Primary Productivity and Nitrogenous Nutrient Dynamics in the East Sea of Korea

한국 동해의 기초생산력과 질소계 영양염의 동적관계

The daily net primary production by phytoplankton and ammonium excretion by macrozooplankton (> $350{\mu}m$) were measured to understand the nitrogenous nutrient dynamics in the southern part of the East Sea of Korea. At most of the staions, water columns were well stratified and strongly developed pycnoclines and matching nutriclines could be found near the 20-60m. Total chlorophyll ranged between $1.22-3.24{\mu}g$ ChI/l and nano-fractions of chlorophyll ranged from 43.2 to 99.6% in the surface layer. The daily net primary production by phytoplankton ranged from 0.75 to 2.04 gC/$m^2$/d and averaged to be 1.5 gC/$m^2$/d. 1t is evidenced that the primary production and chlorophyll content are relatively high in frontal waters where the North Korean Cold Water meets with the East Korean Warm Water. The turnover time of nitrate in the euphotic zone ranged from 0.2 day to 1.6 day and averaged to be 0.8 day. The N:P ratio of the study area shows on the average 13.4 which indicates nitrogenous nutrient to be the limiting factor for phytoplankton growth. Ammonium excretion by macrowoplankton averaged out to 1.3mg at-N/$m^2$/d, and contributed 7.3% of daily total nitrogen requirement by phytoplankton in this area. Calculation of upward flux of nitrate to the surface mixed layer from the lower layer approximates 7% of nitrogen requirement by phytoplankton.

해양에서의 식물플랑크톤에 의한 기초생산력과 질소계 영양염의 동적관계를 규명하기 위해 동해 남부해역에서 식물플랑크톤에 의한 일차 생산력 및 동물플랑크톤의 영양염 재생산율 등을 측정하였다. 본 해역은 수직적으로 수심 20-60m 사이에서 수온약층 및 영양염약층이 잘 발달되어 있었다. 표층 총 엽록소 양은 $1.22-3.24{\mu}g$ Chl/l의 범위를 보이며 미세 플랑크톤의 엽록소는 43.2-99.6%에 이르렀다. 식물플랑크톤에 의한 기초생산력은 0.75-2.04gC/$m^2$/d 의 범위를 보이며 평균 1.5gC/$m^2$/d 를 보였다. 북한 한류계 수와 동한 난류계 수가 접하는 경계해역에 형성되는 전선수역에서는 기초생산력과 엽록소의 양이 비교적 높게 나타났다. 진광대에서 질산염의 turnover time은 0.2-1.6일의 범위를 보였고, 평균 0.8일 이었다. 본 연구해역의 N : P ratio 는 해역 전체 평균 13.4로서 질소계 영양염이 식물플랑크톤 생장의 제한요인임을 시사한다. 본 연구해역에서의 질소계 영양염과 식물플랑크톤의 단위 시간당 질소요구량을 규명하기 위해 측정한 동물플랑크톤의 암모니아 분비에 의한 영양염 재생산은 평균 1.3mg at-N/$m^2$/d로서 식물플랑크톤의 일일 질소요구량 중 7.3%를 공급하고 있으며 질산염의 수직확산에 의해 수온약층 하부로부터 공급되는 영양염은 평균 1.2mg at-N/$m^2$/d로서 식물플랑크톤의 일일 질소요구량 중 약 7%를 공급하고 있음이 규명되었다.