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바다

Journal of the Korean Society of Oceanography(The Sea)

  • : 한국해양학회
  • : 수해양분야  >  해양학
  • : KCI등재
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  • : 연속간행물
  • : 계간
  • : 1226-2978
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수록정보
수록범위 : 1권1호(1996)~10권1호(2005) |수록논문 수 : 278
바다
10권1호(2005년 02월) 수록논문
최근 권호 논문
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KCI등재

1경기만 부근 갯벌의 생지화학적 연구: 서문

저자 : 조병철 ( B. C. Cho ) , 최중기 ( J. K. Choi ) , 이동섭 ( T. S. Lee ) , 안순모 ( S. An ) , 현정호 ( J. H. Hyun )

발행기관 : 한국해양학회 간행물 : 바다 10권 1호 발행 연도 : 2005 페이지 : pp. 1-7 (7 pages)

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갯벌은 육상기원 유기물을 변환하거나 제거하는 정화능력을 갖고 있다고 여겨져 왔으며, 이러한 정화능이 갯벌을 보전해야 하는 매우 중요한 하나의 근거가 되어왔다. 그러나, 정화능의 정량화에 필수적인 갯벌에서의 유기물 생산과 분해에 관련된 저서 미세 생물에 대한 종합적인 생지화학적 연구는 그 필요성에도 불구하고 국내에서 전무한 상태이었다. 본 연구의 주 목적은 갯벌에서 물질의 순환을 주도하는 다양한 미세 생물에 의한 생지화학적 과정과 속도를 이해하며, 갯벌 미세생물이 갯벌의 유기물 및 영양염을 제거하는 과정에서 기여하는 정도를 추정하고자 함에 있었다. 연구지역으로는 비교적 자연 상태를 잘 보존하고 있는 강화도 갯벌과 유기물 오염이 심하게 진행되고 있는 인천 북항 갯벌을 선정하여, 두 환경의 생지화학적 과정들의 특성을 비교하고자 하였다. 본 연구진은 두 지역의 갯벌에서 박테리아의 유기물 분해에 관련된 주요 변수인 박테리아의 생산력 및 개체수, 효소 활동도, 탈질산화 속도 및 황산염 환원 속도, 그리고 유기물 생산과 관련된 일차생산력, 일차생산자의 생물량 및 군집구조를 측정하였다. 동시에 공극수 내 영양염의 수직 분포로부터 탈질산화 속도를 추정하고, 산소 미세전극을 이용한 일차생산 및 호흡율의 측정, 원생동물의 분포 및 섭식율 등 광범위한 조사를 3년에 걸쳐 실시하여, 각 과정의 주요 특징과 상호 작용들에 대하여 분석하였다. 이들 연구의 일부 결과들을 이번 호에 모아서 싣는다(나와 이, 2005: 목 등, 2005: 안, 2005: 양 등, 2005: 유와 최, 2005: 황과 조. 2005).


Tidal flats have been regarded to carry out transformation and removal of lad-derived organic matte, and this purifying capability of organic matter by tidal flats is one of very important reasons for their conservation. However, integral biogeochemical studies on production and decomposition of organic matter by benthic microbes in tidal flats have been absent in Korea, although the information is indispensable to quantification of the purifying capability. Our major goals in this multidisciplinary research were to understand major biogeochemical processes and rates mediated by diverse groups of microbes dominating material cycles in the tidal flats, and to assess the contribution of benthic microbes to removal of organic matter and nutrient sin the tidal flats. Our study sites were Ganghwa and Incheon north-port tidal flats that had been regarded as naturally well reserved and organically polluted, respectively. Our research group measured over 3 years primary production, biomass and community structure of primary producers, abundance and production of bacteria, enzyme activities, distribution of protozoa and protozoan grazing rates, rates of denitrification and sulfate reduction, early sediment diagenesis, primary production and respiration based on oxygen microelectrode. We analyzed major features of each biogeochemical process and their interactions. The results are compiled in the following articles in this special issue: An (2005), Hwang and Cho (2005), Mok et al. (2005), Na and Lee (2005), Yang et al. (2005), and Yoo and choi (2005).

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2강화도 장화리 갯벌에서 저서미세조류의 계절적 분포 및 일차 생산력

저자 : 유만호 ( Man Ho Yoo ) , 최중기 ( Joong Ki Choi )

발행기관 : 한국해양학회 간행물 : 바다 10권 1호 발행 연도 : 2005 페이지 : pp. 8-18 (11 pages)

