기후변화에 따른 해양생태계의 반응은 해양의 일차 생산을 대표하는 식물성 플랑크톤의 엽록소-a 장기변동을 통 해 이해할 수 있다. 본 연구에서는 중국 연안 양쯔강 유출수와 외해수가 만나는 동중국해 전이 수역에 위치한 이어도 해양과학기지(Ieodo Ocean Research Station, I-ORS)를 중심으로, 지난 20년(2003-2022) 동안의 위성 해색 자료를 활용 하여 엽록소-a 농도의 장기변동 특성을 분석하였다. MODIS/Aqua 관측 자료에 연안의 탁도 특성을 고려한 Y O C 알고 리즘을 적용하고 최적 내삽법(OI)을 이용해 결측을 보정하였다. 분석 결과, 연구 해역의 엽록소-a는 중국 연안의 고농도 해수와 외해의 저농도 해수가 만나는 뚜렷한 동서 구배를 보였으며, 전선의 위치와 형태는 계절에 따른 강한 변동성을 보였다. I-ORS는 전선 중심부에 위치하여 계절풍과 해류 변동에 따라 다양한 물리적 외력에 민감한 전이대 환경을 나 타냈다. 상관계수 분석에서 I -O RS의 엽록소-a 변동은 겨울에 북서계절풍에 의한 혼합, 여름에는 제주난류의 북상과 관 련된 계절적 패턴이 확인되었다. 엽록소-a 농도의 장기변동 추세는 중국 연안역에서 뚜렷한 감소 경향을 보였으나, 외 해 해역에서는 변동이 미약하였으며 이러한 대비는 해수면온도의 온난화와 공간적으로 정합적이었다. 특히 해수면온도 의 급격한 온난화가 진행된 양쯔강 인근 해역에서 엽록소-a 농도의 감소는 완만한 온난화 지역보다 크게 나타났으며, 강한 조석 및 바람에 의한 활발한 혼합이 결합된 성층 약화 경향이 두드러졌다. I-ORS는 연안과 외해의 상호작용이 집 중되는 전략적 관측 거점으로서, 향후 위성 자료와 현장 관측을 통합한 장기 모니터링을 통해 기후변화에 따른 동중국 해 생태계 변화를 이해하는 데 핵심적인 역할을 할 것으로 기대된다.

본 연구는 식물성 플랑크톤의 1차 생산력에 대한 N:P ratio의 영향을 분석하기 위해 “영양염 첨가실험(NEBs)”을 실시하였다. 영양염 첨가실험(NEBs)에 의한 N:P Ratio의 영향은 대청호에서 측정된 수질데이터와 비교분석하였다. 단기 영양염 첨가실험 결과, 인 (P)을 첨가한 처리군들 (N:P Ratio=5, 15, 20, 30)에서의 1차 생산력의 반응이 대조군 (Control)과 인(P)을 첨가한 처리군 (N:P Ratio=80, TV), 질소(N)를 첨가한 처리군(N:P Ratio=150, TVI)에서보다 높았다. 또한 질소 (N)를 처리한 처리군에서는 대조군과 모든 처리군에서보다 1차 생산력의 반응이 유의하게 작았다. 영양염 첨가실험의 결과, 식물성 플랑크톤의 성장에 인이 제한영양염으로 작용하고 있었으며, 질소첨가 (Spiking N)는 식물성 플랑크톤의 성장을 억제한 것으로 사료된다. 대청호의 영양염 변이 분석 결과, 최소 N:P Ratio에서 엽록소-a의 최대농도가 나타났고, N:P Ratio는 식물성 플랑크톤의 성장에 대한 핵심 조절자로 사료되었다. 본 연구결과를 종합해 볼 때, N:P Ratio가 식물성 플랑크톤의 성장을 조절하는 핵심 인자로 작용 할 것으로 사료된다.

In order to study on the variational characteristics of water quality and chlorophyll a concentration, the water samples were collected daily or three times a week during the period from April 1990 to November 1991 at Kukdong port located in the Northern Kamak bay of Southern Korea I made an analysis on biological factor as chlorophyll a concentration as well as physico-chemical factors such as water temperature, salinity, sigma-t, dissolved oxygen, nutrients (ammonia, nitrite, nitrate, phosphate, and silicate), N/P ratio and chemical oxygen demand. In Northern Kamak bay seasonal variations in physical factors such as water temperature, salinity and sigma-t were very marked. On the other hand, chemical factors such as nutrients concentration and COD were not so. Chemical factors, in particular, silicate were influenced by input of freshwater. And the roles of silicate on the seasonal succession of phytoplankton species composition was very low. Phytoplankton biomass as measured by chlorophyll a concentration was very high all the year round, and it was controlled by the combination of several factors, especially of N/P ratio determined by dissolved inorganic nitrogen.