Photosynthesis and respiration of seagrasses are mainly controlled by water temperature. In this study, the photosynthetic physiology and respiratory changes of the Asian surfgrass Phyllospadix japonicus, which is mainly distributed on the eastern and southern coasts of Korea, were investigated in response to changing water temperature (5, 10, 15, 20, 25, and 30°C) by conducting mesocosm experiments. Photosynthetic parameters (maximum photosynthetic rate, Pmax; compensation irradiance, Ic; and saturation irradiance, Ik) and respiration rate of surfgrass increased with rising water temperature, whereas photosynthetic efficiency (α) was fairly constant among the water temperature conditions. The Pmax and Ik dramatically decreased under the highest water temperature condition (30°C), whereas the Ic and respiration rate increased continuously with the increasing water temperature. Ratios of maximum photosynthetic rates to respiration rates (Pmax : R ) were highest at 5°C and declined markedly at higher temperatures with the lowest ratio at 30°C. The minimum requirement of Hsat (the daily period of irradiancesaturated photosynthesis) of P. japonicus was 2.5 hours at 5°C and 10.6 hours at 30°C for the positive carbon balance. Because longer Hsat was required for the positive carbon balance of P. japonicus under the increased water temperature, the rising water temperature should have negatively affected the growth, distribution, and survival of P. japonicus on the coast of Korea. Since the temperature in the temperate coastal waters is rising gradually due to global warming, the results of this study could provide insights into surfgrass responses to future severe sea warming and light attenuation.

이 연구는 강원대학교 학술림 내의 산지계류를 대상으로 2년간(2017∼2018)의 현지 모니터링에 기초하여 수온과 강우, 유량 및 기온 등 환경인자간의 관계를 분석하고, 계절별 산지계류의 수온변화 예측기법에 대하여 검토하였다. 동절기를 제외한 봄, 여름 및 가을철로 구분하여 단계적 다중선형회귀분석을 실시하였으며, 계절별 산지계류의 수온변화에 미치는 환경인자의 영향을 분석하였다. 그 결과, 산지계류의 일평균 수온은 봄철 6.9∼17.7℃로 기온과 유의적 관계를 나타내었고, 여름철 12.2∼26.3℃로 기온, 유량과 유의적 관계를 나타냈으며, 가을철 3.6∼19.3℃로 기온 및 유량과 유의적 관계를 나타내는 등 계절별로 산지계류의 수온에 미치는 영향인자는 다르게 나타났다. 다중선형회귀식은 봄철 (0.553×기온)+(0.086×유량)+4.145(R2=0.505; p<0.01), 여름철 (0.756×기온)+(-0.072×유량)+2.670(R2=0.510; p<0.01), 가을철 (0.738×기온) +(0.028×강우)+2.660(R2=0.844; p<0.01)이었다. 도출된 모든 회귀식의 결정계수(R2)는 기온만으로 예측한 경우보다 높게 나타났고, 봄철에서 가을철로 갈수록 증가하였다. 향후 정밀도 높은 산지계류의 수온변화 예측을 위해서는 지속적인 현지 모니터링과 함께 시･공간적 데이터의 확보가 중요하다고 판단된다.

잉어, Cyprinus carpio를 대상으로 고수온 스트레스 발생 시 코티졸 호르몬 변화 및 누적 사망 률을 조사하였다. 수온 변화에 따른 20℃, 24℃ 및 28℃ 실험군의 코티졸 변화는 수온 변화 후 6시간에 코티졸 함량이 증가하다가 24시간 이후부터 감소하여 20℃ 및 24℃ 실험군은 실험 전 의 코티졸 함량에 가까운 수치로 감소하였다. 48시간의 28℃ 실험군 코티졸 함량은 실험 전의 코티졸 함량보다 높았으나 24시간의 코티졸 함량보다는 유의한 차이를 보이며 감소하였다. 반면, 32℃ 실험군은 수온 변화 후 6시간부터 코티졸 함량이 증가하여 24시간에 코티졸 함량 이 최대치로 증가하였으며 48시간까지 코티졸 함량이 감소하지 않고 유지되는 경향이 나타났 다. 20℃, 24℃ 및 28℃ 실험군은 수온 변화 후 12시간까지 누적 사망률이 증가하다가 그 이 후부터 사망하는 개체가 발생하지 않았으나, 32℃ 실험군은 실험 종료 시(48시간)까지 지속적 으로 누적 사망률이 증가하는 경향이 나타났다. 본 연구로 도출된 결과를 이용하여 호르몬 분 석을 통해 특정지역의 폐사 위험 정도를 확인할 수 있는 방안으로 활용 가능할 것이다.