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강화도 장화리 펄 조간대 지역에서 2002년 5월 -2004년 4월까지 저서미세조류의 계절분포를 조사하였으며 저서미세조류의 일차생산력 측정과 HPLC를 이용한 색소분석 방법으로 저서미세조류의 생산능력 및 분류군별 분포를 파악하였다. 강화도 갯벌에서 저서미세조류는 조간대 중부에서 많은 현존량을 보였다. 강화도 갯벌에서 저서미세조류의 계절별 현존량 변동은 2.3-140.9×105 cells cm-2의 범위로 하계와 동계에 낮은 현존량을 보였고, 2003년 2월에서 4월까지 저서미세조류의 대증식 현상이 나타났다. 저서미세조류는 대부분 저서성 돌말류가 우점종으로 출현하였고, 특히 연중 Paralia sulcata가 전 정점에서 우점하여 출현하였다. 그 외에 Cylindrotheca closterium과 Nitzschia sp. 가 2월과 춘계에 크게 우점하였다. HPLC 색소분석을 통한 저서미세조류 군집조성은 돌말류를 포함하여 유그레나류, 남조세균, 녹조류, 은편모조류, 황갈조류, 와편모조류 등 다양한 종류가 출현하고 있는 것으로 나타났다. Chl α의 함량은 1.18-34.25 mg m-2의 범위로 평균 7.60 mg m-2을 보였다. Fuco/Chl α는 평균 0.17로 유그레나류와 녹조류가 일정 시기에 서로 공존하여 서식하는 것으로 나타났다. 평균 일차생산력의 변화는 4.2-113.0 mgCㆍm-2ㆍhr-1의 범위로 평균 33.9 mgCㆍm-2ㆍhr-1로 나타났고, 초기기울기(α)의변화범위는 0.002-0.005(mgCㆍm-2ㆍhr-1)ㆍ(μEm-2s-1)로 측정되었다. 동화계수(Pm)는 0.50-1.32 mgC mgchl-α-1 hr-1의 변화범위를 보였고, 일일 일차생산력은 20.9-678.1 mgC m-2 d-1 범위로 평균 206.7 mgC m-2d-1을 보여 일반적인 갯벌에서의 생산력 범위를 보였다.


We studied seasonal distribution of the microphytobenthos and their primary production with HPLC in an estuarine mudflat of the Ganghwa Island, Korea from May 2002 to April 2004. the abundances of microphytobenthos were higher at the middle than upper part and lower part of intertidal flat. Abundances of microphytobenthos ranged from 2.3×105 cells cm-2 to 140.9×105 cells cm-2. The bloom of microphytobenthos was observed in the early spring and then it decreased from spring to summer and autumn. the pennate diatom was a predominated group among the microphytobenthos in this area The dominant species were Paralia sulcata, Cylindrotheca closterium and Nitzchia sp.. Nizschia sp. and cylindrotheca closterium were predominant in February. The results of pigment analysis suggest the presence of diatoms, euglenophytes, chlorophytes, cyanobacteria, cryptophytes, chrysophytes, prymnesiophytes, dinoflagellates and prasinophytes. The biomass of microphytobenthos ranged from 1.18 to 34.25 mg chl-α m-2, with a mean of 7.60 mg chl-α m-2. The mean ratio of Fuco/Chl a was 0.7 which indicates that most of biomasses of microphytobenthos were due to diatoms. The raitos of Chl b/Chl a ranged from 0 to 0.82(with a mean of 0.17), implying that euglenophytes and chlorophytes lived together in special period seasonally. Temporal variation of primary production ranged from 4.2 to 113.0 mgCㆍm-2ㆍhr-1(mean value was 33.9 mgCㆍm-2ㆍhr-1) and initial slope(α) was measured from 0.002 to 0.005(mgCㆍm-2ㆍhr-1)ㆍ(μEm-2s-1). Assimilation number(Pm) was in the range of 0.50-1.32 mgCㆍmgChl-αㆍhr-1-2ㆍd-1(mean value was 206.72 mgCㆍm-2ㆍhr-1).

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3강화도 펄 갯벌에서 저서성 원생동물 분포의 시간적 변이와 박테리아 및 미세 조류에 대한 포식압

저자 : 양은진 ( Eun Jin Yang ) , 최중기 ( Joong Ki Choi ) , 유만호 ( Man Ho Yoo ) , 조병철 ( Byung Cheol Cho ) , 최동한 ( Dong Han Choi )

발행기관 : 한국해양학회 간행물 : 바다 10권 1호 발행 연도 : 2005 페이지 : pp. 19-30 (12 pages)

