에서안전성을인정.

14 동물플랑크톤 해양에서식물플랑크톤을잡아먹는소형초식동물 해양의표층가까이에머무름 다세포동물플랑크톤중, 가장흔한것은갑각류 (crustacean) 이며, 그중에서요각류 (copepod) 이들은작은어류들에의하여먹히므로, 해양먹이피라밋에서중심부를차지함

15 동물플랑크톤의종류 1) 종생플랑크톤 (holoplankton): 일생 (Life cycle) 을플랑크톤생활대부분 Copepods ( 요각류 ) 임

17 동물플랑크톤의종류 2) 일시플랑크톤 (meroplankton): 일생중일부만플랑크톤생활. 대부분의해양저서무척추동물은유생시기에플랑크톤시기를거침 강장동물, 빗해파리, 환형동물, 연체동물, 모악류, 절지동물, 극피동물, 어류의유생도어린 시기에는플랑크톤의 시기를가짐

19 저서생물 (benthos) 바다의바닥에부착혹은부근에살고있는생물 - infauna: 뻘이나모래같은저질에묻혀사는것 - nektobenthos: 바닥위에서기어다니다가잠시수층을유영하는것 - 저서어류 (demersal fish) 는완벽한저서생물은아니지만, 해저면바로위의수층에서유영생활을함 얕은곳에서는해조 (seaweed) 에의한광합성이이루어지기도함

21 Tidal zone (Hard rocks)

22 Large organisms in tidal zone

23 유영생물 (nekton) 유영생물은물에서물의흐름을거슬러원하는방향으로자유 로이유영을할수있는생물 해양에서는대부분의어류, 포유류, 오징어류, 파충류등의성 체가여기에속함

24 Nekton ( 유영생물 ) Types of Nekton vertebrates( 척추동물 ) invertebrates( 무척추동물 ) 1) fish( 어류 ) 1 Cyclostomata( 원구류 ) 2 Chondrichthyes( 연골어류, cartilaginous fishes) 3 Osteichthyes( 경골어류, bony fish) 1) mollusc( 연체동물 ) - squids ( 두족류 ) 2) mammal( 포유류 ) 1 Order Cetacea( 고래류 ) 2 Order Carnivora( 식육류, 기각류 ) 3 Order Sirenia( 해우류 ) 3) reptile( 파충류 ) 1 marine turtles( 바다거북류 ) 2 marine snakes( 바다뱀류 ) 3 marine lizards( 바다도마뱀류 )

25 Nekton( 유영생물 )

26 baleen To concentrate small prey and separate them from seawater, baleen whales have parallel rows of baleen plates in their mouths instead of teeth. Baleen plates hang from whale s upper jaw. When the whale opens its mouth, the baleen resembles a moustache (except that it is on the inside of their mouth). 대왕고래는 지구역사상가장큰동물, 길이가 30 m 에달함 몸무게는 100 ton 정도 남극해에서크릴을주로잡아먹음

27 두족류 (Cephalopods) 대부분의연체류 (mollusca) 는저서성이지만, 오징어는예외 오징어는수층에살면서, 육식성혹은잡식성임. 몇종류는대단히번성하고있음 Giant squid( 대왕오징어 ) is very big: 12m(40feet)

28 우리나라주변에서식하는살오징어의분포와회유 Spawning grounds and migration routes of Todarodes pacificus

Fish( 어류 ) * Characteristics of fish: - backbone ( 척추 ) - gills ( 아가미 ), - fins ( 지느러미 ) - lateral-line ( 측선 ) - cold-blooded animals ( 냉혈동물 ) * number of vertebrate species: mammals

29 Fish( 어류 ) * Characteristics of fish: - backbone ( 척추 ) - gills ( 아가미 ), - fins ( 지느러미 ) - lateral-line ( 측선 ) - cold-blooded animals ( 냉혈동물 ) * number of vertebrate species: mammals ( 포유류 ) 4,500 species (10.8%) birds ( 조류 ) 8,600 species (20.7%) reptiles ( 파충류 ) 6,000 species (14.4%) amphibians ( 양서류 ) 2,500 species (6.0%) fishes ( 어류 ) over 20,000 species (48.1%)