본 연구에서는 동해 연안의 경상북도(경북)와 강원도(강원)의 정치망어업에서 31년(1980~2010)간 5~11월에 어획된 방어 어획량 과 연근해 수온과의 관계를 살펴보았다. 또한, NOAA 수온 영상을 이용하여 수온의 상승과 하강 시기에 외해수의 이안 및 접안으로 인한 방어의 북상시기(5~8월)와 남하시기(9~11월)의 어획량 변동을 분석하였다. 전체 방어 어획량의 변동은 연도별 차이는 있지만 방어의 북상 시기보다 남하시기에 높은 수온의 외해수가 연안에 접안할 때 어획량이 증가였다. 연안수온의 하강기는 북상 및 남하하는 모든 시기에 경북이 강원보다 방어 어획량이 많았다. 수온 상승기는 방어 어획량의 증감이 동시에 나타났고, 남하시기의 방어 어획량은 일반적인 현상 과 달리 강원이 경북보다 어획량이 많았다. 이것은 하계의 25 이상의 수온이 강원도까지 분포하면서 추계까지 높은 수온(20 )이 지속 되어 방어의 체류시간이 길어졌기 때문이다.

In this study, we investigated the response of freshwater oligochaete, Tubifex tubifex, to the water temperature changes and the differences of substrate composition in a laboratory condition. The changes of body shape were observed in a test cage according to the water temperature change ranging from 10℃ to 30℃ with 2℃ interval every 10 minutes. The substrate preference was observed with four different substrate composition from silt-clay to coarse sand. Our results displayed that T. tubifex preferred substrates with the smallest particle size (<0.063 mm). The water temperature influenced on the activity and body shape of T. tubifex, showing low activity with the coiled and constricted body shapes at lower temperature and high activity with relaxed linear body shapes at higher temperature.

급격한 수온의 변화는 어류의 생리학적인 측면에서 스트레스를 유발한다. 본 연구에서는 넙치 (Paralichthys olivaceus)로부터 각 수온별(9, 12, 15, 18 및 21℃) 조건에 따라 24 및 48시간 동 안 노출시킨 후에, 혈액생리학적 분석, 스트레스 단백질로 알려진 Hsp70 mRNA 발현 및 산소 소비량을 조사하였다. 혈액학적 분석에서 hematocrit (Ht) 및 hemoglobin (Hb), 혈장 코티졸 및 글루코스의 변화, aspartate aminotransferase (AST) 및 alanine aminotransferase (ALT), NH3, 삼 투질농도(osmolality) 및 총단백질(total protein, TP)은 9℃ 및 12℃에서 다른 수온별 실험구에 비 해 대부분의 항목에서 유의적인 차이를 보였다. Hsp70 mRNA 발현은 9℃ 및 12℃에서 다른 실험구에 비해 높은 발현량을 확인하였고, 산소소비량은 9℃ 및 12℃에서 21℃에 비해 낮았다. 이러한 결과는 넙치 종자의 장거리 수송을 위한 수온자료로 활용할 수 있다

The purpose of this study is to analyze the climate change exposure of fisheries and fish species in the southern sea of Korea under the RCP climate change scenarios. The extent of exposure was calculated through weighted sum of the sea temperature forecasted by National Institute of Fisheries Science, and the weight were obtained from the time-space distribution of each fisheries or species, based on the micro-data for the fishing information reported by each fisherman. Results show that all the exposed sea temperature of RCP8.5 is higher than that of RCP4.5 in year 2100 as well as in near 2030, therefore it is thought to be very important to reduce the GHG emission even in the short term. The extent of exposure was analyzed to be comparatively high especially in the fisheries such as anchovy drag nets and species like cod, anchovy and squid. Meanwhile the method of this study is considered to be excellent to obtain the accurate extent of exposure under RCP scenarios, and therefore it is applicable on assessing the vulnerability of climate change in fisheries.

