475회 오션세미나
침적 해양쓰레기가 제주도 조하대
대형저서동물의 종 조성과 군집 특성에 미치는 영향
제475회 오션 정기 세미나에서는 침적 해양쓰레기와 해저생물 군집 특성의 변화를 이해하기 위해 조하대 및 바위 지역에서 폐기물 분포에 따른 대형저서동물의 종 조성을 확인한 단신을 다루었다. 세미나에는 오션 연구원과 오션스40 강사단 등이 참가했다.
<원문>
Effect of submerged marine debris on the species compositions and community characteristics of the macrobenthos in the subtidal zone of Jeju Island, Korea, 2023. Journal of Sea Research 192
<요약문 번역>
침적 해양쓰레기는 대부분 분해되지 않고 해저에 누적 및 축적되고 있으며 이로 인해 대형저서동물에 위협이 될 수 있다. 그러나 침적 해양쓰레기가 해저 동물 군집의 종 조성과 특성에 미치는 영향에 대한 연구는 드물다. 종래 침적 해양쓰레기와 해양 생물의 관계에 대한 연구는 대개 특정 종의 생리 및 사멸에 초점을 두었으며, 대형저서동물 군집의 종 조성 및 변화에 대한 연구는 거의 이루어지지 않았다. 특히 한국에서는 해양쓰레기와 관련된 해저 생태계에 대한 연구가 적은 편이다. 이에 해저 생태계의 군집 특성 변화와 해양쓰레기 간의 관계를 이해하고, 각각 퇴적 및 암석 지형에서 대형저서동물 군집의 종 조성과 폐기물 분포의 차이를 확인하고자 하였다. 이를 위해 제주도 서귀포항 인근의 퇴적 및 암반 지형 각각에서 대형저서동물 군집을 대상으로 조사를 실시하였다. 그 결과 침적 쓰레기가 쌓인 퇴적 지형의 암반 지형에서 주로 발견되는 이동성 동물(절지동물)의 분포도가 높았으며, 침적 쓰레기가 쌓인 암반 지형의 경우 저서동물의 종, 밀도, 다양성 및 생물량이 모두 낮았다. 이를 토대로 침적 해양쓰레기는 해저에 높은 밀도로 축적되어 해당 지역의 종 조성 및 대형저서동물의 군집 구조에 영향을 미치고 있음을 확인할 수 있었다. 그러나 해당 연구는 조사 지점의 수가 적고 지점간 거리가 짧다는 한계가 있으므로 향후 추가 연구가 필요하다.
<주요 내용>
■ 조사 지역 및 샘플링 방법
조사는 2021년 7월 29일부터 30일까지 제주도 서귀포항 동쪽에 위치한 자구리의 조하대 지역에서 이루어졌다. 조하대 암석 지역은 만조 시점의 최대 저조 깊이(20m)부터 시작되며, 이어서 모래톱 지형이 나타난다. 해당 지역은 내륙에서 담수가 유입되는 하천의 하구이며, 산호, 조개류, 어류 등이 풍부하여 낚시 등을 즐기는 관광객들이 많이 찾는 지역이다. 조사는 해저 지형을 다음의 4가지로 구분하였다.
샘플링은 다음과 같은 순서로 진행하였다. 또한 조사팀은 상기 해양저서동물의 샘플링과 더불어 20mL 원뿔형 튜브를 사용하여 퇴적지형 해저의 퇴적물을 채취 및 분석하였다.
■ 결과분석
본 연구는 결과 분석에 있어 대형저서동물의 밀도(개체/m2)와 생체량(g/m2)을 개체 수와 무게 기록으로 추산하였다. 종의 수는 샘플 크기당 종의 수로 정의하였으며 생태 지수로 세논-위너(Shannon-Wiener) 다양성 지수(loge; H′)를 사용하였다. 두 가지 지형과 침적 해양쓰레기 유무에 따른 생물학적 매개변수(종의 수, 밀도, 다양성, 생체량)의 차이를 검정하기 위해 이원 분산분석(ANOVA)을 실시하였다. 지역 간 저서 군집 구조의 차이 검정을 위해 교환 다변량 분석(PERMANOVA)을 실시하였다.
<연구 결과 및 토의>
■ 침적 쓰레기의 분포
침적 쓰레기의 분포는 주로 해류에 의해 영향을 받는 것으로 나타났으며, 다양한 유형의 폐기물을 확인하였다. 특히 어망과 로프 등과 같이 무거운 폐기물이 주를 이루었고 가벼운 폐기물은 드문 경향을 보였다. 퇴적 지형의 침적 해양쓰레기로는 조류로 인해 얽힌 그물, 로프와 같은 어구가 많았으며 이들 어구가 얽혀 다양한 크기의 쓰레기 더미를 형성하고 있는 것으로 나타났다. 반면 암반 지형의 경우 그물 및 직물 등이 암석과 산호에 얽혀 촬영 구역(0.25 m²)의 30% 이상을 차지하고 있는 것으로 나타났다.
