Assessment of the Impacts of 'Sea Prince' Oil Spill on the Rocky Intertidal Macrobenthos Community

암반조간대 대형저서동물군집에 대한 씨프린스호 유류 유출사고 영향 평가

  • 신현출 (전남대학교 해양기술학부) ;
  • 이정호 (전남대학교 해양기술학부) ;
  • 임경훈 (한국농촌공사 농어촌연구원) ;
  • 윤성명 (조선대학교 해양생명과학과) ;
  • 고철환 (서울대학교 지구환경과학부)
  • Published : 2008.08.31

Abstract

This study was aimed to classify the intertidal macrozoobenthic community status after 2 years of Sea Prince oil spill, and oil spill effects along oil spreading track from heavily impacted to unaffected reference site. Field sampling was initiated in late February and continued through November 1998 seasonally, after 2.5 years of oil spill. 7 rocky sampling sites were selected among coastal regions coated and/or affected by the Sea Prince spilled oil. Identified species was 158 species, 65 family, 24 order, 9 class, 5 phylum. Mollusca was the dominant faunal group comprising 100 species (63.3%), and followed by 38 species of Crustacea (24.1%), 12 species of Echinodermata (7.6%), 5 species of Porifera (3.2%), and 3 species of Cnidaria (1.9%). On Dugpo of Sori Island, the fewest species was collected from 28 species to 35 species seasonally among sampling stations. But far away Dugpo toward Gamak Bay, the number of species increased, collecting the maximum on Sohwoenggan Island. At the wreck site of Sori Island, especially the species number of attached animals such as poriferans and anthozoans was very low compared to another site. The density and biomass on the higher tidal zone increased toward the low affected sites, but biomass on middle tidal zone decreased. The invertebrate biomass of study area was dependent on the sessile animals. The major dominant species were small-sized barnacles, Chthmallus challengeri, periwinkles, Littorina brevicula, mussels, Septifer virgatus, and so on. The biomass of C. challengeri and L. brevicula on the higher tidal zone was highest in the wreck site of Sori Island and decreased further and further. However, mussels on the middle tidal zone showed the inverse trends because of the larger individual size of mussel inhabited in Sori Island than those of another sites. As a result of community analysis, the effect of oil spill was not found distinctly. Several ecological indices and cluster analysis did not show the meaningful variation with oil track despite of the conspicuous differences among tidal heights. These indicate that the macrozoobenthic community level of oil spreaded zone recovered in some degree after the Sea Prince oil spill accident, but population or individual levels of dominant sessile animals took more recovery times.

아라비안 원유 86,886.2톤 이상을 선적한 유조선 Sea Prince호는 태풍 페이를 피하다가 1995년 7월 23일 소리도 인근 해안에 좌초되었다. 이후 4,155.3톤의 원유와 979.9톤의 엔진오일 (벙크C, 벙크A)이 유출되었으며, 유출유는 주로 북동방향으로 확산되어 소리도와 남해도를 중심으로 수백킬로미터의 해안이 기름으로 뒤덮였다. 본 연구는 Sea Prince 유류 유출 사고 2년 후, 유류의 영향이 가장 심각했던 지역부터 영향을 받지 않은 지역까지 유류 확산 경로를 따라 조간대 대형저서동물군집에의 영향을 알아보기 위하여 수행되었다. 현장 조사는 사고 2.5년 후인 1998년 2월부터 11월까지 계절별로 Sea Prince 유출유가 뒤덮인 연안을 대상으로 7개 지역의 암반조간대를 선정하여 실시하였다. 조사기간 중 11개 동물문이 채집되었으나, 이중 해조 덤불속에서 채집된 단각류와 등각류 등의 일부 종은 미동정되었다. 동정된 종은 총 5문 9강 65과에 속하는 158종이다. 연체동물이 100종(63.3%)으로 가장 많은 종 수가 채집되었고, 다음은 갑각류 38종(24.1%), 극피동물 12종(7.6%), 해면동물 5종(3.2%), 자포동물 3종(1.9%)이 채집되었다. 소리도 덕포(Sea Prince 좌초 지역)에서 계절에 따라 28$\sim$35종으로 가장 출현종수가 적었다. 출현종수는 덕포에서 가막만쪽으로 가면서 증가하였으며, 소횡간도에서 가장 많았다. 특히 소리도 덕포에서는 다른 지역에 비해 해면동물이나 자포동물과 같은 부착동물의 종 수가 매우 적었다. 상부조간대의 서식밀도와 생물량은 유류 영향이 적은 지역으로 갈수록 증가하였으나, 중부조간대의 생물량은 오히려 감소하였다. 조사지역의 무척추동물 생물량은 부착동물의 양에 좌우되었다. 최우점종은 조무래기따개비 (Chthmallus challengeri), 총알고등(Littorina brecicula), 담치류이었다. 상부조간대의 조무래기따개비와 총알고등의 생물량은 소리도의 좌초지역에서 가장 높았으며, 이 곳에서 멀어질수록 감소하였다. 반면에 중부조간대의 담치류는 반대의 경향을 보였는데, 이는 소리도 좌초지역에서 담치류의 개체크기가 다른 지역에 비해 크기 때문이다. 군집분석 결과로는 유류의 영향이 뚜렷이 나타나지 않았다. 생태지수와 집괴분석 결과 조고에 따라서는 뚜렷한 차이를 보이는 반면에 유류 경로에 따라서는 의미있는 결과를 보이지 않았다. 이는 Sea Prince사고 이후 유류확산 지역에서 군집 수준에서는 어느 정도 회복되었음을 의미하는 것으로 보인다. 그러나 우점 부착동물의 개체군이나 개체 수준에서는 유류 사고 이후 회복에 더 많은 시간이 걸림을 보여준다고 할 수 있다.