The objective of this study was to evaluate the effects of acute hypoxia on the physiological stress responses (plasma cortisol as the primary response, and hematocrit, hemoglobin, plasma glucose, sodium, chloride, osmolality, aspartate aminotransferase (AST) and alanine aminotransferase (ALT) as the secondary responses) of Korean rockfish. The mortality in Korean rockfish started at 0.7 mg L-1 and 0.8 mg L-1 levels at 12℃ and 20℃, respectively. And the time required for the mortality in experimental fish was 274 and 148 minutes at 12℃ and 20℃, respectively. Levels of hematocrit, hemoglobin, AST, ALT, ion concentration, osmolality, glucose and cortisol had significantly increased with decreasing dissolved oxygen at 12℃ and 20℃.

순환식 수막시스템의 적정 수온을 결정하는데 필요한 기초자료를 제공하기 위하여 딸기를 토경재배하고 있는 실험온실에서 외부온도, 수막용수의 수온 및 야간시간대에 따른 처리방식별 온실 내부 환경변화를 비교 분석하였다. 대조구는 무수막 온실이고, 처리구는 수온이 10oC, 15oC로 각각 설정된 순환식 수막온실로서 모두 무가온 및 추가적인 보온자재의 투입이 없는 상태를 말한다. 수막이 직접 살수되는 2중 비닐하우스는 폭 5.5m, 길이 55m이고, 분당 살수되는 평균 수막유량은 38.5~44.5L로 나타났다. 3가지 처리조건 모두에서 외부온도와 내부온도는 양의 선형관련성이 매우 높게 나타났으며 처리구 (10, 15oC)의 외부온도에 대한 상관성은 유사한 수준으로 분석되었다. 보온효과는 수온 15oC 처리구가 수온 10oC 처리구보다 1.3oC 정도 우수한 것으로 나타났다. 외부온도가 약 -8.1~8.6oC 범위에서 변화할 때, 처리조건 별 최저온도는 무처리구, 수온 10oC 처리구, 수온 15oC 처리구가 외부에 비해 각각 6.4, 11.0, 12.3oC 정도 높게 유지되는 것으로 나타났다. 평균 온도는 무처리구, 수온 10oC 처리구, 수온 15oC 처리구의 순으로 높아지고 온도변화폭은 오히려 작아지는 경향을 보였다. 외부 최저 온도가 -1.3oC, 평균온도가 1.5oC인 날은 수막시스템의 수온을 10oC로, 외부 최저온도가 -4.7oC, 평균온도가 -0.2oC 인 날은 수온을 15oC로 설정해도 온실의 목표온도(5oC) 유지가 가능한 것으로 나타났다. 처리조건별 야간시간대( 일몰 후, 자정, 일출 전, 일출 후)에 따른 온실 내부와 외부의 온도는 전반적으로 일몰직후가 가장 높고, 이후 서서히 감소하여 일출직전이 가장 낮아지는 경향을 보였다. 따라서 온실의 목표온도 유지를 위해서는 일출직전 시간대에 특히 집중적인 관리가 필요하며, 순환식 수막 시스템의 수온을 획일적으로 15oC 이상으로 결정하기 보다는 외부온도 변화, 야간시간대, 재배작물에 따라 다르게 결정하는 것이 타당한 것으로 판단된다.