■ 퇴적물 분석
수중 조사 팀은 20 mL 원뿔형 튜브를 사용하여 조하대 퇴적 지형의 동일한 장소에서 2 차례 퇴적물을 채취하였다. 채취한 샘플은 -20°C의 냉동 상태로 보관하였다가 유기탄소함량(TOC) 분석기(SSM-5000A; Shimadzu, Kyoto, Japan)를 사용하여 분석하였으며, 입자의 크기는 Folk 및 Ward(1957)의 방법으로 결정하였다. 그 결과는 아래 표와 같다.
■ 조사 지역별 저서동물 종의 구성 및 우세종
폐기물의 침전은 직간접적으로 대형저서동물에 영향을 미친다. 특히 플라스틱 폐기물은 퇴적 지형의 저서생물 종분포에 영향을 미칠 수 있음을 확인하였다. 침적쓰레기는 대형저서동물을 암반 지형에서 퇴적 지형으로 운반하는 수단으로 작용한다. 암반 서식지에서는 폐기물 상태에 따라 대형저서동물의 생체량이 유의미하게 차이가 났으며, 산호와 바위에 얽히거나 일부를 덮은 침적 쓰레기는 대형저서동물의 성장을 방해하고 있음을 확인할 수 있다. 또한 이와가키 굴 (>1 cm)의 경우 침적 쓰레기가 없는 곳에서만 확인되었다.
일부 생물학적 파라미터는 침적 쓰레기의 상태나 위치에 따라 유의미한 차이를 보이지 않았다. 이는 조사 지역, 횟수 및 샘플링의 한계에서 비롯되었을 수 있다. 이러한 한계점에도 해당 연구는 대한민국에서 수중 해양쓰레기가 저서 생태계에 미치는 영향을 조사한 최초의 시도로 의의가 있으며 앞으로 해양쓰레기 연구의 기초 자료로 활용되기를 기대한다.
<발제 후 토론>
1) 퇴적 지형에 침적 쓰레기로 인한 일부 생물 종의 증가는 마치 지구 온난화로 인해 제주도에서 망고를 재배하는 것과 같이 인류세의 흔적이 생태계에 영향을 미치는 결과로 이해해 볼 수 있다.
2) 퇴적 및 암반 지형 각각의 침적 쓰레기 유무를 기준으로 조사 정점을 4가지로 분류하고 적합한 분석툴을 사용하는 등 연구 기획은 훌륭하나 향후 조사 지점의 확대가 필요할 것으로 보인다. 또한 침적 쓰레기 뿐 아니라 해안의 생물 다양성 조사에도 활용될 가능성을 열어둘 수 있을 것으로 보인다.
475회 오션세미나
침적 해양쓰레기가 제주도 조하대
대형저서동물의 종 조성과 군집 특성에 미치는 영향
이유나 ㅣ (사)동아시아바다공동체 오션 국제협력팀장 ㅣ yunalee@osean.net
제475회 오션 정기 세미나에서는 침적 해양쓰레기와 해저생물 군집 특성의 변화를 이해하기 위해 조하대 및 바위 지역에서 폐기물 분포에 따른 대형저서동물의 종 조성을 확인한 단신을 다루었다. 세미나에는 오션 연구원과 오션스40 강사단 등이 참가했다.
<원문>
Effect of submerged marine debris on the species compositions and community characteristics of the macrobenthos in the subtidal zone of Jeju Island, Korea, 2023. Journal of Sea Research 192
<요약문 번역>
침적 해양쓰레기는 대부분 분해되지 않고 해저에 누적 및 축적되고 있으며 이로 인해 대형저서동물에 위협이 될 수 있다. 그러나 침적 해양쓰레기가 해저 동물 군집의 종 조성과 특성에 미치는 영향에 대한 연구는 드물다. 종래 침적 해양쓰레기와 해양 생물의 관계에 대한 연구는 대개 특정 종의 생리 및 사멸에 초점을 두었으며, 대형저서동물 군집의 종 조성 및 변화에 대한 연구는 거의 이루어지지 않았다. 특히 한국에서는 해양쓰레기와 관련된 해저 생태계에 대한 연구가 적은 편이다. 이에 해저 생태계의 군집 특성 변화와 해양쓰레기 간의 관계를 이해하고, 각각 퇴적 및 암석 지형에서 대형저서동물 군집의 종 조성과 폐기물 분포의 차이를 확인하고자 하였다. 이를 위해 제주도 서귀포항 인근의 퇴적 및 암반 지형 각각에서 대형저서동물 군집을 대상으로 조사를 실시하였다. 그 결과 침적 쓰레기가 쌓인 퇴적 지형의 암반 지형에서 주로 발견되는 이동성 동물(절지동물)의 분포도가 높았으며, 침적 쓰레기가 쌓인 암반 지형의 경우 저서동물의 종, 밀도, 다양성 및 생물량이 모두 낮았다. 이를 토대로 침적 해양쓰레기는 해저에 높은 밀도로 축적되어 해당 지역의 종 조성 및 대형저서동물의 군집 구조에 영향을 미치고 있음을 확인할 수 있었다. 그러나 해당 연구는 조사 지점의 수가 적고 지점간 거리가 짧다는 한계가 있으므로 향후 추가 연구가 필요하다.
