허베이 스피리트호 유류유출 이후 태안해안국립공원 새우말 개체군 변동
안중관
1*·이재일
2·유경동
2·김수지
31국립공원공단 국립공원연구원, 2생태기술연구소, 3충북대학교 생물학과
Variation in Population of Phyllospadix iwatensis after the
Hebei Spirit Oil Spill at Taeanhaean National Park, Korea
Jung-Kwan Ahn
1*, Jae-Il Lee
2, Kyong-Dong Yoo
2and Su-Ji Kim
31National Park Research Institute, Korea National Park Service, Yeosu 59723, Korea 2Eco-Technology Institute, Seoul 07299, Korea
3Department of Biology, Chungbuk National University, Cheongju 28644, Korea
요 약 :허베이 스피리트호 유류유출 이후 태안해안국립공원 내 새우말 개체군에 대한 정량 및 형태적 특성에 대 해서 2014년 겨울부터 2016년 가을까지 계절별로 조사하였다. 새우말의 평균 생육밀도는 학암포에서 7,063 ± 802 shoots m2로 가장 높았고, 모항 평균 6,583 ± 695 shoots m2, 구름포 평균 6,480 ± 581 shoots m2 그리고 통개에
서 평균 5,664 ± 561 shoots m2로 가장 낮은 생육 밀도로 분포하였다. 새우말 개체군의 형태학적 특징은 정점과 계절에 따라 상이하게 나타났다. 새우말의 밀도, 생물량 그리고 형태학적 특징은 사고 전과 사고 후 대부분 지역에 서 봄과 여름에 증가하고 가을에 감소하는 계절적 변동이 나타났다. 이는 유류유출 사고의 영향에서 회복되어 정상 적인 생태학적 기능을 하는 것으로 판단된다. 결론적으로 유류유출 사고 이후 태안해안국립공원의 해초류는 일시적 으로 사고의 영향을 받았지만, 유류오염에서 급격하게 회복되고 있는 것으로 보인다. 특히 회복된 해초류는 사고 이전과 같은 계절적 변동 양상을 나타내고 있어 이전과 같은 생태학적 기능을 수행하는 것으로 판단된다. 하지만 해초류의 계절적 변동 폭이 크게 나타나는 것으로 미루어 아직 완전히 안정화 된 것으로 판단하기는 어려우며 따 라서 지속적인 모니터링이 필요한 실정이다. 주요어 :태안해안국립공원, 새우말, Phyllospadix iwatensis, 개체군
Abstract : Quantitative and morphological characteristics of Phyllospadix iwatensis was investigated seasonally from 2014 to 2016. P. iwatensis was distributed in Hakampo, Gureumpo, Mohang and Tonggae in Taeanhaean National Park. The most average density of P. iwatensis were found at Hakampo (7,063 ± 802 shoots m2), Mohang (6,583 ± 695 shoots
m2), Gureumpo (6,480 ± 581 shoots m2), while the fewest were found at Tonggae (5,664 ± 561 shoots m2).
Morphological characteristics of P. iwatensis were different depending on the region and season. To examine the effect of oil pollution, annual variations of seagrasses was compared before the oil spill in 2007 with after oil spill from 2008 to 2014. The density and morphological characteristics of P. iwatensis, which is increasing in spring and summer, decreasing in autumn, suggesting that they have been recovered damages due to the oil spill. Quantitative variation is interpretation by the impact of seasonal fluctuation than the oil spill. In conclusion, the seagresses has received a temporary effect but rapidly recovered. Seagrasses have been recovered from the effect of the oil spill and are playing a significant role ecologically. However shince the seasonally variations of seagrasses fluctuated between years, they probably have not completely recovered. Therefore, the continuous long-term monitoring of seagrass meadows in Taean is required and provides appropriate and fundamental information for restoration of damaged seagrass ecosystem due to the oil spill in Taean.
