An estuary is an area where a freshwater river or stream meets the ocean. Even before the importance of the value of estuaries was recognized, the estuary was lost because of large-scale conversion by draining, filling, damming, and dredging. In South Korea, 643 estuaries are located, and the total area is 3,248,300 ha, accounting for 32.5% of the total area of South Korea. Over 35% of Korean estuaries are closed estuaries which are only temporally connected with the sea, either permanently or periodically. Since 2008, in order to preserve the estuary ecosystem and solve major issues in the estuary by accumulating knowledge about the estuarine ecosystem, the Ministry of Environment of Republic of Korea has been conducting the “Estuarine Ecosystem Monitoring and Assessment Project”. At 668 sites of 325 estuaries, epilithic diatom, benthic macroinvertebrate, fish, and vegetation are investigated, and the habitat condition of each site is evaluated using the newly developed biotic index. More than 100 researchers annually record 2,097 species of estuaries according to the standardized survey guidelines over the past 14 years and provide strictly managed data necessary for establishing estuaries conservation policies. As a result of bibliometric analysis of 1,195 research articles related to the monitoring and assessment of the estuarine ecosystem, research on pollutants such as heavy metals and sediment control have recently been conducted. “Estuarine Ecosystem Monitoring and Assessment Project” is an ecological monitoring type of long-term mandated monitoring that is usually focused on identifying trends. Although it is difficult to identify the mechanism influencing a change in an ecosystem through long-term mandated monitoring, providing empirical data for supporting evidence-based policy, decision-making, and the management of ecosystems. In order to increase the efficiency of the project, research to investigate the relationship between sediments and pollutants and organisms can be conducted at specific estuaries or sites to compensate for the shortcomings of mandatory monitoring.

The phytoplankton community in the estuarine system is affected by changes of physicochemical factors easily. The present study analyzed phytoplankton community distribution and similarity, in addition to exploring factors influencing variations in phytoplankton community structure in three lakes located in the Yeongsan River estuary from March 2014 to November 2017. We carried out non-multidimensional scaling (NMDS) and random forest analysis (RF) for comparing the pattern of phytoplankton distribution and the relationship between phytoplankton distribution and environmental variables. Similarity Percentage (SIMPER) and Analysis of Similarity (ANOSIM) were performed to figure out the similarity of phytoplankton community at each site of three lakes. From NMDS, Phytoplankton community distribution differed between Yeongsan and Gumho lakes, and the factors influencing the distribution of phytoplankton communities across the three lakes were water temperature, dissolved oxygen, total nitrogen (T-N), nitrate-N (NO3-N), and conductivity. NO3-N was a key factor influencing phytoplankton community structure in the three lakes based on RF. A total of 24 species were identified as indicator species in the three lakes studied, with the highest species numbers observed in Yeongsan Lake (13) and the lowest observed in Yeongam Lake (2). According to SIMPER and ANOSIM results, the phytoplankton community in Yeongsan and Yeongam lakes were similar, and they differed from those in Gumho Lake. In addition, the phytoplankton community structure varied across the study sites in the three lakes, indicating that water channels across the lakes a minor influence phytoplankton community distribution.

육상으로부터 각종 오염물질이 유입되는 하구역은 오염관리에 주의를 기울일 필요가 있다. 본 연구에서는 석탄회 조립물과 하구의 오염 퇴적물을 혼합하여 저서 환경 개선 효과 및 저서 미생물의 군집 구조 변화를 조사하였다. 하구 퇴적물과 석탄회 조립물을 7:3 의 비율로 혼합하여 1개월 동안 반응시킨 후 환경 및 미생물 군집을 분석하였다. 퇴적물의 환경인자를 분석한 결과, 석탄회 조립물이 혼합된 실험구의 pH는 11까지 증가하였다. 실험구의 DIP 농도는 석탄회 조립물과의 반응을 통해 생성된 인산칼슘으로 인해 대조구 대비 30 % 감소하였다. 또한 대조구 대비 실험구에서 증가한 Gammaproteobacteria 강은 DIP 감소에 영향을 줄 수 있음을 확인하였다. DIN 농도는 대조구 대비 실험구에서 2배 이상 증가하였는데, 이는 높은 pH 및 석탄회 조립물에서 용출되는 NH4 +-N의 영향인 것으로 판단된다. 질소 순환과 관련된 미생물은 대조구 및 실험구 모두에서 확인되지 않았다. 따라서, 석탄회 조립물은 오염된 하구 퇴적물의 DIP 농도 감소에 효과적이며, 저서 미생물 군집이 인의 순환에 영향을 주는 것으로 나타났다.