<주요 내용>
■ 조사 지역 및 샘플링 방법
조사는 2021년 7월 29일부터 30일까지 제주도 서귀포항 동쪽에 위치한 자구리의 조하대 지역에서 이루어졌다. 조하대 암석 지역은 만조 시점의 최대 저조 깊이(20m)부터 시작되며, 이어서 모래톱 지형이 나타난다. 해당 지역은 내륙에서 담수가 유입되는 하천의 하구이며, 산호, 조개류, 어류 등이 풍부하여 낚시 등을 즐기는 관광객들이 많이 찾는 지역이다. 조사는 해저 지형을 다음의 4가지로 구분하였다.
샘플링은 다음과 같은 순서로 진행하였다. 또한 조사팀은 상기 해양저서동물의 샘플링과 더불어 20mL 원뿔형 튜브를 사용하여 퇴적지형 해저의 퇴적물을 채취 및 분석하였다.
■ 결과분석
본 연구는 결과 분석에 있어 대형저서동물의 밀도(개체/m2)와 생체량(g/m2)을 개체 수와 무게 기록으로 추산하였다. 종의 수는 샘플 크기당 종의 수로 정의하였으며 생태 지수로 세논-위너(Shannon-Wiener) 다양성 지수(loge; H′)를 사용하였다. 두 가지 지형과 침적 해양쓰레기 유무에 따른 생물학적 매개변수(종의 수, 밀도, 다양성, 생체량)의 차이를 검정하기 위해 이원 분산분석(ANOVA)을 실시하였다. 지역 간 저서 군집 구조의 차이 검정을 위해 교환 다변량 분석(PERMANOVA)을 실시하였다.
<연구 결과 및 토의>
■ 침적 쓰레기의 분포
침적 쓰레기의 분포는 주로 해류에 의해 영향을 받는 것으로 나타났으며, 다양한 유형의 폐기물을 확인하였다. 특히 어망과 로프 등과 같이 무거운 폐기물이 주를 이루었고 가벼운 폐기물은 드문 경향을 보였다. 퇴적 지형의 침적 해양쓰레기로는 조류로 인해 얽힌 그물, 로프와 같은 어구가 많았으며 이들 어구가 얽혀 다양한 크기의 쓰레기 더미를 형성하고 있는 것으로 나타났다. 반면 암반 지형의 경우 그물 및 직물 등이 암석과 산호에 얽혀 촬영 구역(0.25 m²)의 30% 이상을 차지하고 있는 것으로 나타났다.
■ 퇴적물 분석
수중 조사 팀은 20 mL 원뿔형 튜브를 사용하여 조하대 퇴적 지형의 동일한 장소에서 2 차례 퇴적물을 채취하였다. 채취한 샘플은 -20°C의 냉동 상태로 보관하였다가 유기탄소함량(TOC) 분석기(SSM-5000A; Shimadzu, Kyoto, Japan)를 사용하여 분석하였으며, 입자의 크기는 Folk 및 Ward(1957)의 방법으로 결정하였다. 그 결과는 아래 표와 같다.
■ 조사 지역별 저서동물 종의 구성 및 우세종
폐기물의 침전은 직간접적으로 대형저서동물에 영향을 미친다. 특히 플라스틱 폐기물은 퇴적 지형의 저서생물 종분포에 영향을 미칠 수 있음을 확인하였다. 침적쓰레기는 대형저서동물을 암반 지형에서 퇴적 지형으로 운반하는 수단으로 작용한다. 암반 서식지에서는 폐기물 상태에 따라 대형저서동물의 생체량이 유의미하게 차이가 났으며, 산호와 바위에 얽히거나 일부를 덮은 침적 쓰레기는 대형저서동물의 성장을 방해하고 있음을 확인할 수 있다. 또한 이와가키 굴 (>1 cm)의 경우 침적 쓰레기가 없는 곳에서만 확인되었다.
일부 생물학적 파라미터는 침적 쓰레기의 상태나 위치에 따라 유의미한 차이를 보이지 않았다. 이는 조사 지역, 횟수 및 샘플링의 한계에서 비롯되었을 수 있다. 이러한 한계점에도 해당 연구는 대한민국에서 수중 해양쓰레기가 저서 생태계에 미치는 영향을 조사한 최초의 시도로 의의가 있으며 앞으로 해양쓰레기 연구의 기초 자료로 활용되기를 기대한다.
<발제 후 토론>
1) 퇴적 지형에 침적 쓰레기로 인한 일부 생물 종의 증가는 마치 지구 온난화로 인해 제주도에서 망고를 재배하는 것과 같이 인류세의 흔적이 생태계에 영향을 미치는 결과로 이해해 볼 수 있다.
2) 퇴적 및 암반 지형 각각의 침적 쓰레기 유무를 기준으로 조사 정점을 4가지로 분류하고 적합한 분석툴을 사용하는 등 연구 기획은 훌륭하나 향후 조사 지점의 확대가 필요할 것으로 보인다. 또한 침적 쓰레기 뿐 아니라 해안의 생물 다양성 조사에도 활용될 가능성을 열어둘 수 있을 것으로 보인다.