서 론
오징어류는 우리나라 연근해에 있어서 중요한 수산자원이며, 동해를 중심으로 다량 어획되고 있다. 우리나라 연근해에서 어획되고 있는 오징어류의 대부분을 차지하고 있는 살오징어 (Todarodes pacificus)는 난류성 회유종으로 알려져 있다. 단 년생인 살오징어의 어황은 수온, 먹이생물 분포, 해류의 세기 및 방향 등의 해양환경에 영향을 받을 것으로 예상되며(Roper et al., 1969; Okutani, 1983; Bower and Sakurai, 1996), 실제 로 동해의 살오징어 어황은 동해 연안의 수온 변동 및 수온전선 의 분포양상 등, 수온에 크게 영향을 받는 것으로 알려져 있다 (Choi et al., 1997, 2008; Cho et al., 2004).
또한, 살오징어는 어류, 두족류, 갑각류, 해조류 등을 섭이하 며(Kim and Kang, 1998), 동중국해 북부에서 동해남부 해역 까지 산란장으로 알려져 있다(Nasu et al., 1991). 해양생태계 의 먹이 사슬에 있어서 식물플랑크톤을 제1차 영양단계로 본다 면 그 다음 상부단계인 제2차 영양단계에 위치하는 것이 동물 플랑크톤이다. 이처럼 먹이 사슬의 하부에 위치하는 동물플랑
크톤과 비교적 상부에 위치하는 살오징어의 사이에 존재할 수 있는 중간 영양단계, 즉 포식 및 피식 등의 관계는 명확하지 않 지만, 직.간접적으로 관련되어 있음에 틀림이 없다. 따라서 어 떤 해역에 있어서 동물플랑크톤의 분포상황이 그 해역의 오징 어의 분포, 즉 어황에 영향을 미칠 것은 충분히 예상 가능하다.
한편, 오징어의 생활사는 산란 후 4-5일 뒤에 부화되어 1개 월 정도 지나면 약 4-5cm 의 크기로 자라며, 3-6개월 뒤에는 9-19cm의 크기로 된다. 그 후 어획대상으로 어장에 가입되며, 어장 가입 뒤 3-6개월 간 어기가 최고조에 달하는 것으로 알려 져 있다(NFRDI, 2010). 오징어의 어황에 해양환경이 영향을 미칠 시기를 생각해 보면 성체가 되어 어획대상으로 가입하기 전의 단계, 즉 성체로 성장하는 성육장에서의 환경 조건이 더 욱 크게 영향을 미칠 것으로 예상할 수 있다. 일본 근해의 오징 어 어획량이 해양환경의 변화에 관련되어 주기적인 감소를 나 타내는 것으로 알려져 있다(Kitano, 1979). 그리고 동해에서의 오징어 채낚기의 첫 어장 형성위치는 주로 외해의 전선역에 집 중되고 있고(Kasahara, 1978) 해양환경이 오징어의 분포에 영 향을 미치는 것으로 알려져 있다(Cho et al., 2004). 우리나라 는 7월 이후 12월까지 동해 전역에서 어장이 형성되며, 일본쪽 은 5-12월에 채낚기어업에 의해 41°해역에서 조업이 이루어지
*Corresponding author : [email protected]
173
한국 동해의 살오징어(Todarodes pacificus) 어장변화 및 풍도와 동물플랑크톤 분포와의 관계
황강석* . 강수경 . 오택윤 . 최광호 . 이동우
Change in the Fishing Grounds and the Relationship between the Abundance of the Common Squid Todarodes pacificus
and the Distribution of Zooplankton in the East Sea
Fisheries Resources Management Division, NFRDI, Busan 619-705, Korea
The common squid Todarodes pacificus is a dominant species in Korean waters, where it is captured preponderantly by the angling fishery. The spawning and nursery grounds of T. pacificus extend from the southern East Sea to the northern East China Sea. Consequently, the environmental conditions in this area during the spawning and nursery seasons might affect the abundance of T. pacificus. This study, analyzed the relationship between the distribution of zooplankton and the abundance of T. pacificus and variation in the squid angling fishing grounds in Korean waters. There was a positive relationship between the fluctuations in zooplankton and the catch per unit effort (CPUE; kg.day-1.person-1) of the angling fishery in the East Sea of Korea. The main fishing season is from July to December and the CPUE was closely related to the zooplankton biomass in April in the East Sea. Recently, the center of the squid jigging ground has moved drastically from the area around Ulleung Island to the northern East Sea. We postulate that the fishing grounds of the squid angling fishery will move farther north with climate change.
Key words: Todarodes pacificus, Common squid, Zooplankton biomass, East Sea, Fishing conditions
Kangseok Hwang*, Sukyung Kang, Taeg-Yun Oh, Kwang Ho Choi and Dong Woo Lee
국립수산과학원 자원관리과
고 있다(Ogura, 1984).