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강화도 장화리의 펄 갯벌에 서식하는 저서 원생동물 군비의 계절 분포 및 섭식률을 파악하기 위하여 2002년 4월부터 2004년 4월까지 총 3개의 정점을 선정하여 2-3개월 간격으로 조사를 수행하였다. 저서 원생동물의 현존량과 생물량은 섬모충류와 종속영양 편모류에 의해 98% 이상 우점하여 나타났으며, 그 외 종속영양 와편모류와 아메바그룹이 일부 시기에 관찰되었으나 중요하지 않은 그룹으로 나타났다. 종속영양 편모류의 현존량과 탄소량은 각각 0.2-5.9×105 cells cm-3와 0.02-9.2 μgC cm-3로 분포하였으며, 생물량은 춘계와 추계에 비교적 높은 분포를 보였다. 종속영양 편모류는 표층 2.5 mm 이내에서 다른 층에 비해 높은 분포를 보였으며, 종속영양 편모류의 수평적 분포는 정점별로 차이가 없는 것으로 나타났다. 종속영양 편모류는 10μm 이하의 크기에 의하여 주로 우점하여 나타났으나, 2월과 4월 사이에 20μm 이상의 종속영양 유글레나가 높게 출현하였다. 섬모충류의 현존량과 생물량은 각각 0.1-17.8×103 cells cm-3와 0.02-9.1 μgC cm-3 범위로 분포하였으며 춘계와 추계에 높은 분포를 보였다. 섬모충류 그룹은 주로 하모류에 의해 우점 하였으며, 계절별로 두드러진 우점 종들은 관찰되지 않았다. 섬모충류의 수직적 분포는 표층 2.5 mm 이내에서 높은 분포를 보였으며, 정점별 분포는 조간대 상부 정점에 비해 조간대 하부 정점에서 높은 분포를 보였다. 섬포충류의 시ㆍ공간적 분포는 저서 미세조류의 생물량 분포와 유사한 양상을 보였다. 조사기간 동안 저서 원생동물 그룹의 탄소량은 섬모충류에 의해 평균 66%의 높은 우점률을 보였으며, 저서 원생동물의 계절변동은 저서 미세조류의 변동과 유사한 양상을 보였다. 본 연구에서 저서 원생동물의 섭식률을 측정한 결과 박테리아 생산력과 저서 미세조류 생산력의 각각 13.4-40.7%와 20.1-36.4%를 제거하였으며, 박테리아에 대한 섭식률은 섬모충류에 비해 종속영양 편모류에 의해 더 높은 것으로 나타났다. 박테리아와 돌말류에 대한 저서 원생동물의 섭식률은 춘계에 가장 높았으며 저서 미세생물 먹이망에서 저서 원생동물은 미세생물 군집의 생물량이 높은 춘계에 박테리아와 돌말류의 포식자로서 중요한 역할을 하고 있음을 시사하였다.


To investigate the seasonal distribution and grazing impacts of benthic protozoa in mud flat, their abundance, biomass and grazing rates of benthic protozoa were evaluated at interval of two or three month in Gangwha Island from April, 2002 to April, 2004. Heterotrophic falgellates and ciliates accounted for an average 98% of benthic protozoa biomass. Abundance and carbon biomass of heterotrophic flagellages ranged from 0.2×105 to 5.9×105 cells cm-3 and from 0.02 to 9.2μgC cm-3, respectively. Biomass of heterotrophic flagellates was high in spring and fall,a nd showed no differences among stations. Abundance and biomass of heterotrophic flagellates decreased with the depth and were high within the surface 2.5 mm sediment layer. The majority of heterotrophic flagellates were less than 10 μm in length, and few euglenoid flagellates were larger than 20μm. Abundance and carbon biomass of ciliates ranged from 0.1×103 cells cm-3 and from 0.02 to 9.1 μgC cm-3, respectively, and those of ciliates were high in spring and fall. Biomass of ciliates was high within the surface 2.5 mm sediment layer and was higher at st. J2 and st. J3 than st. J1. Among the revealed benthic ciliates, the hyporichs were the most important group in terms of abundance and biomass. During the sampling periods, an average 66% of benthic protozoa biomass was covered by ciliates. The seasonal distribution of benthic protozoa showed an almost similar fluctuation pattern to that of chlorophll-a. The results suggest that the biomass of benthic protozoa were mainly controled by prey abundance, for example, diatoms. Based on ingestion rates, benthic protozoa removed from 13.4 to 40.7% of bacterial production and from 201. to 36.4% of primary production. Ingestion rates of benthic protozoa on bacteria and microphytobenthos were high in April. Benthic protozoa in this study area may play a pivotal role in the carbon flow of the benthic microbial food web during spring.

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4산소 미세전극을 이용한 강화군과 인천 북항 조간대 갯벌의 순광합성률 측정

저자 : 황청연 ( Chung Yeon Hwang ) , 조병철 ( Byung Cheol Cho )

발행기관 : 한국해양학회 간행물 : 바다 10권 1호 발행 연도 : 2005 페이지 : pp. 31-37 (7 pages)