섬진강 및 영산강 하구의 환경변화에 따른 식물플랑크톤의 상관성을 조사하기 위해, 2016년 4월부터 11월까지 매월 현장조사를 수행하였다. 조사 정점에서 용존무기질소(DIN, dissolved inorganic nitrogen)와 규산염(DSi, dissolved silicate)은 강으로부터 유입되는 담수의 영향을 강하 게 받았다. 특히 섬진강하구에서는 DIN과 DSi가 내측에서 점차적으로 외해로 확산되는 특성 을 보였으나, 영산강 하구는 복잡한 지형학적 특징으로 내측과 외해와 잘 섞이지 않았다. 식 물플랑크톤 분류군별 지표색소를 활용하여 분류군별 분포를 조사하였다. 규조류 지표색소인 fucoxanthin은 섬진강, 영산강 하구에서 각각 평균 0.61±1.00 μg l-1, 0.76±1.22 μg l-1로 나타나, chlorophyll a 이외 다른 색소에 비해 2배 이상 높은 농도를 나타내었다. 와편모조류 지시색소 peridinin은 현미경 검경결과와 와편모조류의 출현양상과 유사한 경향을 보였다. 소형 녹조류, 은편모조류, 남조류는 현미경으로 관찰되지 않았으나, 각각의 지표색소 chlorophyll b, alloxanthin, zeaxanthin은 일정하게 검출되어, 하구역 내 상기와 같은 종의 출현가능성을 시사하였다. 결과 적으로 본 연구의 색소분석을 통하여, 하구역 상류의 환경 특성이 연안내만생태에 영향을 미 칠 수 있다는 것을 밝혔다. 특히 영산강 하구는 인공적인 배수갑문의 독특한 특성으로, 대량방 류되는 담수에 의하여 연안내만에서 관찰되는 담수종이 일시적으로 분포하였다.

낙동강 하구 울타리섬 주변 갯벌에 서식하는 대형저서동물의 분포현황을 파악하기 위해 2016년 과 2017년 5월에 신자도, 진우도, 을숙도에서 현장조사를 수행하였다. 조사 해역에서는 31~39종 의 대형저서동물이 출현하였고, 서식밀도는 789~1,644 ind.m-2의 범위를 보였다. 출현종수는 신자도에서 가장 높았으나, 서식밀도는 신자도에서 가장 낮았고, 진우도에서 높게 나타났다. 본 연구 해역에서 출현한 대형저서동물의 주요 우점종은 갑각류의 Gammaridae unid., 다모류 의 Scoletoma heteropoda, Scoloplos armiger, Heteromastus filiformis, Prionospio japonica, 연 체동물의 댕가리(Batillaria cumingii), Laternula marilina 등이었다. 세 지역 모두 갯벌의 상부지역 에서는 갑각류와 연체동물의 비중이 높았고, 하부로 갈수록 다모류의 비중이 다소 증가하는 경 향을 보였다. 전체적으로 육식자의 비중이 높게 나타났으나, 니질 퇴적물의 함량이 높은 지역에 서는 퇴적물 안정화에 기여하는 tube-builder가 속한 표층 퇴적물 식자의 비중이 다소 높게 나 타났다. 낙동강 하구 모래갯벌의 대형저서생물상은 국내 다른 하구 모래갯벌이나 조간대 모래 갯벌의 생물상과 유사한 종조성과 분포양상을 보였다.

