수중음향기법을 이용한 황해 저층 냉수괴 해역 음향 산란층 분포 특성과 환경요인의 상관성 연구

Abstract

음향 산란층(sound-scattering layer, SSL) 이란 동물플랑크톤과 소형어류로 구성된 층으로 해양생물의 먹이사슬과 연관되는 생태계 및 수산학 측면에서 중요한 해양현상이다. 이 층에 존재하는 생물들은 환경 변화에 따라 분포 특성이 변동된다. 황해 저층 냉수괴(Yellow Sea Bottom Cold Water, YSBCW) 는 동계 시기 형성된 냉수가 하계시기 황해 중앙골을 중심으로 저층에 존재하는 수괴로, 생물학적으로 황해 유용어종의 먹이원인 동물플랑크톤 Euphausia pacifica의 하계시기 피난처로 알려져 있다. 본 논문은 계절적 또는 단기적 환경변동이 심한 황해 저층 냉수괴 해역에서 환경요소에 따른 음향 산란층의 분포 변동 특성을 파악하였다. 음향 조사는 2010년부터 2012년까지 춘계 시기(4월)와 하계 시기(8월), 총 6회에 걸쳐 과학어군탐지기(BioSonics DT-X, 38 & 200 kHz) 를 이용하여 시·공간적인 관측을 실시하였고, 보조자료로 환경 및 채집자료를 획득하였다. 음향 산란층의 분포 특성은 환경자료 중 수온 구조에 대해서 비교·분석하였고, SDWBA (stochastic distorted-wave Born approximation) 모델을 활용하여, 음향 산란층 내 E. pacifica의 신호 분리 후 부유물질 농도와 상관성 분석을 실시하였다. 황해 저층 냉수괴 해역의 음향 산란층은 춘계 시기 균질한 수직 수온 분포(≒ 8°C)로 인하여 전 수층에 대하여 주·야 수직이동을 하였다. 반면 하계 시기는 높은 표층 수온(> 25°C)과 강한 수온약층으로 인하여, 동물플랑크톤은 수온약층 하단부에서 제한적으로 수직이동 하였다. 2011년 하계시기 태풍으로 인하여 일시적으로 수온약층이 약화 되었을 때, 음향 산란층은 춘계시기와 동일하게 전 수층에서 주·야 수직이동 하였다. 또한 부유물질 농도가 높은 해역에서 E. pacifica는 주간시기 일정 수심까지만 하강하는 효율적인 움직임을 보였다. 하지만 하계시기 높은 부유물질 농도에도 E. pacifica는 수온약층 아래에 분포하였다. 본 연구는 황해 저층 냉수괴 해역에서 수중음향기법과 환경 및 채집자료를 활용하여 수온 구조, 일시적인 해양 환경 변동, 그리고 부유물질 농도에 따른 음향 산란층의 분포 변동 및 E. pacifica의 생존 전략 특성을 밝혀냈다.