Key words : Taeanheaan National Park, surfgrass, Phyllospadix iwatensis, population
*Corresponding author E-mail: [email protected]
허베이 스피리트호 유류유출 이후 태안해안국립공원 새우말 개체군 변동 333
서
론
해양 현화식물인 잘피류(seagrass)는 전세계적으로 약 60 여종이 보고되었으며, 국내에는 10종이 분포하는 것으로 알 려져 있고, 말잘피(surfgrass)라 불리며 암반에 생육하는 새 우말속은 새우말(Phyllospadix iwatensis)과 게바다말(P. japonica) 이 국내에 보고되었다(den Hartog 1970; Shin et al. 2002; Kim et al. 2009; 박 등 2017). 해초지는 다양한 해양생물들의 산란처, 생육장, 은신처 등 역할을 수행하는 중요 해양서식지이며, 높은 생산성을 나타 낸다. 말잘피 군락도 해조장과 같이 연안암반을 기반으로 해양서식지를 이루고 있으며, 특히 조간대에서 간조 시 그 중요성이 더욱 대두된다(Dawes 1988; 김 등 2013; Akio et al. 2016; Qin et al. 2016).
서식지로서의 기능 외에도 사료, 퇴비 혹은 식용(거머리말 지하경)으로 이용되었으며, 최근 기후변화의 주범으로 인식 되고 있는 CO2의 흡수원, 수중 산소 공급원, 연안 유기물을
흡수하여 부영양화 방지 등 자연적인 정화 및 치유를 하는 다양한 기능과 역할을 수행하고 있다(Yoon et al. 2012; Gonciarz et al. 2014; Echavarrỉa-Heras et al. 2015; Lopez-Calderon et al. 2016; Kim and Ahn 2016).
태안반도 인근 해역에서 2007년 12월 7일에 홍콩 선적의 유조선 허베이 스피리트호와 해상 크레인선과의 충돌로 원 유 약 10,900 ton이 유출되는 사고가 발생하였다. 유출된 원 유는 주변 생태계에 이화학적인 악영향을 미치게 된다. 유 류가 해초류에 미치는 영향은 먼저, 스트레스로 인한 내성 이 감소하고, 이후 지속적인 노출로 잎의 탈색이 나타나며, 조직의 괴사, 성장률 감소 그리고 잎의 탈락이 나타난다. 최 종적으로는 개체의 소멸이 나타나는 것으로 알려졌으며, 유 류오염으로부터 회복되는 기간은 최소 5년 이상 소요된다고 연구되었다(Zieman et al. 1984; Dean et al. 1998). 태안반도 에 유출된 유류영향으로부터 수질은 2009년에 모두 회복되 었고, 저서군집은 2011년에 상당히 회복된 것으로 Hong et al.(2014)이 보고하였다. 하지만 태안해안국립공원의 다양한 해양 저서군집에 대한 연구가 부족한데, Ahn et al.(2017)은 태안반도 해조군집에 대한 연구에서 유류유출 사고 이전과 해조군집이 유사함을 보고하며 고착성 해조군집의 회복을 시사하였다. 따라서 본 연구는 허베이 스피리트호 유류유출 사고 이후 에 나타난 새우말 개체군 변동 특성을 파악하고자 하였다.