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갯벌에서 순 광합성률의 시기적 변화를 살펴보기 위해 강화군의 서남단과 남단에 각각 위치한 장화리와 동막리의 조간대 갯벌과, 유기물 함량이 상대적으로 높은 인천 북항 조간대 갯벌을 대상으로 2003년 12월부터 2004년 6월까지 4회에 걸쳐 산소 미세전극을 이용하여 퇴적물 내 산소 농도의 수직 분포를 측정하였다. 조사 기간 동안 장화리와 동막리 갯벌에서 산소의 퇴적물 투과 깊이는 12월에 가장 컸으며(평균 4.0-4.1mm), 이후 조사에서는 각각 평균 2.2-2.8 mm와 1.6-1.8 mm의 값으로 작아지는 경향을 보였다. 흥미롭게도 인천 북항 갯벌의 산소 투과 깊이는 시기에 관계없이 0.8±0.3 mm(평균±1SD)의 작은 값을 나타냈다. 순 광합성률은 동막리 갯벌에서 3월에 최대값(11.1±2.8 mmol O2 m-2 h-1)을 보였으며, 장화리와 인천 북항 갯벌에서는 5월에 각각 6.1±4.1 mmol O2 m-2h-1 와 6.4±1.4 mmol O2 m-2 h-1의 최대값을 보였다. 순 광합성률이 최대값을 보인 시기에, 퇴적물 내 공극수의 용존 산소 농도의 최대값은 깊이 0.1-0.5 mm 구간에서 관찰되었으며, 대기로 포화된 표층 해수의용존 산소 농도에 비해 평균적으로 1.8-3.2배 높았다. 6월 조사 당일에 현장의 광량 (400 μEinst m-2s-1)이 다른 조사 시기에 비해 낮았지만, 이를 감안하더라도 세 지역의 순 광합성률은 크게 감소하여 0.2 mmol O2m-2h-1 이하의 값을 나타냈다. 결론적으로, 순 광합성률의 시기적인 변화 양상은 연구 지역에 따라 다소 차이가 있었지만, 대개 봄철에 표층 0.5 mm 이내에 분포하는 저서 일차 생산자에 의해 광합성이 가장 활발하게 일어나는 것으로 나타났다. 본 연구는 산소 미세전극을 이용한 갯벌의 광합성 연구에 대한 국내에서의첫 보고이며, 이 기술은 갯벌의 일차 생산력이나 표층 퇴적물의 산소 소모율등을 추정하는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 여겨진다.


To find out temporal variations of net photosynthetic rate (NPR) of intertidal flats, we measured oxygen microprofiles in sediments with oxygen microsensors 4 times from December 2003 to June 2004. The study areas were the intertidal flats in Janghwa-ri and Dongmak-ri, located on the southwestern and the southern parts of Ganghwa-gun, respectively, and in Incheon North Harbor where the content of organic matter was relatively high. During the investigation, oxygen penetration depths in the tidal flats of Janghwa-ri and Dongmak-ri were high in December (mean values of 4.0-4.1 mm). Thereafter, the oxygen penetration depths declined to mean values of 2.2-2.8 mm and 1.6-1.8 mm in the two tidal flats. Interestingly, the oxygen penetration depths in the Incheon North Harbor tidal flat showed a lower range (0.8±0.3 mm; mean±1SD) over the period. The maximum NPR in the Dongmak-ri tidal flat was found in March (11.1±2.8 mmol O2 m-2 h-1), and those in Janghwa-ri (6.1±4.1 mmol O2 m-2 h-1) and Incheon North Harbor (6.4±1.4 mmol O2 m-2 h-1) were observed in May. During the period when NPR was most active, the highest oxygen concentration was found 0.1-0.5 mm depth below the surface sediment, and was on average 1.8-3.2 times higher than the air-saturated oxygen concentration in the overlying seawater. Although we took into account of low in situ light intensity (400 μEinst m-2s-1) during the investigation in June, NPR in the 2 study areas decreased significantly to less than 0.2 mmol O2m-2h-1. Thus, temporal variations of NPR were somewhat different among the tidal flats. Generally, benthic primary producers inhabiting in the uppermost 0.5 mm of the sediment showed a peak photosynthetic activity in the study areas in spring. This is first domestic report on photosynthetic rates of benthic microflora in the tidal flats with oxygen microsensors, and the use of the microsensor can be widely applied to measurements of benthic primary production of a tidal flat and the oxygen consumption rate of surficial sediments.

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5강화도 남단 갯벌의 혐기성 유기물 분해능과 황산염 환원력 및 저서 동물이 이에 미치는 잠재적 영향

저자 : 목진숙 ( Jin Sook Mok ) , 조혜연 ( Hye Youn Cho ) , 현정호 ( Jung Ho Hyun )

발행기관 : 한국해양학회 간행물 : 바다 10권 1호 발행 연도 : 2005 페이지 : pp. 38-46 (9 pages)

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본 연구에서는 강화도 남단 갯벌에서 혐기성 유기물 분해능과 황산염 환원력을 정량화하고 유기물 분해에 있어 황산염 환원의 상대적 중요성에 미치는 저서 동물의 잠재적 영향에 대해 토의하고자 하였다. 혐기성 유기물 분해능은 26-85 mmol C m-2d-1 의 범위로 조사되었고, 이를 강화도 남단의 갯벌 면적(약 90km2)으로 환산하면 하루 동안 약 46 ton의 유기물의 분해되는 것이라 할 수 있다. 황산염 환원력은 22.5-533.4 nmol cm-3d-1