30 * size: small one: dwarf pygmy goby(eviata) reproduction below 15mm large one: whale shark(rhincodon) - 21m in length, 25 tons in weight The largest fish whale shark

31 Shape of fish( 어류의형태 ) Stream-line( 유선형 ) Elongate( 뱀장어형 ) Flat( 넙적형 ) Sphere( 공형 )

32 Phylum Chordata ( 脊索動物門 ) Subphylum Hemichordata ( 半索動物 ) acorn worms Subphylum Urochordata ( 尾索動物 ) sea squirts Protochordata Subphylum Cephalochordata ( 頭索動物 ) lancelats ( 原索動物 ) Subphylum Vertebrata ( 脊椎動物 ) Superclass Pisces ( 魚上綱 ) Class Cephalaspidomorphi Agnatha Subclass Cyclostomata ( 원구류 ) ( 無顎口類 ) Class Chondrichthyes ( 연골어류 ) Class Osteichthyes ( 경골어류 ) Superclass Tetrapoda ( 四枝動物上綱 ) Gnathostomata Class Amphibia ( 兩棲類 ) ( 顎口類 ) Class Reptilia ( 爬蟲類 ) Class Aves ( 鳥類 ) Class mammalia ( 哺乳類 )

33 Cyclostomata 원구류, cartilaginous fishes 연골어류, bony fishes 경골어류

34 Most Important Characteristics of Marine Microbes

35 Most Important Characteristics of Seaweeds and Marine Plants

36 Characteristics of Major Animal Phyla

37 Most Important Characteristics of Marine Fish

39 해양생태계는 구조가다양하며, 구성요소들이먹이망으로복잡하 게연결되어있다. 시간에따라변하며, 우리의과학수준으로는아직예 측능력에한계가있다. 한번파괴되면, 원상태대로가기가힘들거나많은 시간이걸린다.

40 생태계먹이사슬 고전적개념 : 규조류 - 요각류 - 소형어류 - 고래 먹이사슬 (food chain) 이라기보다는먹이망 (foodweb) 의형태를이룸 심해의열수공 (hydrothermal vent) 에서는화학합성에의한유기물합성이이루어짐 미세생물먹이그물 (microbial foodweb) 의중요성이최근에크게강조됨

41 Microbial foodweb 동물플랑크톤이규조류를직접잡아먹기에는규조류가너무작음 실제로식물플랑크톤은원생동물에잡아먹히는데, 이과정에서용존유기탄소가환경으로유출되어박테리아의먹이가됨 (Phytoplankton -> DOM -> bacteria -> protozoans -> zooplankton) 박테리아는다시다른상위단계생물들의먹이가되어또다른순환고리를형성함, 표영생태계일차생산의약반정도가미세생물먹이그물을통과함

42 해양생태계먹이그물과미세생물먹이그물

44 Where do they live? Plankton Nekton Benthos 표영생태계와저서생태계

45 표영생태계 (pelagic ecosystem) 플랑크톤과표영성어류의대부분이상층에서식 표영성어류 : * 소형플랑크톤식성어류 : 청어, 멸치등수명이짧고, 환경의영향을많이받음해양환경의변동이상위포식자에게전달 * 대형어류 : 새치류, 상어등으로써, 소형어류를섭식함 ; 바닷새, 포유류등과경쟁함

46 표영생태계의수심에따른구분과생물상

47 저서생태계 (benthic ecosystem) 저질구성물이생물군집을결정하는중요한요소. * 모래바닥에는식물이살기힘들지만, 갑각류에게는좋음. * 뻘은뿌리를가진식물에게도움이되며, 뻘위에서물을걸러먹이생물을취하는굴을파고사는동물에도움. * 바위도대형조류 (algae) 나여러동물들에게좋은서식처를제공함. 수온도저서군집에영향을미치는중요한요소

48 저서생태계 열수공생태계 (Hydrothermal vent biocommunities) 산호초생태계 (Coral reef ecosystem) 심해저생태계 (Abyssal ecosystem) 조간대생태계 (Tidal zone ecosystem)

49 열수공생태계 남미의 2500 m 심해에서열수공이발견되기전까지해양학 자들은심해저에는작은생물체들이조금씩살고있을것이라 고믿었음 황화수소 (H 2 S) 를이용한화학합성을통하여생산자들은유기 물을합성하고, 이어두운곳에서대형의생물들이매우밀집 된유형의생물상을보이고있음

50 Comparison of primary production in photosynthetic and chemosynthetic systems. Transfer of oxygen from the surface to vent bacteria materially link these two marine primary-production systems.