재료 및 방법
1. 조사지역 및 분석방법 2014년 2월부터 2016년까지 계절별로 최저조시에 태안해 안국립공원 내 4개 정점 학암포(36° 53′ 37″ N; 126° 11′ 56″ E), 구름포(36° 50′ 21″ N; 126° 8′ 53″ E), 모항(36° 46′ 31″ N; 126° 7′ 50″ E) 그리고 통개(36° 43′ 16″ N; 126° 8′ 28″ E)의 새우말 군락에서 연구가 수행되었다. 연구 지역들 은 암반 조간대가 크게 발달한 지형으로 조수웅덩이 및 저 조선 부근에 새우말 개체군이 생육 하였다(Figure 1). 밀도 변화를 측정하기 위해서 10 × 10 cm의 방형구를 이 용하여 단위 면적당 밀도(shoots m2)를 구하였고, 개체군의 형태적 특성은 6개체 이상을 채집하여 물로 세척 후 각각의 식물체 길이, 잎 수, 잎의 길이 그리고 잎의 너비를 측정하 였다. 측정값은 측정값±표준오차 값으로 표기하였다(국토해 양부 2011).결과 및 고찰
1. 새우말 밀도 변화 태안해안국립공원 내 조간대 암반에 서식하는 새우말 (Phyllospadix iwatensis) 개체군의 조사기간 평균 밀도는 6,447 ± 660 shoots m2로 2016년 연평균 7,830 ± 529 shoots m2로 밀도가 높았고, 2014년 연평균 4,427 ± 293 shoots m2 로 낮았다. 정점별로 학암포에서 조사기간 평균 7,063 ± 802 shoots m2로 생육 밀도가 높았으며, 모항 평균 6,583 ± 695 shoots m2, 구름포 평균 6,480 ± 581 shoots m2 그리고 통 개에서 평균 5,664 ± 561 shoots m2로 가장 낮은 생육 밀도 로 분포하였다. 조사기간 최대 생육밀도는 2014년 봄에 구 름포에서 11,333 ± 388 shoots m2 이었으며, 최소 생육밀도 는 동년 가을에 통개에서 평균 828 ± 57 shoots m2 이었다 (Figure 2). 새우말 개체군에 관한 국내 연구는 매우 한정적이다. 김 등(2018)은 동해안 고성의 조하대 새우말 개체군에 관한 연Figure 1. Study site of Phyllospadix iwatensis population dynamics in Taean peninsula of Korea.
구에서 연평균 밀도 2,417 ± 73 shoots m2로 보고하여 본 연구보다 낮았다. 하지만 조간대 새우말 개체군에 관한 연 구가 없어 직접적인 비교는 어려운 실정이다. 유사한 연구 로는 박 등(2017)이 독도의 잘피에 관한 연구에서 조하대 게바다말(P. japonica)의 생육밀도를 2,275~3,500 shoots m2 로 보고하였지만, 이 역시 직접적인 비교가 어려운 실정이다. 2. 새우말 형태적 특성 새우말 개체군의 형태적 특성으로는 먼저, 잎 수는 조사 기간 평균 4.6 ± 0.2개로 통개에서 평균 4.5(± 0.3)개로 적었 고 다른 정점에서는 공히 평균 4.7개로 나타났다. 2014년 겨 울에 모항에서 6.3개로 잎 수가 가장 많았으며, 2015년 가을 구름포에서 3.6개로 적었다(Figure 3A). 식물체 길이는 조사 기간 평균 33.9 cm로 정점별로는 학암포에서 평균 40.6 cm 로 길었고, 통개에서 평균 29.9 cm로 짧았다. 2014년 가을 에 학암포에서 평균 75.9 cm로 가장 길었고, 같은 시기 구 름포에서 평균 13.6 cm로 짧았다(Figure 3B). 잎 너비는 조사 기간 평균 2.1 mm로 식물체 길이가 길었 던 학암포에서 평균 2.2 mm로 넓었고, 구름포에서 평균 1.9 mm로 좁았다. 가장 넓은 엽폭은 학암포에서 2015년 봄에 평균 2.6 mm이었으며, 2014년 가을에 구름포에서 평균 1.4 mm로 좁았다(Figure 4A). 잎의 길이는 조사 기간 평균 22.7 cm로 식물체 길이가 길었던 학암포에서 평균 26.9 cm로 길 었고, 통개에서 평균 19.5 cm로 짧았다. 2014년 가을에 학 암포에서 평균 45.0 cm로 가장 길었고, 같은 시기 구름포에 서 평균 10.3 cm로 짧았다(Figure 4B). 저조선까지 암반이 발달한 학암포, 구름포, 모항에서 식물 체 길이와 잎 길이가 길게 나타났고, 암반이 조간대만 발달 한 통개에서는 저조선 부근의 새우말 생육이 없이 조수웅덩 이에만 소규모로 분포하는 특징으로 짧게 나타난 것으로 판 단된다. 