This study was carried out to quantify the rates of anaerobic mineralization and sulfate reduction, and to discuss the potential effects of benthic fauna on sulfate reduction in total anaerobic carbon respiration in Ganghwa intertidal flat in Korea. Anaerobic carbon mineralization rates ranged from 26 to 85 mmol C m-2d-1, which accounted for approximately 46 tons of daily organic matter mineralization in the intertidal flat of southern part of the Ganghwa Island (Approximately 90 km2)/ Sulfate reduction ranged from 22.6 to 533.4 nmol cm-3d-1, and were responsible for 31-129% of total anaerobic carbon oxidation, which indicated that sulfate reduction was a dominant pathway for anaerobic carbon oxidation in the study area. On the other hand, the partitioning of sulfate reduction in anaerobic carbon mineralization in October decreased, whereas concentrations of Fe(II) in the pore water increased. The results implied that the re-oxidation of Fe(II) in the sediments is stimulated by macrobenthic activity, leading to an increased supply of reactive Fe(II), and thereby increasing Fe(III) reduction to depress sulfate reduction during carbon oxidation.

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6강화도 갯벌 퇴적물의 산소요구량과 탈질소화의 계절 변화

저자 : 안순모 ( Soon Mo An )

발행기관 : 한국해양학회 간행물 : 바다 10권 1호 발행 연도 : 2005 페이지 : pp. 47-55 (9 pages)

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2001년 12월부터 2003년 4월까지 강화도 남서부에 위치한 동막 및 여차리 갯벌에서 계절별로 퇴적물의 산소 요구량과 탈질소화를 측정하여 퇴적물의 유기물 분해와 질소영양염의 제거과정을 살펴보았다. 퇴적물 산소 요구량 (SOD; sediment oxgyen demand)은 니질 함량이 높은 동막이 평균 683 μmole m-2h-1이었고, 사질 함량이 높은 여차리에서 평균 467 μmole m-2h-1로 동막에서 높은 값을 보였다. SOD는 여름철에 높고, 겨울철에 낮은 경향을 보였는데, 2002년 4월에는 산소가 퇴적물에 의해 소비되기보다는 생산되어 저서성 규조류에 의한 광합성이 활발함을 알 수 있었다. 탈질소화도 동막이 높고 여차리가 낮았는데, 그 값은 각각 5.4와 3.4 μmole m-2h-1이며, 유기물로는 9.3 mg-C m-2d-1과 5.9 g-C m-2d-1에 해당하는 양이다. 염습지를 포함한 연안 퇴적물의 탈질소화율은 0-200 μmole m-2h-1의 범위에 있는데, 본 조사의 값은 낮은 편에 속했다. 탈질소화가 낮은 것은 갯벌이 유기물 농도가 높은 환경임에도 불구하고 분해하기 쉬운 신선한 유기물은 부족하여 전반적인 유기물 분해율이 낮은 것으로 사료된다. 이는 평소에는 낮은 탈질소화를 보이나, 고농도의 유기물이 유입되면, 이를 효과적으로 제거할 잠재적 능력이 있음을 시사한다. 산소 요구량과 무기탄소 용출량을 통해 살펴본 강화갯벌의 유기물 순분해율(net remineralization rate)은 동막이 평균 196 mg-C m-2d-1이고 여차리가 평균 132 mg-Cm-2d-1이었다.


Seasonal variations of remineralization and inorganic nitrogen removal capacity were measured from Dec. 2001 to Apr. 2004 in a tidal flat located in south-western part of Gwanghwa island, Korea by measuring the sediment oxygen demand (SOD) and denitrification. SOD was higher in muddy sediment (Dong-Mak; three year average=683 μmole m-2h-1) than sandy sediment(Yeocha; three year average=457 μmole m-2h-1). The SOD was high in summer and tended to be lower in winter. During the sediment incubation in Apr. 2002, production of oxygen from sediment was observed implying active benthic photosynthesis. Denitrification was also higher in muddy sediment (Dong-Mak; 5.4 μmole m-2h-1) than sandy sediment (Yeocha; 3.4 μmole m-2h-1). The denitrification rate corresponds to the carbon remineralization rate of 9.3 and 5.9 mg-C m-2d-1 in Dong-Mak and Yeocha, respectively. The denitrification rates were lower compared to rates observed in other coastal are (0-200 μmole m-2h-1). Although Kwanghwa tidal flat sediments are replete in organic matter, remineralization activity seems to be limited by the availability of labile organic matter. The Kwangwha tidal flat may have potential to effectively remove large load of organic matter. Net remineralization rates were 196 and 132 mg-C m-2d-1 in Dong-Mak and Yeocha, respectively.