51 산호초생태계 해양에서가장생산력이높은생태계중의하나 산호는그들의골격으로부터불쑥나와먹이생물을잡거나햇빛에노출되도록함 산호는외골격을만들어광합성을하는식물과작은동물들이살공간을제공함. 산호는동물이라광합성을못하지만, 광합성을하는조류를데리고살고있음 백화현상 (bleaching) 과해양산성화 (ocean acidification) 가커다란위협요소임

52 Coral Reef Ecosystem Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display.

53 심해저생태계 광합성에필요한빛이없음 상층으로부터떨어지는유기물에의존함 모든생물은자기앞에떨어지는모든것을먹어치우는청소꾼 (scavengers) 어떤동물들은자체발광기관이있음 Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display.

54 조간대생태계 해안과경계지역에있으며, 육지와대기의영향을가장많이 받는해양생태계 많은종류의생물이서식 : 이매패류, 게, 대형조류

55 기초생산 ( 일차생산 ) CO2 무기물 Energy [CH2O] 유기물 Energy Source 1) 빛 : 광합성 (Photosynthesis) 육지에서는 Green Plants, 해양에서는유광층의식물플랑크톤 2) 화학에너지 : 화학합성 (Chemosynthesis) Bacteria 열수공 (H2S SO4)

56 1. 식물부유생물 기초생산자 2. 대형해조류 홍조류, 갈조류, 녹조류 5. 맹그로브 ( 홍수림 ) 3. 해초류 4. 염생식물 6. 박테리아

57 일차생산력 (primary productivity) 일차생산자가광합성혹은화학합성으로단위시간동안에고정한유기물의양 단위 : 단위면적에대해고정되는유기탄소의양 예 : g C/m 2 /yr 일차생산력에의하여고정된유기물의총량은총일차생산량 (gross primary production) 이라하고, 이중일부가생산자의호흡이나배설, 몸체유지등에쓰여지고남은유기물량을순일차생산량 (net primary production) 이라한다. 즉, 총일차생산량 = 순일차생산량 + 총호흡량

58 일차생산력을조절하는요인 빛 : 빛은물속으로들어가면급격히감소하므로유광층 ( 표층광의 1% 까지미치는깊이, 보통 100 m 정도 ) 에서식물플랑크톤의광합성이일어남, 실제로플랑크톤개체수가증가하기위해서는혼합층수심이총생산량과총호흡량이같아지는임계수심 (critical depth) 보다얕아야함 영양염 : 식물플랑크톤이유기물을생성하는데필요한물질로서질산염 (NO3), 인산염 (PO4), 규산염 (SiO2) 이대표적임 ; 영양염은광합성동안에식물플랑크톤에흡수되어, 조직형성및유기물동화에사용됨 ; 일부는호흡및배설에의해해수로배출되어순환함 ; 해양에서는규조류가많아, 규조류의외각을구성하는규소 (Si) 가중요한영양염임

60 Distribution of primary production in the oceans

61 High nutrients, low chlorophyll: HNLC - Iron experiment

62 영양염의수직분포 : 1) Thermocline ( 수온약층 ) blocks the exchange of nutrients between upper and lower layers 2) Nitrates( 질산염 ), Phosphates( 인산염 ), Silicates( 규산염 ) 분포 : surface : exhausted Nitrate: lower level in ML & higher level in lower layer, separated by nutricline mid and deep layers below 1000 m: abundant due to decomposition processes of organic matters such as marine snow by bacteria. Upwelling hoists these nutrients to the surface again.

