A Study on the Marine Biological and Chemical Environments in Yeosu Expo Site, Korea

여수 엑스포 해역의 생물.화학적 해양환경 특성

In order to understand the biological environmental characteristics with temporal variations of the physico-chemical factors in 2012 Yeosu Expo site of Korea, we investigated at one station, once per week, from April 2006 to December 2007. The surface water temperature ranged from 6.8 to $27.8^{\circ}C$ and the bottom water temperature ranged from 6.3 to 25.9 $25.9^{\circ}C$. The salinity varied from 12.8 to 33.0 psu in the surface water and from 25.2 to 33.6 psu in the bottom water. A strong halocline was observed between the surface and bottom layers in the summer when a rapid decrease of salinity coincided with heavy rainfall. The DIN concentration ranged from 1.36 to $82.7{\mu}M$ in the surface water and from 0.82 to $25.2{\mu}M$ in the bottom water. Phosphate concentration varied from 0.06 to $2.13{\mu}M$ in the surface water and from 0.07 to $1.38{\mu}M$ in the bottom water. Silicate was $1.68-52.0{\mu}M$ in the surface water and $1.37-30.7{\mu}M$ in the bottom water. The nutrient concentrations were generally high during heavy rainfalls and low water temperature periods, and considerably decreased in spring and autumn. The N/P ratio ranged from 4.43 to 325 in the surface water and from 3.8 to 321 in the bottom water. It increased rapidly during the heavy rainfall season and remained at a value of approximately 16 in other periods. The chlorophyll a concentration ranged from 0.46 to $65.0{\mu}g$ $L^{-1}$ in the surface water and from 0.71 to $15.0{\mu}g$ $L^{-1}$ in the bottom water. $Chl-{\alpha}$ concentration remained low in periods of low water temperature, however rapidly increased in periods of high water temperature. From the results of principal component analysis (PCA) and multiple regression analysis (MRA), we conclude that temporal variations of physico-chemical and biological factors were greatly affected by the influx of fresh water, and that nutrients were well controlled by their uptake and assimilation by phytoplankton. Also, during the low water temperature periods, environmental structure in this study site was affected by recycled nutrients through nutrient cycling and mineralization.

2012 여수 엑스포 부지인 신항해역의 생물해양학적 환경특성과 이를 조절하는 물리 화학적 요인의 경시적인 변동특성을 파악하기 위해 1개 정점을 대상으로 2006년 4월부터 2007년 12월까지 일주일 간격을 원칙으로 현장조사를 실시하였다. 수온은 표층에서 $6.8{\sim}27.8^{\circ}C$, 저층에서 $6.3{\sim}25.9^{\circ}C$의 범위를, 염분은 표층에서 12.8~33.0 psu의 범위를, 저층에서 25.2~33.6 psu의 범위를 보였다. 강우가 집중된 하계에 급격하게 염분이 낮아지면서 표·저층사이에 강한 염분약층이 형성되었다. 용존무기질소(DIN)는 표층에서 $1.36{\sim}82.7{\mu}M$, 저층에서 $1.27{\sim}25.2{\mu}M$의 범위를, 인산성 인은 표층에서 $0.06{\sim}2.13{\mu}M$, 저층에서 $0.07{\sim}1.38{\mu}M$의 범위를, 규산성 규소는 표층에서 $1.68{\sim}52.0{\mu}M$, 저층에서 $1.37{\sim}30.7{\mu}M$의 범위를 나타내었으며, 영양염류는 계절적으로 강우량이 많은 시기와 저수온기에 높고, 춘계와 추계에 크게 감소하였다. N/P ratio는 표층에서 4.43~325, 저층에서 3.57~321의 범위로 변동하였으며, 강우가 집중되는 시기에 급격히 증가하고, 그 외 시기에는 16 내외의 값을 나타내었다. $Chlorophyll{\alpha}$는 표층에서 $0.46{\sim}65.0{\mu}g$ $L^{-1}$, 저층에서 $0.71{\sim}15.0{\mu}g$ $L^{-1}$의 범위를 나타내었으며, 저수온기에는 낮은 농도로 유지되다 고수온기에 생물량이 급격히 증가하였다. 주성분분석과 중회귀분석 결과, 본 연구해역의 물리 화학적 및 생물학적 요인의 경시적인 변동은 염분의 변화로 표현되는 담수유입에 의해 크게 지배되는 구조를 보이고, 공급된 무기영양염은 식물플랑크톤의 흡수 동화를 통해 비교적 효율적으로 조절되고 있으며, 또한 저수온기에는 무기화과정과 영양염 순환을 통해 재생산된 영양염이 이 해역의 환경구조에 큰 영향을 미치는 것으로 판단되었다.