Keywords

References

  1. 제종길, 강성현, 오재룡, 양동범. 1991. 유류오염과 유처리제를 이용한 정화작업이 조간대에 서식하는 고둥류에 미치는 영향. 한국해양학회지. 26:350-357
  2. Atlas RM. 1995. Bioremediation of petroleum pollutants. International Biodeterioration & Biodegradation 35:317-327 https://doi.org/10.1016/0964-8305(95)00030-9
  3. Boobathy R. 2000. Factors limiting bioremediation technologies. Bioresource Technology 74:63-67 https://doi.org/10.1016/S0960-8524(99)00144-3
  4. Blumer M, HL Sanders, JF Grassie and GR Hampson. 1971. A small oil spill. Environment 13:3-12
  5. Bray JR and JT Curtis. 1957. An ordination of the upland forest communities of southern Wisconsin. Ecol. Monogr. 27:325-349 https://doi.org/10.2307/1942268
  6. Carls MG, MM Bacock, PM Harris, GV Irvine, JA Cusick, and SD Rice. 2001. Persistence of oiling in mussel beds after the Exxon Valdez oil spill. Marine Environmental Research 51:167-190 https://doi.org/10.1016/S0141-1136(00)00103-3
  7. Delany J, AA Myers, D McGrath, RM O'Riordan and AM Power. 2003. Role of post-settlement mortality and 'supply side' ecology in setting patterns of intertidal distribution in the chthamalid barnacles Chthamalus montagui and C. stellatus. Mar. Ecol. Prog. Ser. 249:207-214 https://doi.org/10.3354/meps249207
  8. Edgar GJ, L Kerrison, SA Shepherd and MV Toral-Grand. 2003. Impacts of the Jessica oil spill on intertidal and shallow subtidal plants and animals. Marine Pollution Bulletin 47:276-283 https://doi.org/10.1016/S0025-326X(03)00156-5
  9. Forde SE. 2002. Modelling the effects of an oil spill on open populations of intertidal invertebrates. Journal of Applied Ecology 39:595-604 https://doi.org/10.1046/j.1365-2664.2002.00737.x
  10. Fukuyama AK, G Shigenaka and RZ Hoff. 2000. Effects of Residual Exxon Valdez Oil on Intertidal Protothaca staminea: Mortality, Growth, and Bioaccumulation of Hydrocarbons in Transplanted Clams. Marine Pollution Bulletin 40:1042-1050 https://doi.org/10.1016/S0025-326X(00)00055-2
  11. Gajbhiye SN, S Mustafa, P Mehta and YR Tlair. 1995. Assessment of biological characteristcis on coastal environment of Murun (Maharashtra) during the oil spill. Indian J. of Marine Science 24:196-202
  12. Gelin A, V Gravez and GJ Edgar. 2003. Assessment of Jessica oil spill impacts on intertidal invertebrate communities. Marine Pollution Bulletin 46:1377-1384 https://doi.org/10.1016/S0025-326X(03)00368-0
  13. Heyes MO and J Michel. 1999. Factors determining the longterm persistence of Exxon valdez oil in gravel beaches. Marine Pollution Bulletin 38:92-101 https://doi.org/10.1016/S0025-326X(99)00099-5
  14. Highsmith RC, TL Rucker, MS Stekoll, SM Saupe, MR Lindeberg, RN Jenne and WP Erickson. 1996. American Fisheries Society Symposium 18:212-237