잎 너비의 경우는 구름포에서 좁게 나타났는데, 구 름포의 저조선에 파도가 많은 지형적 특징으로 잎이 좁게 나타난 것으로 파악된다. 김 등(2018)에 의한 동해안 조하대 새우말 연구에서는 잎 수가 평균 5.1개로 보다 많이 나타났고, 잎 너비 역시 평균 3.0 mm로 넓게 조사되었다. 식물체 길이 역시 평균 50.2 cm로 길었다. 아울러 김 등(2018)은 수중 광량과 새우말 개 체군의 형태적 특성과의 관계에 있어 개체 길이는 양의 상 관관계가 있고, 잎 수, 잎 너비 등은 음의 상관관계를 나타 냈음을 규명하였다. 조간대 보다는 다소 안정적인 생육환경 을 제공하는 조하대의 특성으로 동해안 새우말의 형태적 특 성이 우세한 것인지, 아니면 조간대 새우말 개체군에서도 광량에 따른 형태적 특성이 변동하는지는 혹은 간조시 노출 에 따른 스트레스 영향과 저조선 부근에서 파도에 의한 영 향 등이 있는지 등 보다 다양한 요인에 대한 보다 상세한 연구가 필요하다. 새우말의 계절별 생장 특성도 수온이 상승하는 봄부터 여 름까지 생장이 증가하고 가을과 겨울에는 감소하는 것으로 나타났다(김 등 2018). 본 연구에서는 식물체 길이와 잎 길 이는 봄과 여름에 길어지고 가을과 겨울에 짧았으나, 잎 수 에 있어서 겨울에 많고 가을에 감소하는 경향이 나타났고. 조수웅덩이가 크게 발달한 모항을 제외하고는 조수웅덩이에 생육하는 개체군 보다는 저조선에 분포하는 새우말 개체군 의 식물체 길이가 길게 나타났다.
Figure 2. Seasonal changes in shoot density of Phyllospadix iwatensis from February 2014 to October 2016 in Taeanhaean National Park.
허베이 스피리트호 유류유출 이후 태안해안국립공원 새우말 개체군 변동 335
유류오염이 암반조간대에 미치는 영향은 먼저, 오염 초기 에 초식성 종들이 제거되며, 단년생 갈조류의 증가가 나타 난다는 연구가 있으며(Southward and South ward 1978), 생 물의 번식과 성장저해 그리고 개체군의 구조변화를 초래하 는 것으로 알려졌다(Bergerard 1978; Badcock et al. 1996; Harris et al. 1996). Hebei Spirit호에서 유출된 유류는 암반 에 생육하는 새우말에 직접적인 영향을 미쳤으며, 이 후 유 류 제거 작업에 의한 2차 피해를 입은 것으로 판단된다. 2007년 12월 학암포 새우말의 평균 생육 밀도는 29 shoots m2, 통개에서 평균 555 shoots m2 이었으며, 2008년 학암 포에서 연 평균 2,953 shoots m2와 통개에서 연 평균 2,570 shoots m2인 반면, 본 조사기간 평균은 학암포에서 7,063 shoots m2와 통개에서 5,664 shoots m2로 나타나서 유류오 염 초기의 영향 정도를 파악할 수 있었다(국립공원관리공단 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014). 해초류가 유류오염으로부터 회복되는 기간은 최소 5년 이 상 소요된다고 연구되었다(Dean et al. 1998). Hong 등(2014) 은 Hebei Spirit호에서 유출된 유류 영향으로부터 수질은 2009년에 모두 회복되었고, 저서군집은 2011년에 상당히 회 복된 것으로 보고하였고, 암반조간대의 대형저서동물 군집 을 대상으로 한 연구에서도 4년 이상의 시간이 소요되면 완 전히 회복할 것으로 예측하였다(정 2012). 하지만 태안해안 국립공원의 다양한 해양 저서군집에 대한 연구가 부족한데, Ahn 등(2017)은 태안반도 해조군집에 대한 연구에서 유류유 출 사고 이전과 해조군집이 유사함을 보고하며 고착성 해조 군집의 회복을 보고하였다. 이러한 선례와 유사하게 태안해
Figure 3. Seasonal changes in number of leaves (A), Shoot height (B) of Phyllospadix iwatensis from February 2014 to October 2016 in Taeanhaean National Park.