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7공극수 모델로 추정한 강화도 갯벌의 탈질산화 작용

저자 : 나태희 ( Tae Hee Na ) , 이동섭 ( Tong Sup Lee )

발행기관 : 한국해양학회 간행물 : 바다 10권 1호 발행 연도 : 2005 페이지 : pp. 56-68 (13 pages)

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강화도 남단 갯벌의 상부조간대 세 정점에서 퇴적물 시료를 채취하여, 공극수에서 질산염 등 영양염을 분석하였다. 질산염의 공극수내 분포를 단순한 1차원 모델로 분석한 결과, 탈질산화율은 장화리에서 7.8-9.4×10-7 μmolㆍcm-2ㆍsec-1, 동막에서 1.4-3.6×10-7 μmoleㆍcm-2ㆍsec-1로 추정되었다. 이는 타 지역에서 보고된 반응속도와 별 차이가 나지 않는 규모였다. 탈질산화율은 여름철에 낮았으며, 퇴적물 입도가 상대적으로 조립한 장소에서 1.5배 이상 빠르게 나타나서, 입도가 탈질산화 반응물질읜 공급속도를 조절하는 중요한 인자 중의 하나로 판단되었다. 탈질산화는 무기질소 성분을 N2로 영구적으로 갯벌의 계 외로 제거함으로써 지화학적 정화능으로 제시될 수 있지만, 열역학적 판단기준으로 보면 계에 대해 정화라는 개념을 부여하는 데에는 문제가 있다고 판단된다. 또한 현재 갯벌이란 용어가 생태환경적 기능이 상이한 염습지, 모래갯벌과 펄갯벌을 통칭하고 있어서 과학적인 분류가 시급한 것으로 나타났다.


We measured nitrate and other nutrients in sediment pore waters retrieved from three sites at the southern upper-tidal flats of the Ganghwa Island. Dentrification rate is estimated by applying a simple 1-D model to the nitrate porfiles. Results from Jangwha and Dongmak sites are 7.8-9.4×10-7 μmoleㆍcm-2ㆍsec-1, and 1.4-3.6×10-7 μmoleㆍcm-2ㆍsec-1, respectively. Rates are comparable to those reported around the world in an order of magnitude. Denitrification was lower in summer. The rates were about 1.5 times higher at site where the surface sediments consist of relatively coarser particles. This implies that particle size would control the reactant supply to the subsurface sediment. One may claim the denitrification as an evidence of the biogeochemical purification function of tidal flat. However, the purification seems not a general attribute of a tidal flat when whole system is scrutinized by a thermodynamic criterion. Currently the term tidal flat is used when describing the diverse coastal wetlands such as salt marshes, sandy tidal flats and muddy tidal flats, which exhibit quite different ecological functions. Thus it is worthy of mentioning that the classification of coastal wetlands on the basis of sedimentological characteristics and biogeochemical functions should facilitate our understanding.

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8VAF 변분법을 이용한 전구 해양자료 동화 연구

저자 : 안중배 ( Joong Bae Ahn ) , 윤용훈 ( Yong Hoon Yoon ) , 조익현 ( Eek Hyun Cho ) , 오혜람 ( He Ram Oh )

발행기관 : 한국해양학회 간행물 : 바다 10권 1호 발행 연도 : 2005 페이지 : pp. 69-78 (10 pages)

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본 연구에서는 전구 해양에서 관측되는 ARGO 및 TAO 해양 자료를 이용하여 해양의 3차원적인 구조를 분석 동화하고 궁극적으로 해양대순환모형을 위한 초기장을 생산하였다. 초기장의 생산을 위하여 전구 해양대순환 모형인 MOM3.1을 이용하였으며 생산한 배경장에, 계산시간과 계산공간을 절약할 수 있는 공간필터를 사용한 변분법(VAF, variational analysis using filter)을 이용하여 ARGO와 TAO 수온 자료를 동화하였다. 또한 본 연구에서는 자료 동화가 미치는 지속적인 영향을 살펴보고자 실험적분을 수행하였는데, 모형의 초기입력 자료를 자료동화 기법을 적용한 경우와 적용하지 않은 두 가지로 나누어 비교 실험을 수행하였다. 본 연구에서 자료 동화된 분석장은 OISST와의 비교를 통해 적절히 생산되었음을 보여주었다. 관측자료를 동화한 분석장을 초기자료로한 10개월간의 적분결과를 살펴보면, 자료 동화를 통해 제거된 모형의 계통적 bias가 적분이 진행되는 과정에서 관성 중력파 등의 형태로 소멸되지 않고 지속적으로 관측과 유사하게 유지되었다. 이는 본 연구에서 실행한 자료동화가 모형의 역학적인 균형을 유지하면서 적절히 이루어졌음을 의미하며, 전구 대순환 모형을 이용한 중ㆍ장기 대기ㆍ해양 예측에 이러한 해양 자료동화가 대단히 유용하다는 것을 의미한다.