63 수직생산 Chlorophyll primary production (PP) : maximum concentration in m, why? physics of mixed layer and thermocline

64 생물학적펌프 (Biological pump) 외양의진광대에서만들어지는생체량의약 90 % 는심층으로내려가기전에무기물영양염으로분해됨 남아있는유기물 10% 는심층으로가라앉는데, 이중에서약 1% 만남고나머지는분해됨 해저에도달한 1% 는그곳에축적됨 이렇게진광대에서심해로물질이제거되는것을생물학적펌프라고함, 이과정에의하여해양상층의이산화탄소와영양염이심해로이동하게됨

65 신생산 (New production) Gross primary production: the total amount of organic carbon produced by photosynthesis per unit of time in a certain area. Algae use some of this material for their own maintenance, through cellular respiration. Gross primary production has two components: new production and regenerated production. Net primary production: gross primary production minus cellular respiration. New production: The production results from nutrients brought in from outside the local ecosystem by processes such as upwelling. Regenerated production: The production results from nutrients that are recycled within the ecosystem. As the ratio of new production to gross primary production increases, so does this ecosystem s ability to support animal populations such as pelagic fish. 일차생산력에의하여고정된유기물의총량은총일차생산량 (gross primary production), 이중일부가생산자의호흡이나배설, 몸체유지등에쓰여지고남은유기물량을순일차생산량 (net primary production) 이라함

66 3.4 생태계먹이그물안에서일어나는상호작용 상향식조절 하향식조절 호리병형조절 3.5 환경변화와생태계 해양의환경수용력 기후-해양물리환경-생태계상호작용 해양산성화 해양환경과생태계변화의추적과감시

67 Bottom-up 먹이피라밋 Top-Down -- Wasp-waist ---

68 생태계구성요인들사이의관계 Bottom-up approach: 일차생산력을유발하는식물에의하여, 그위의중위및상위생태계생물들의생물량이결정된다고믿는가설 Top-down approach: 상위생태계생물들의포식에의하여그하위에존재하는생물량이결정된다고믿는가설 Wasp-waist approach: 해양의표층에서식하는소형어류들이생태계먹이망의상위와하위생태계를연결하여주며, 조절자가된다고하는가설

69 생태계먹이망의상향식조절

70 여러유형의먹이피라미드

71 Ryther 가계산한해양의생산력

72 생태계먹이망의하향식조절

73 생태계먹이망의호리병식조절

74 Fishing down foodweb (a) the Yellow Sea (b) the East China Trophic level changes for resource organisms in the Korean areas

75 커다란상위영양단계생물들이감소하고, 작은중위영양단계생물들이증가한다

77 Types of Marine Resources: Materials: oil, mineral, water, etc. Energy: wave energy, tidal energy Biological resources: fish, sea weed renewable resources Others: living space, transportation, sightseeing, etc.

78 해양수산자원이란? - 해양생태계를구성하는생물가운데인간이이용할수있는 수산생물의집단 - 해양생물자원, 혹은 유용해양생물자원 이라고도불림

79 Biological resources

80 수산업은 어획 : 지구상에서마지막남은야생동물포획 양식 : 보존조치필요함 특히중국에서급성장 약 1,000 여종이 FAO 통계에수록됨. ( 한국의통계에는약 100 여종이기록됨 )

81 세계어획어업 million tonnes World excluding China China

82 세계양식생산 Million tonnes China World excluding China

83 어획과양식 어획 : Cost/kg : increase Productivity: decrease less employment 양식 : Cost/kg: decrease Productivity: increase more employment

84 Yields of Korean Fisheries Production (10^4 MT) Total Distant-w ater Aquaculture Coastal&Offshore Year

85 Fish Consumption per person per year Kilograms Japan South Korea China Canada Russia US

86 핵심단어 (Key words) 우리의후손들에게, 현재우리가향유하고있는자연의혜택 을계속누리게할수있도록 - 자원에대한지속적개발 (Sustainable development) 방안이필요 - 아울러건강한생태계 (Healthy ecosystem) 를 물려줄수있어야함

87 해양수산자원의특성 광물자원과는다르게, 스스로증식이가능한자율갱신자원 (self-regulating renewable resources) 대부분이동성이있으며, 자원의주인이없음하지만, 200 해리 EEZ 의정착으로, 연안국은자국의해양자원에대한배타적독점권이있으며, 아울러자원을효율적으로관리하여야하는의무가생김 자원량은항상변동하고있으며, 남획의징후가늦음, 어느정도어업이진행되어야자원이고갈되는현상이나타남