우리나라 어업생산의 주요종인 오징어에 대하여 동해의 오 징어 어황에 미치는 영향요인으로 해황, 즉 수온 분포 등 물리 적 환경에 대한 연구가 많이 이루어져 왔으나, 생물학적 요인 으로 먹이생물에 대한 연구는 거의 없다. 이에 본 연구에서는 동해 오징어 어황에 미치는 영향 요인으로, 어획대상으로 가입 되기 전 시기인 성육장에서의 직.간접적인 먹이생물로써 이용 되는 동물플랑크톤의 분포상황과 오징어 어황과의 관계를 밝 히는 것을 목적으로 하였으며 더불어 오징어 어장의 변화를 살 펴 보았다.
재료 및 방법
본 연구에서 사용된 동물플랑크톤 현존량은 1978년부터 2006년까지의 국립수산과학원의 해양조사연보 자료를 이용하 였다. 월별 우리나라 오징어 어장의 형성위치를 참고로 하여 동해의 해양조사 정선 103선을 중심으로 107선까지 북부해역 을 동해중부해역으로, 208선까지 남부해역을 동해남부해역으 로 각각 구분하였으며, 신한일어업협정에 따라 관측점이 변경 되었으나 협정전 자료를 중심으로 나타내었다(Fig. 1). 우리나 라 연근해의 어업별 오징어 어획량 자료는 농림수산통계연보 의 통계자료를 사용하였다. 해구별 어획량 자료 및 단위노력
당어획량(CPUE)은 국립수산과학원에서 오징어채낚기 어선의
주 양육항인 거진, 속초, 주문진 등 동해안 12개 주요 항구에서 표본 조사한 어황 통계조사 자료를 사용하였다.
동물플랑크톤 분포특성과 오징어 CPUE와의 관계는 시간의 변이(time lag)에 따른 상관분석을 사용하여 두 변수간의 관계 를 분석하였다.
오징어에 대한 분포의 중심 및 분포범위에 대한 통계적 처리 는 Sokal and Rohlf (1981)의 방법에 따라 추정하였다. 즉, 분 포의 중심좌표(X’, Y’)는 우선 오징어가 어획된 i 해구의 중심 좌표(위도; Xi , 경도; Yi )에 i 해구의 1인1야당어획량(CPUEi ) 을 가중하여,
와 같이 구하였다.
오징어가 어획된 위치(Xi , Yi )에 대한 통계적 공동신뢰영역 (joint confident region) 은 장축과 단축을 지니는 타원(ellipse) 으로 표현되며, 이때 타원의 장축(λ1 ) 과 단축(λ2 )은,
으로 표시할 수 있다. 이때, S1, S2 및 S12는 각 각 X, Y에 대한 표준편차와 공분산을 나타낸다.
결 과
오징어의 어획량은 1980년대까지는 연간 약 10만 톤 미만이 었으나, 90년대 초반에 들면서 10만 톤을 넘어서 현재는 연평 균 15만 톤-22만 톤으로 큰 폭으로 증가하였고, 2004년 이후 다시 감소 추세를 보이고 있다(Fig. 2). 어업별로는 1990년대
129o
34o N
133oE
Korea
Japan
36o 38o
131o
103 107
102
209 207 208
104 105 106
East Sea
Fig. 1. Oceanographic observation line of NFRDI. Shadow area represented presumptive nursery ground of common squids Todarodes pacificus in East Sea of Korea.
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
0 50 100 150 200 250 300
1977 1979 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007
Total catch CPUE angling trawl
Catch (X 1,000 ton) CPUE (kg
. day
-1person-1)
Year
Fig. 2. Annual fluctuations of the catches of common squid Todarodes pacificus by major fisheries and CPUE of angling fishery in Korea from 1977 to 2008.
까지는 채낚기 어업이 가장 많은 어획을 나타내고 있었으나, 1990년대부터 트롤어업에 의해 가장 많은 어획을 하고 있다.
오징어 채낚기어업의 CPUE의 경년변동은 2000년까지 어획량 변동 경향과 아주 유사하게 변화하고 있었다. 2000년 이후부 터는 어획량 변화와 CPUE의 변화가 감소경향으로 전체적인 동향은 같으나, 2000년 이전보다 CPUE의 값이 큰 폭으로 하 락한 형태를 나타내었다.
오징어채낚기어업의 주어기인 7월-12월의 평균CPUE와 동 물플랑크톤을 채집하였던 달(2, 4, 6, 8, 10, 12월)의 동물플 랑크톤 현존량과의 관계를 회귀분석한 결과, 4월의 동해전역 (R2=0.812, P<0.0001) 및 동해남부해역(R2=0.857, P<0.0001
에서의 동물플랑크톤의 평균 현존량과 높은 상관관계를 나타 내었다. 그 외, 다른 시기의 동물플랑크톤 현종량과의 관계는 유의성이 없는 것으로 나타났다(Table 1).