ARGO and TAO data which supply three dimensional global ocean information are assimilated to the background field from a general circulation model, MOM3. Using a Variational Analysis using Filter (VAF),which is a spatial variational filter designed to reduce computational time and space efficiently and economically, observed ARGO and TAO data are assimilated to the OGCM-generated background sea temperature or the generation of initial condition of model. For the assessment of the assimilation impact, a comparative experiment has been done by integrating the model from different intial conditions: one from ARGO-, TAO-data assimilated initial condition and the other from background state without assimilation. The assimilated analysis field not only depicts major oceanic features more realistically but also reduces several systematic model bias that appear in every current OGCMs experiments. From the 10-month of model integrations with and without assimilated initial conditions, it is found that the major assimilated characteristics in sea temperature appeared in the initial field remain persistently throughout the integration. Such implies that the assimilated characteristics of the reduced sea temperature bias is to last in the integration without rapid restoration to the non-assimilated OGCM integration state by dispersing mass field in the form of internal gravity waves. From our analysis, it is concluded that the data assimilation method adapted in this study to MOM3 is reasonable and applicable with dynamical consistency. The success in generating initial condition with ARGO and TAO data assimilation has significant implication upon the prediction of the long-term climate and weather using ocean-atmosphere coupled model.

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9한국연안에서 분리한 적조형성 미세조류 10종의 성장에 미치는 온도, 염분, 광도의 영향

저자 : 이창규 ( Chang Kyu Lee ) , 이옥희 ( Ok Hee Lee ) , 이삼근 ( Sam Geun Lee )

발행기관 : 한국해양학회 간행물 : 바다 10권 1호 발행 연도 : 2005 페이지 : pp. 79-91 (13 pages)

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한국연안에서 출현하는 주요 적조생물의 적조발생 특성을 알아보기 위해 편모조류 10종을 대상으로 하여 수온과 염분, 광도에 따른 종의 성장률을 조사하였고, 또한 최근 13년간의 적조발생자료와 1999년도 및 2000년도 남해안 연안에서 조사한 적조생물의 출현밀도를 비교, 분석 하였다. 수온에 따른 적조생물의 성장은 Heterocapsa triquetra, Eutreptiella gymnastica, Alexandrium tamarense의 경우 대체로 16-22℃에서 최대성장률을 보였으나, 10-16℃의 저수온에서도 비교적 높은 성장률을 보였고 22℃ 이상의 고수온에서는 오히려 성장률이 급격히 감소되는 것으로 나타나 저온성종의 특성을 보였다. Prorocentrum micans 와 Pyramimonas sp.는 19℃ 이하의 저수온에서는 낮은 성장률을 보였으나 22-25℃에서는 높은 성장률을 보여 고온종의 특성을 나타냈으며, Akashiwo sanguinea, Heterosigma akashiwo, Prorocentrum minimum, Scrippsiella trochoidea는 16-25℃의 광범위한 수온 범위에서 비교적 높은 성장률을 보여 광온성종의 특성을 보였다. 또한 이러한 결과는 이 종들이 자연상태에서 적조를 일으키는 수온 범위와도 대체로 일치하였다. 염분에 따른 성장은 대부분의 종이 염분 30-35 psu에서 높은 성장률을 보였는데. E. gymnastica는 25 psu 이상의 고염분보다는 10-30 psu의 저염분에서 더 높은 성장률을 나타내 저염성을 보였으며, H. akashiwo, P. minimum, H. triquetra는 15-40 psu의 넓은 염분 범위에서 양호한 성장률을 보여 광염성종의 특성을 보였다. 이 종들은 하눅 연안에서 강우 직후염분이 25 psu 이하로 하강하는 저염분 상태에서 빈번히 적조를 일으키고 있는데, 이것은 이종들의 저염 및 광염성 특성과 밀접한 관련이 있는 것으로 판단되었다. 광도별 성장은 H. akashiwo, P. minimum, Pyramimonas sp. 는 150μEㆍm-2ㆍs-1의 고광도에서 비교적 높은 성장률을 보였다. A. sanguinea, A. tamarense, H. triquetra는 50-100μEㆍm-2ㆍs-1에서 가장 높은 성장률을 보였고 100μEㆍm-2ㆍs-1 이상의 고광도에서는 오히려 성장률이 급격히 감소되는 것으로 나타났다. 전반적으로 수온과 일조량이 높은 시기인 하계에 적조를 일으키는 고온성 종은 고광도에서 성장이 좋은 것으로 나타났고, 수온과 일조량이 낮은 동, 춘계에 적조를 일으키는 저온성 종은 저광도에서 성장이 양호한 것으로 나타났다.