영산강 하구는 1981년에 농지 및 농업용수 개발을 위해 하굿둑이 건설되면서 인위적인 변형이 이루어진 시스템으로 하굿둑을 중심으로 담수역과 해수역으로 분리되었다. 하지만 여름철에는 잦은 강우로 인해 수문이 자주 개방되고, 개방 시에 담수가 해수역으로 방류되면서 기수역의 특성을 보이기도 한다. 본 연구에서는 담수 방류의 직접적인 영향을 파악하기 위해 2013년부 터 2015년까지 여름철 동안 담수 방류 전후로 일간 모니터링을 실시하여 하계 식물플랑크톤 크기구조와 환경여건 변화를 파악하고자 하였다. 그 결과, 담수 방류는 급격한 염분감소와 탁 도를 증가시켜 표층의 용존산소도 감소시키는 것으로 나타났다. 다만 조사 전까지 방류가 지 속적으로 이루어진 2014년에는 이미 염분이 감소한 상황이어서 추가적인 방류로 인한 염분의 감소는 나타나지 않았다. 영양염 중에서는 특히 질소성 영양염의 유입이 크게 나타났고, 이로 인해 질소의 상대적 제한 보다는 인이나 규소의 제한 가능성이 크게 나타났다. 식물플랑크톤 생체량 및 크기구조는 연도별로 상이한 결과를 보였으나 결과적으로 담수 방류에 따라 변화를 초래하였고, 방류 후에도 어느 정도 그 경향이 유지되었다. 결론적으로 불규칙적이고 예측이 어려운 담수 방류는 염분, 탁도, 영양염 농도 등의 환경요인뿐만 아니라 식물플랑크톤의 생체 량 및 크기구조를 단기적으로 크게 변화시키는 것으로 나타났다. 이러한 변화는 적조와 같은 유해조류발생(HABs) 뿐만 아니라, 먹이량 및 미세먹이망 변화를 통해 상위소비자 그리고 먹이 망 구조에도 영향을 미칠 수 있을 것으로 사료된다.

Bolboschoenus planiculmis is an important prey species for winter migratory birds in the Nakdong River Estuary region, but its population has declined in the last decade due to a physio-chemical shift. To identify the growth and development characteristics of B. planiculmis, we carried out an experimental survey on the aboveground and belowground sections of B. planiculmis specimens in the Eulsuk tidal flat from April to September 2019. We divided the belowground area into two groups: a vegetation group in which B. planiculmis exists and a non-vegetation group in which B. planiculmis does not exist and measured the rate of tubers. We observed a 45% appearance frequency in the vegetation group and only a 5% frequency in the non-vegetation group, indicating that there were no supplies for plant growth. The mean density, length, and biomass of B. planiculmis aboveground were 166.90±149.62 n m-2, 44.39±5.45 cm, and 67.63±54.46 g DW m-2, respectively, which was approximately half of those obtained from the study in the Eulsuk tidal flat in 2002. Tuber number was the highest in the 15~25 cm deep layer (41.50%). The mean number of total tubers belowground was related to different sediment conditions (FS: flat surface, DS: disturbed surface) 251.75±16.86 n pot-1 for FS and 171.00±25.18 n pot-1 for DS, which was significantly different (total tubers: p<0.005). The mean biomass of B. planiculmis above-ground was 21.11±1.60 g DW pot-1 for FS and 15.41±1.38 g DW pot-1 for DS, which was significantly different (p<0.05). This research provides primary materials for the restoration of the Nakdong River Estuary, wintering sites for migratory birds, and protection of B. planiculmis.

We conducted a seasonal field survey to analyze the distribution patterns of a phytoplankton community and biological oceanographic characteristics in the Geum river estuary in 2018. The results showed that the phytoplankton community consisted of 58 genera and 116 species, showing a relatively simple distribution. It was controlled by diatoms at 70.2%, a low number of species in winter and spring, and a high number in summer and autumn. The phytoplankton cell density ranged from 10.0 to 2,904.0 cells mL-1, with an average layer of 577.2 cells mL-1, which was low in autumn and high in winter. The seasonal succession of phytoplankton dominant species was mainly centric diatoms from winter to summer, including Thalassiosira nordenskioeldii, Cerataulina bergonii, and Skeletonema costatum-ls in winter, S. costatum-ls and C. bergonii in spring, and Eucampia zodiacus and Th. nordenskioeldii in summer. However, the autumn species depended upon the regions, with the inner bay dominated by the centric diatom, Aulacoseira cf. granulata, the mixed areas by S. costatum-ls, and the open sea by the dinoflagellate, Lingulodinium polyedra. According to principal component analysis (PCA), the phytoplankton community was greatly affected by the inflow and expansion of freshwater, including high nutrients, which are introduced annually through the rivermouth weir in Geum river estuary. However, the estuary, which is strongly affected by annual freshwater, was limited to areas near Geumran Island, which is adjacent to the river-mouth weir.