안국립공원 암반에 생육하는 새우말 개체군은 2014년까지 교란이 다소 지속되나, 2015년 이후 유류오염으로부터 완전 히 회복된 것으로 판단된다(국립공원관리공단 2015, 2016, 2017, 2018). 결론적으로 유류유출 사고 이후 태안해안국립공원 암반에 생육하는 새우말 개체군은 일시적으로 사고의 영향을 받았 지만, 유류오염으로부터 회복된 것으로 판단된다. 특히 새우 말 개체군은 사고 이전과 같은 계절적 변동 양상이 나타나 고 있어 이전과 같은 생태적 기능을 수행하는 것으로 판단 된다. 하지만, 연안생태계는 매우 복잡하고 다양한 생물군이 복합적으로 연동되어 있기에 지속적인 모니터링을 통해 보 다 명확하게 회복 유무를 판단해야 할 것이다.
사
사
본 연구는「HS호 유류유출 사고에 따른 생태계 영향 장기 모니터링」사업의 일환으로 수행되었습니다.참고문헌
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허베이 스피리트호 유류유출 이후 태안해안국립공원 새우말 개체군 변동 337 국립공원관리공단, 2012. 허베이 스피리트호 유류유출 사고에 따 른 생태계 영향 장기 모니터링 (4차년도). 974 pp. 국립공원관리공단, 2013. 허베이 스피리트호 유류유출 사고에 따 른 생태계 영향 장기 모니터링 (5차년도). 838 pp. 국립공원관리공단, 2014. 허베이 스피리트호 유류유출 사고에 따 른 생태계 영향 장기 모니터링 (6차년도). 854 pp. 국립공원관리공단, 2015. 허베이 스피리트호 유류유출 사고에 따 른 생태계 영향 장기 모니터링 (7차년도). 739 pp. 국립공원관리공단, 2016. 허베이 스피리트호 유류유출 사고에 따 른 생태계 영향 장기 모니터링 (8차년도). 793 pp. 국립공원관리공단, 2017. 허베이 스피리트호 유류유출 사고에 따 른 생태계 영향 장기 모니터링 (9차년도). 680 pp. 국립공원관리공단, 2018. 허베이 스피리트호 유류유출 사고에 따 른 생태계 영향 장기 모니터링 (10차년도). 718 pp. 국토해양부, 2011. 해양생태계기본조사 프로토콜 개정판(Version 2). 168 pp. 김종협, 김재훈, 기구연, 박정임. 2018. 한반도 동해 연안에 자생하 는 말잘피, 새우말의 생장 특성. J. Korean Soc. Oceanogr. 23: 192-203. 김준섭, 최정윤, 이유진, 곽우석. 2013. 경남 통영 민양마을 잘피밭 의 어류 종조성. The Sea. 18: 227-233. 정윤환. 2012. 유류오염 이후 태안 연안 암반조간대 생태계 변화 및 회복 양상. 순천향대학교 대학원, 생물학과 박사학위논문. 박정임, 김종협, 김영균. 2017. 독도의 잘피. J. Korean Soc. Oceanogr. 22: 199-204.
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(2019년 11월 11일 접수; 2019년 12월 2일 수정; 2019년 12월 12일 채택)