In order to understand growth characteristics of ten major species of microalgae responsible for frequent harmful algal blooms in Korean coastal waters, the growth rates of the isolates were examined in relation with the impacts of water temperature, salinity and irradiance. In addition, their bloom events since 1990 as well as monthly abundance of vegetative cells were analyzed. Heterocapsa triquetra, Eutreptiella gymnastica and Alexandrium tamarense were considered as relatively mid temperature of 10-16℃ and drastically decreased at above 22℃. Prorocentrum micans and Pyramimonas sp. were categorized as relatively high temperature adapted species by showing comparatively better growths at high water temperature above 25℃. Akashiwo sanguinea, Heterosigma akashiwo, Prorocentrum minimum and Scrippsiella trochoidea were eurythermal species with relatively high growth rates I a broad ranges of water temperature, 16-25℃. On the other hand, E. gymastica were slightly halophobic, showing better growths at low salinities of 10-30 psu than at above 35 psu. H. akashiwo, P. minimum and H. triquetra were euryhaline species with remarkable growths in a broad ranges of salinity, 15-40 psu. Frequent algal blooms by these three species at extremely low salinities below 25 psu after rainfall were attributed to their euryhaline and slightly halophobic physiological characteristics. Growth rates of H. akashiwo, P. minimum and Pyraminonas sp. increased with the increased of irradiance within the experimental ranges of 2-150 μEㆍm-2ㆍs-1. However, A. sanguinea, A. tamarense and H. triquetra showed better growths at comparatively low irradiance of 50-100 μEㆍm-2ㆍs-1 and drastic decreases in growth rates above 150μEㆍm-2ㆍs-1 of irradiance. Overall, relatively high temperature adapted species make blooms frequently in high water temperature season with strong natural irradiance, and relatively low temperature adapted species growth better at low water temperature with relatively weak natural irradiance.

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1087Sr/86Sr비를 이용한 동중국해 대륙붕 퇴적물의 기원 연구

저자 : 윤정수 ( Jeung Su Youn ) , 임동일 ( Dhong Il Lim ) , 변종철 ( Jong Cheol Byun ) , 정회수 ( Hoi Soo Jung )

발행기관 : 한국해양학회 간행물 : 바다 10권 1호 발행 연도 : 2005 페이지 : pp. 92-99 (8 pages)

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동중국해 대륙붕 니질 퇴적물의 기원을 밝히기 위해 퇴적물 중 주성분 원소들의 함량과 스트론튬 동위원소 비를 분석하였으며, 그 결과를 황하 및 양쯔 강 기원으로 추정되는 퇴적물의 자료와 비교ㆍ연구하였다. 연구해역 퇴적물은 평균입도 4-7φ 범위의 니질 퇴적상으로 구성되며, 탄산염 함량은 3.9-11.5%(평균 7.6%) 범위이다. 연구해역에서 대부분의 원소들의 함량과 공간 변화는 퇴적물의 입도와 해양 기원 물질 등 다양한 요인에 의해 조절되며, 그 결과 퇴적물의 근원지에 따른 원소들의 함량 차이를 구분하는 것은 어려운 것으로 판단된다. 니질(63μm 이하) 퇴적물 부분만을 대상으로 탄산염을 제거한 후, 스트론튬 동위워소를 분석한결과 연구해역 퇴적물의 87Sr/86Sr비는 0.71445-0.72184(평균 0.71747) 범위였으며, 양쯔 강 기원으로 해석하는 퇴적물의 87Sr/86Sr 비는 0.71197-0.717720 범위로, 0.72126-0.72498 범위의 값을 갖는 황하 강 기원으로 추정되는 퇴적물(산동반도 주변 해역 및 황해 중앙 니질 퇴적물) 보다 뚜렷이 낮다. 따라서 스트론튬 동위원소의 87Sr/86Sr 비는 황하 강과 양쯔강 기원의 퇴적물을 구분해 주는 유용한 지화학적 지시자로 제시될 수 있다. 또한, 연구해역의 니질 퇴적물은 기존의 연구결과와 달리 양쯔 강 기원이 우세한 것으로 해석되며, 최근 황해와 동중국해에서 보고된 퇴적물 이동 패턴과 물리ㆍ화학적 특성 자료는 이러한 해석을 뒷받침한다.


To discriminate the provenance of shelf sediments in the East China Sea, textural and elemental compositions along with strontium isotopic ratio (87Sr/86Sr) were analyzed and compared with the sediments originated from Chinese rivers. The sediments in the study area are composed of fine-grained mud with a mean grain size of 47φ and their CaCO3 contents range from 3.9 to 11.5% (average 7.6%). In the study area, the content of most metallic elements are strongly constrained by sediment grain size (quartz dilution effect) and that of biogenic material and, thereby, their spatial distribution seems not enough for understanding sediment provenance in the study area. the muddy sediments of the Yangtze river have much lower 87Sr/86Sr ratio (0.71197-0.71720) than the Yellow Sea shelf muddy sediments which are supposed to be originated from the Huanghe river (0.72126-0.72498), suggesting the distribution patter of 87Sr/86Sr rations as a new tracer to discriminate the provenance of shelf sediments in the study area. Different source rock compositions and weathering processes between both drainage basins may account for the differences in 87Sr/86Sr ratio. Although the ratios show wide range, from 0.71445 to 0.72184 with an average 0.71747 in the study area, they are close to the values of the Yangtze river sediments, suggesting that the sediments were mainly originated from the Yagntze river. The previous studies on the dispersal pattern of modenr sediments and the physico-chemical properties of seawater in the Yelow and East China seas support the possibility that the fine-grained Yangtze river sediments can reach to the East China Sea shelf as well as to the southeastern Yellow Sea.

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1연안해역에서 석유오염물질의 세균학적 분해에 관한 연구

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