한강 하구는 오염물질과 병원성 미생물의 유입 및 확산 가능성으로 인해 이곳에 서식하는 수산생물에 피해가 발생할 수 있다. 하지만 지금까지 이 지역 서식 생물에 대한 법정전염병 병원체 감염 여부가 조사된 자료는 찾아보기 힘들다. 본 연구에서는 한강 하구 전류리에 서식하는 수산 생물 중 잉어과 어류와 갑각류를 대상으로 법정전염병 (잉어봄바이러스병, SVC; 잉어허피스바이러스병, KHVD; 유행성궤양증후군, EUS; 흰반점병, WSD) 및 기생충의 감염 여부를 조사하였다. 전류리 유역에서 채집된 어류는 잉어과 어류가 가장 많았으며 주연성 어류와 일차 담수어가 같이 관찰되었고, 갑각류는 해산종이 채집되었다. 채집된 잉어과 어류와 갑각류에 대해 PCR을 이용한 법정전염병 검사 결과 이들 질병에 감염된 개체는 없었다. 기생충성 질병 검사 결과 공중보건상 위협요인인 간흡충이 검출되지는 않았지만 일부 어류에서 다른 흡충류의 metacercaria와 nematode, cestode, copepod, 단생충 및 구두충 등의 감염을 확인할 수 있었다. 이상의 결과는 아직 한강 하구가 주요 수산생물 전염병 병원체에 심각하게 오염되지 않았음을 의미한다. 그러나 한강의 수질 상태는 지속적으로 변화 하고 수서 생태계에 대한 전염병의 파괴력은 예측하기 힘들 정도로 위험하므로, 지속적인 방역 노력이 진행되어야 할 것이다. 이를 위해 조사 지역을 전류리뿐만 아니라 이곳보다 상류로 확대하고 조사 개체 수를 늘려서 질병모니터링을 실시할 필요성이 제기된다.

해양 종속영양 박테리아는 수생태계에서 미소생물환의 주요 구성원으로 유기물의 분해 등 생지 화학적 순환에서 중요한 역할을 한다. 해양 생태계의 물질 순환과 에너지 흐름을 이해하기 위 해서는 박테리아의 변동에 대한 연구 조사가 중요하다. 본 연구는 방조제 건설로 변형된 영산 강 하구 해수역을 대상으로 박테리아와 환경인자들의 월 변동 양상을 조사하였고, 박테리아 변 동의 주요인자인 식물플랑크톤(chlorophyll-a)과의 상관성을 크기별로 구분하여 파악하고자 하 였다. 연구 결과, 영산강 하구의 박테리아는 저층보다 표층에서 높은 개체수를 보였으며, 겨울 철보다 여름철에 개체수가 높았다. 그리고 방조제에 가까울수록 개체수가 증가하였으며, 방조 제와 가장 인접한 정점에서 2018년 8월, 9월 그리고 2019년 6월에 최대치로 증가하였다. 박테 리아의 개체수가 높았던 정점과 시기에 식물플랑크톤의 생체량도 증가하면서 통계분석결과에 서도 양의 상관성을 보였고 크기별로도 모두 유사한 상관성을 보였다. 이러한 결과는 식물플랑 크톤 기원의 유기물이 박테리아 변동에 영향을 미치고 있고 크기별로 그 영향의 차이가 없음 을 제시하고 있다. 또한 수온에 비례하여 증가하는 박테리아의 계절 분포는 박테리아의 성장 에 대한 수온의 영향을 보여주는 결과라 볼 수 있다. 그 외에 간헐적인 담수 유입을 통한 영양 염 공급과 박테리아의 개체수 변동의 연관성은 관찰되지 않았다. 본 연구에서는 또한 특정시 기에 성층이 거의 없는 조건에서 용존산소가 고갈되는 빈산소층이 관찰되었는데 이는 식물플 랑크톤 기원 유기물 공급과 박테리아의 분해로 인한 산소 소모의 결과로 추정된다.