실지렁이는 다양한 수환경에서 서식하며 일반적으로 유기물 퇴적이 많은 곳에서 군체를 형성하여 서식한다. 실지렁이(Tubifex tubifex)는 유기물 오염에 대한 내성이 강하여 수질 오염도의 지표종으로 전세계적으로 널리 적용되고 있다. 실지렁이를 이용한 생태독성 연구, 유기물 분해능에 대한 연구는 오래전부터 수행되어 왔으나 상대적으로 기초 행동에 대한 연구가 미진하다. 수온은 수생생물들의 발생, 생장, 활동에 영향을 미치는 가장 중요한 요인 중의 하나이다. 이에, 이 연구에서는 다양한 수온 조건에서 실지렁이의 활동성 및 하상 선호도를 비교하였다. 수온은 10 ℃에서 30 ℃까지 2℃ 간격으로 증가시키면서 실지렁이의 행동을 관찰하였다. 형태적 변화는 활동성 변화를 대변해 주며 낮은 온도조건(예, 10 – 14 ℃)의 경우 T. tubifex는 몸을 수축하고 있으나 온도가 증가함에 따라 수축된 몸이 길게 이완 되었다. 전반적으로 16 – 18 ℃에서 대부분의 T. tubifex 개체들이 몸이 이완되었으며 24 ℃이상에서는 몸을 길게 펼쳐진 형태가 주로 지속되었다. 다양한 하상 조건 중에서 하상에 관계없이 항상 가장 작은 하상에서 가장 높은 밀도를 보여 하상크기가 작은 것을 선호하는 특성을 보였다. 아크릴 수조에 silt(<0.0625mm), very fine + fine(0.0625 - 0.25), medium(0.25-0.5), coarse(0.5-1) sand를 제공한 경우 silt에서 가장 높은 밀도를 보였다.

본 연구에서는 동해 연안정지관측 8개 지점(감포, 울기, 장기갑, 포항, 죽변, 동해(묵호), 주문진, 속초)에서 43년(1971-2013)간 조사한 표층수온을 이용하여 지역별 수온의 유사도에 따른 군집분석과 수온의 장기 변화를 살펴보았다. 수온의 유사도에 의한 군집분석 결과, 본 연구지역은 크게 그룹 A(동해, 주문진, 속초)와 그룹 B(감포, 울기, 장기갑, 포항, 죽변)로 구분되었다. 여기서 A 그룹의 속초와 B 그룹의 죽변, 포항, 감포를 중심으로 한 수온과 수온편차의 장기 변화에서 수온은 10년 규모의 변동을 보였다. 각 지역별 수온은 43년간 증가 경향을 보였고, 1988년을 기준으로 고수온기와 저수온기로 구분되었다. 각 지역에서 43년간 수온은 속초가 2.26℃, 죽변이 1.99℃, 포항이 1.11℃, 감포는 0.89℃ 각각 증가하였고, 지역적으로는 동해 남부에서 북부로 갈수록 수온의 증가 속도가 크게 나타났다. 계절별 수온의 증가는 추계와 동계의 경우 속초>죽변>포항>감포의 순이었고, 춘계와 하계는 죽변>속초>포항>감포의 순으로 나타났다.

미더덕의 집단폐사가 주로 발생하는 여름철 고수온 및 빈산소에 의한 생물학적 지표를 찾아 대량폐사 원인 구명을 위한 기초자료로 활용하기 위하여 수온상승 및 용존산소농도 감소에 따른 미더덕의 생존율, 생리적 반 응 및 조직학적 변화 등을 조사하였다. 수온상승에 따른 생존율은 수온 23􀆆C에서 63.3%, 26􀆆C 에서 56.6%였으며, 수온 29􀆆C에서 노출 6일째 모두 사 망하여 노출 6일 동안의 반수치사 수온은(6day-LT50)은 24.58􀆆C (19.48~35.48􀆆C)였다. 용존산소 농도 감소에 따 른 생존율은 노출 11일째 용존산소농도 4.0 mg L-1에서 20%였으며, 2.0 mg L-1에서는 모두 사망하였고, 반수치사 용존산소 농도 (11day-LC50)는 3.88 mg L-1 (3.29~4.57 mg L-1)였다. 산소소비율과 암모니아질소 배설률은 임계 수온 및 임계용존산소 농도이하에서 감소하였다. 수온 상승 및 용존산소 농도 감소에 따른 미더덕의 새낭, 소화관 및 피낭의 병리조직학적 결과는 각 기관을 구성하고 있는 상피세포층의 증식, 응축 및 괴사, 식세포 및 혈구침윤, 섬모탈락, 근섬유 변성 등의 변성이 공통적 으로 관찰되었다. 미더덕은 수온 24􀆆C 이상, 용존산소 3.8 mg L-1 이하에서 조직학적 병변, 대사율 감소 등으로 환 경변화에 매우 민감한 생물이므로 여름철에 양성되고 있는 미더덕의 양식장관리에 세심한 관리가 요구된다.