88 어업생산과경향 Total golbal aquatic production (164 million tons, in 2004) inland 23% Total golbal aquatic production (164 million tons, in 2004) aquaculture 32% marine 77% fisheries 68% * 현재, 해양생산이내수면생산의약 3 배 어획생산이양식생산의약 2 배 * 2030 년에는양식생산이어획생산을능가할것임

89 어느정도의수산물생산이더필요한가? 단백질의공급원 - 농산물, 축산물, 수산물이며, 수산물로부터의단백질공급 : 전체의약 20% 2050 년에는인구가약 90 억명으로증가할것으로예상됨 인류는약 3.7 억톤의단백질이필요함 2006 년현재 어류의어획은약 8500~9500 만톤 양식생산은약 4000 만톤 동물사료, 지방추출등으로약 3300 만톤을사용하므로, 인류의식량으로는약 1.1 억톤의수산물이이용됨. 수산생산의약 30% 가단백질이라면, 이로부터약 3000 만톤의단백질이인류에게공급됨 수산물로부터공급되는단백질이계속 20% 를유지한다면, 2050 년에는 7400 만톤 ( 즉, 3.7 억톤 x 0.2) 이상의단백질이수산물로부터공급되어야함. 즉, 현재보다두배이상의수산물생산량이필요하므로, 적절한수산물증산대책이필요함

90 어업자원과관리 100 여년전까지도 해양의수산자원은무한정이며, 우리인류가아무리소모한다고할지라도고갈되지않을것 이라는견해가우세하였음 하지만, 산업의발달에따른어획기술의발전과수산물수요의증가로인하여, 세계해양의곳곳에서수산자원이남획되는결과가초래되었음 이러한자원의감소는어획능률의저하를야기시켰으며, 같은양의수산자원을생산하기위하여과거보다더욱많은비용 ( 혹은노력 ) 이어획활동에투입되었음 과도한투자는수산자원의남획현상을 더욱심각하게만드는악순환이거듭되었음

91 가입남획과성장남획 가입남획 (recruitment overfishing): 과도한어획활동때문에, 산란군이줄어들어가입군이줄어들게되는경우 ( 예 : 청어는성어로성장한이후에어업에가입되며, 성어기간중에는거의성장을하지않음. 그리고, 성장군의연령군수도적으므로, 남획을하면재생산에참여한성어자원이줄어들어재생산력이감소함 )

92 가입남획의예 ( 청어 )

93 성장남획 (growth overfishing): 성장에비교적오랜기간이걸 리는어종을적당한크기로성장되기이전에어획하여, 그어 종이성장을할기회가없어지는경우 ( 예 : 가자미는가입이후에도계속성장을하며, 성어를구성하는연령군의수가많음 ; 따라서가입남획의위험은청어에비하여상대적으로적으나, 적당한크기로성장하지못하고어획될가능성이커짐 )

94 성장남획의예 ( 가자미 )

95 수산자원의변동 수산자원량은항상변동한다. => 자원관리의필요성이대두 Environments( 환경, E ) Recruitment ( 가입, R ) Growth ( 성장, G ) Fish resources ( S ) Natural death ( 자연사망, M) Fishing ( 어획, F )

96 무엇이수산자원의변화를초래하는가? - 자원의감소는인위적어획에의한영향인가? - 자원의변화는지구환경변화에의한영향인가? 이두가지는독립적으로나타나기보다는같이함께상승작용일으킴 해양은고유의자정능력과완충능력을가지나일단한계를넘어순환 계가파괴되면단시간이내에원상복구불가능함 따라서, 해양개발 vs. 환경및자원보전정책이균형을이뤄야함 과연, 자원의변화를우리가조절할수있는가?