하굿둑과 좁고 깊은 수로형 하구의 특성을 갖는 영산강 하구에서 하구 갯벌의 퇴적환경 특성을 규명하기 위해 6년 동안(2005∼ 2011) 표층퇴적물의 입도와 조간대 바닥의 높이 변화(침·퇴적 변화)를 모니터링 하였고, 2008년 9월에는 하구 조간대에서 수리관측을 수행 하였다. 전체 갯벌의 82 %가 연안개발에 의해 사라진 영산강 하구의 갯벌은 현재 대부분 하부조간대의 좁은 갯벌로 남아있으며, 대부분 점토와 실트로 구성된 퇴적물은 전체의 70 ~ 94 %를 실트가 차지할 정도로 점토-부족, 실트-우세의 특성을 보인다. 이는 개발에 따른 점토 퇴적 공간(즉 조상대와 상부 조간대)의 상실과 낙조류 우세의 조류 특성 변화에 기인된 것으로 판단된다. 또한 하구의 갯벌 퇴적물은 바람이 강한 가을부터 봄까지 실트가 많아져 조립해지고, 바람이 약하고, 방류량이 많은 여름에 점토가 많아져 상대적으로 세립해지는 계절적 변화를 보임으로써 하구 갯벌에서 퇴적물 입자의 거동이 실트 입자의 경우 풍파에 의해서, 점토 입자의 경우 주로 담수 방류와 조석작 용에 의해 영향 받고 있음을 보여준다. 하구 갯벌에 대한 6년 동안(2005∼2011)의 침·퇴적 모니터링 결과는 영산강 하구 조간대에서 연평균 -2.6 cm/y의 침식이 이루어졌고, 2010년경에는 특이하게 연평균 4 cm/yr의 퇴적이 일어났음을 보여준다. 이러한 하구 조간대의 침식은 하굿둑 및 영암-금호 방조제 건설 이후에 이루어진 조석의 진폭 증가와 낙조 우세 조류의 비대칭성 강화에 기인된 것으로 평가되며, 2010년 의 퇴적은 하구 준설에 따른 부유물의 대량 발생과 관련이 있는 것으로 판단된다.

본 연구는 지난 50년간 (1969~2018년) 우리나라 연안 - 하구에서 수행된 어류먹이원 분석과 관련된 논문을 수집하여 현황을 파악하였다. 확인된 연구논문은 총 101편 이었으며, 이 중 국내 학회지에 발표된 논문은 81편, 보고서는 6편 그리고 국제 학회지에 발표된 논문은 14편 이었다. 발표된 연구 논문을 10년 단위로 나누어 보면, 1990~1999년에 21편 (19.4%; 2.1편±3.0/년 [평균±표준 편차]), 2000~2009년에 26편 (24.1%; 2.6편±2.3/년) 이후 크게 증가하여 2010~2018년에는 52편 (48.1%; 5.8편±2.3/ 년)의 논문이 출판되었다. 국내 연안 - 하구에서 어류먹이원 분석을 수행한 조사수역의 해역을 방위 (남해, 남 - 동해, 동해, 서해)로 나누어보면, 남해에서 65편 (69.1%)으로 가장 많은 연구가 이루어졌다. 그 뒤를 동해가 13편 (13.8%), 서해와 남 - 동해에서 각각 8편씩 (8.5%) 연구가 수행되었다. 조사 지역의 분포를 보면 광양만에서 18편 (24.3%)으로 가장 많은 연구가 수행되었으며, 가덕도에서 8편 (10.8%)으로 그 뒤를 이었다. 출간된 논문의 방법론적 특성을 보면, 먹이원 중요도나 생태적 지위의 범위를 나타내주는 지표 를 계산하는 방법은 총 14가지가 사용되었으며, 이 중 가장 많이 사용된 지수는 IRI (Index of relative importance) 와 Pi (Prey-specific abundance)였으며, E (electivity index) 와 Bi (dietary breadth index)가 그 뒤를 이었다. 총 11가지 통계적 방법을 사용하였으며 이 중 correlation analysis와 Bray-Curtis similarity matrix를 가장 많이 적용하였다. 생태학적 연구 주제 변화를 살펴보면 초기 논문들은 계절적 또는 조사 지점별 차이에 초점을 맞추고 있었으나, 2000년도 이후부터는 국제 학회지에 출판되기 시작한 논문들은 종간 경쟁 (competition), 동소성 (sympatric), 생태직위중첩 (niche overlap) 등과 같은 세부적인 생태학적 연구가 이루어졌다. 국내 학회지에 출판된 논문들의 경우 다소 정형화 된 형태로 연구가 수행되고 있었으며 조사되지 않은 종에 대한 기초자료 제공 형태가 주류를 이루고 있었는데, 향후 국내 학회지에 발표되는 연구논문에서도 종간 경쟁, 먹이 망 구조 파악 등과 같은 생태학적 주제를 반증할 수 있는 연구 방향이 지향되어야 할 것이다.