  15. Irvine GV, DH Mann and JW Short. 1999. Multi-year persistence of oil mousse on high energy beaches distant from Exxon Valdez spill origin. Marine Pollution Bulletin 38:572-584 https://doi.org/10.1016/S0025-326X(98)00115-5
  16. Irvine GV, DH Mann and JW Short. 2006. Persistence of 10year old Exxon Valdez oil on Gulf of Alaska beaches: The importance of boulder-armoring. Marine Pollution Bulletin. in Press
  17. Je J-G, S-H Kahng, J-R Oh and D-B Yang. 1991. Effects of stranded oils and dispersant clean-up on intertidal gastropods. J. Oceanol. Soc. Kor. 26:350-357
  18. Jones DA, J Plaza, I watt anc MA Sanei. 1998. Long-term(1991-1995) Monitoring of the intertidal Biota of Saudi Arabia after the 1991 Gulf War Oil Spill. Marine Pollution Bulletin 36:472-489 https://doi.org/10.1016/S0025-326X(98)00009-5
  19. Lance GN and WT Williams. 1967. A general theory for classifctory sorting strategies. 1. Hierarchical systems. Computer J. 9:373-380 https://doi.org/10.1093/comjnl/9.4.373
  20. MacFarlane GR and MD Burchett. 2003. Assessing effects of petroleum oil on intetidal invertebrate communities in sydney Harbour: Preparedness pays off. Australasian Journal of Ecotoxicology 9:29-38
  21. Margalef R. 1958. Information theory in ecology. Gen. Syst. 3:157-175
  22. McNaughton SJ. 1968. Structure and function in California grassland. Ecology. 49:962-972 https://doi.org/10.2307/1936547
  23. Peterson CH. 2001. The "Exxon Valdez" oil spill in Alaska: Acute, indirect and chronic effects on the ecosystem. Advances in Marine Biology 39:1-103 https://doi.org/10.1016/S0065-2881(01)39008-9
  24. Peterson CH, SD Rice, JW Short, D Esler, JL Bodkin, BE Ballachey and DB Irons. 2003. Long-terms ecosystem response to Exxon-Valdez oil spill. Science 302:2082-2086 https://doi.org/10.1126/science.1084282
  25. Pielou EC. 1966. The meaurement of diversity in different types of biological collections. T. Theoret. Biol. 13:131-144 https://doi.org/10.1016/0022-5193(66)90013-0
  26. Raffaelli D and S Hawkins. 1996. Intertidal Ecology. Chapman & Hall, London, 356pp
  27. Rice SD, RB Spies, DA Wolfe and BA Wright (eds.). 1996. Proceedings of the Exxon Valdez Oil Spill Symposium. American Fisheries Society. Bethesda. 931pp
  28. Shannon CE and W Weaver. 1963. The mathematical theory of communication. Univ. Illinois. Press. Urbana. 177pp
  29. Stekoll MS, L Deysher, RC Highsmith, SM Saupe, Z Guo, WP Erickson, L McDonald and D Strickland. 1996. American Fisheries Society Symposium 18:177-192
  30. Yamamoto T, M Nakaoka, T Komatsu, H Kawai, ML Research and K Ohwada. 2003. Impacts by heavy-oil spill from the Russian tanker Nakhodka on intertidal ecosystems: recovery of animal community. Marine Pollution Bulletin 47:91-98 https://doi.org/10.1016/S0025-326X(03)00051-1