97 수산자원관리에생태학적접근법고려 (Ecosystem approach to fisheries: EAF) World Summit on Sustainable Development Johannesburg, 년, 남아프리카요하네스버그에서개최된 지속적성장을위한세계정상회의 에서해양생태계를건강하게유지하기위하여어획물생산의감소를위한노력이지속적으로추진되어야한다고결의

98 Ecosystem Approach to Fisheries (EAF) 생태계관리와어업관리라는두패러다임의결합 Ecosystem management (ecological well-being) Fisheries management (human well-being)

99 새로운이슈의등장 20 세기에는수산자원의관리가남획금지를위한방침에초점이맞추어졌었음 따라서이분야학문과관리방침에커다란진전이있었으며, 21 세기에는어업관리가잘될것으로전망함 하지만, 자연의변화에대한생태계의반응예측에대해서는아직우리인간의능력에서벗어나있음 특히, 기후변화와해양산성화는해양수산자원관리에서가장커다란이슈로부상하고있음

100 환경변화와생태계 Climate/weather 육상생태계 해양생태계 생물은환경의영향뿐만이아니라, 주위의다른생물의영향을받는다. ( 먹이생물과포식자와의상호작용 )

101 수산부문에서의지구환경변화의영향 기후변화바다환경의변화생태계재편사회체제의변화 이산화탄소등온실기체증가 해수면상승 ( 연안역변화 ) 해양의생산력변동 어업인구의변화 지구온난화 - 지난 100 년간 년이후부터는연간 3.1 mm 상승 - 21 세기말까지 18~59 cm 상승가능 동식물분포및생리현상변화 어업구조의변경 어업정책의개편 ( ) 0.74 도상승 표층해수온상승 수산자원의자원량증감 - 향후 100 년간 해류의변동 최대 6.4 도상승 가능 해양산성화

102 21 세기한반도에서의온난화추세 Temperature(oC) Annual mean temperature y = x ( 세계평균 ) y = x ( 동부태평양 ) y = x ( 한반도부근 ) Year 한반도의온난화정도는세계평균에비하여약 1.5 배높음

103 북동태평양의기후체제변환과어획량변화 (a) 코디악섬에서의기온변화 (b) 알래스카만에서의곱사연어어획량변화 (c) 북한해역에서의어획량변화

104 환경변화에따른생물의이동 해양온난화에따른 북태평양연어분포 의변화예측도 미래는현재보다 훨씬위축된분포 를보여줌

105 지구온난화와꽁치의반응시나리오 지구온난화연직혼합약화먹이감소소형화마리수증대 수온상승 먹이가풍부한북쪽에산란 생존증가 산란회귀지연 산란양증가

106 현재의상태 지구온난화후 수온이상승할뿐만이아니라영양염의공급량등도변화하기때문에, 식물플 랑크톤및동물플랑크톤의양이감소하여꽁치는소형화됨. 하지만, 회유경 로가바뀌고, 산란장이확대되기때문에, 꽁치의수는증가할것으로예상

107 현재의꽁치회유경로 온난화후 섭이장 섭이장 산란장 산란장 산란장

108 환경수용력을나타내는로지스트성장곡선

109 Biomass spectrum 이론의모식적그림

110 해양표층의아라고나이트의포화상태 청색은탄산칼슘이형성될수있는조건이며, 2100년의적색은해수가생물의칼슘구조를녹일수있는상태를나타냄

111 해양의산성화변화경향 ph 'A2' Scenario from the Canadian Centre for Climate Modelling and Analysis (CCCMA) Earth System Model CanESM1: Zahariev, Christian & Denman, 2008; Arora et al., 2009, J. Climate; Christian et al., 2010, JGR-Biogeosciences

112 해양산성화가생물에미치는영향 해수는원래알칼리성이지만, 이산화탄소가용해되면서알칼리성이약화되고해양의산성화가진행 해수의산성화는탄산 칼슘껍질을가지는 생물들의생존을위협전복치패에대한해양산성화의영향을조사결과, 유생으로부터변태한지얼마안된치패를각기다른이산화탄소농도아래에서 1 개월간사육, 1000 ppm 의고농도환경에서껍질의외측이용해하기시작하는것이밝혀졌음

이상훈 심재국 Vegetation of Mt. Yeonin Provincial Park Department of Life Science, Chung-Ang University The forest vegetation of Mt. Yeonin Provincial Park

이상훈 심재국 Vegetation of Mt. Yeonin Provincial Park Department of Life Science, Chung-Ang University The forest vegetation of Mt. Yeonin Provincial Park was surveyed from August 2016 to October 2016. The