시기별로는, 오징어채낚기 어업의 CPUE가 95kg.day-1.per- son-1 이상이었던 1993, 1995 및 1997년의 경우, 4월의 동물플 랑크톤의 평균 현존량도 다른 해보다 월등히 높았으며, CPUE 가 낮았던 다른 해에는 4월의 동물플랑크톤의 평균 현존량 역 시 낮게 나타났다(Fig. 3).
CPUE값의 연간 변동이 심했던 1993-1998년의 4월의 오징 어채낚기어업의 어장 분포도를 Fig. 4에 나타내었다. 1997, 1998년을 제외하고 어장 분포가 정선 103선 이남에서 형성되 었으며, CPUE가 높았던 1995, 1997년에는 CPUE가 낮았던 다른 연도에 비해 밀집되어 형성되는 형태로 나타났다. 오징 어 어장분포에 대한 통계적 공동신뢰영역을 구하여 연도별로 단위 공동신뢰영역의 면적에 대한 CPUE, 즉 단위 어장면적당 오징어의 밀도를 구하였다(Fig. 5). 공동신뢰영역의 면적이 넓 을 때(1994, 1996년)는 오징어의 밀도가 낮았으며 반대로 면적 이 좁았을 때(1993, 1995년)는 밀도가 높았다. 또한, 오징어의 밀도가 높았던 해에는 CPUE도 높게 나타났다. 해마다 살오징 어의 어획량과 어장크기가 변동하고 있는 점과 최근 전지구적 으로 문제가 되고 있는 기후변화에 의한 우리나라 주변해역의 영향을 고려하여, 오징어채낚기 어업의 어장의 경년 변화를 살
펴보았다(Fig. 6). 오징어채낚기어업의 어장중심 위치를 계산
하여 연도별로 나타낸 결과, 90년대에는 울릉도를 중심으로 동해 중부해역에서 중심위치가 형성되었으나, 2000년대 후반 으로 갈수록 점차 동해 북부해역으로 이동하고 있었다. 특히, 2006년 이후 어장중심이 북쪽으로 빠르게 이동하고 있는 경향 을 나타내고 있었다.
고 찰
우리나라의 살오징어의 가장 대표적인 어업종류인 오징어채 낚기 어업의 CPUE의 경년 변동이 1999-2000년을 기점으로 크게 변화가 발생하였는데(Fig. 2), 이는 1999년까지는 동해에 서 주로 오징어채낚기어업에 의해 어획되던 어획경향이 그 시 점 이후 대형트롤에 의한 어획량이 증가하면서, 채낚기 어업의 어획비율이 감소되어서 나타난 현상인 것으로 생각된다. 이러 한 현상은 90년대 말부터 대형트롤어업이 중층트롤어법을 채 택한 후 오징어채낚기어선과 공조조업이 활발해짐으로써 채낚 기어업의 출어 실적은 과거와 유사하나, 어획이 부진하여 나타 난 현상으로 생각된다.
우리나라 남쪽 및 일본 주변해역에서 오징어의 주 발생군은 쿠로시오해류를 따라 이동하고 있으며 그 중 일부 발생군은 한 국 동해안을 따라 동해로 이송된다(Hatanaka et al., 1985). 본 연구에서 오징어채낚기어업의 주어기의 평균CPUE와 동물플 랑크톤 현존량과의 관계에서 4월의 동물플랑크톤 현존량과 밀 접한 관계를 보였는데(Table 1), 동해의 가을철 오징어 어획량 Table 1. Correlation coefficients calculated between zoo-
plankton biomass and CPUE of squid Todarodes pacificus angling fishery from 1978 to 1999 in the East Sea
Southern area of the East Sea East Sea (Line 103-2081) (Line 107208)
Feb. 0.112 0.387
Apr. 0.8572 0.8122
Jun. 0.359 0.519
Aug. 0.555 0.580
Oct. 0.293 0.371
Dec. 0.488 0.658
1The number of oceanographic observation line by NFRDI.
2Correlations are significant at P<0.0001.
'78 '79
'88 '87
'86 '84'85 '82'83 '81 '89 '80
'90 '92 '91
'93
'94
'95
0 20 40 60 80 100 120
0 50 100 150 200 250 300
Zooplankton biomass (mg/m3) '97
'96'98 '99
y = 0.3515x + 12.961 R² = 0.6935
CPUE (kg
. day
-1person-1)
Fig. 3. Relationship between CPUE of squid Todarodes pacifi- cus angling fishery and standing biomass of zooplankton. The CPUE and zooplankton biomass represented mean amount of catch by a person during one night.
35°
40°
35°
40°
103 103
103
April 1993
April 1994
April 1996
35°
40°
April 1998
103
April 1995
103
130° 130°E 130° 130°E
April 1997
103
Fig. 4. Distributions of CPUE by squid Todarodes pacificus angling fishery in April from 1993 to 1998.
은 일년전의 10-12월 동물플랑크톤 생체량과 밀접한 관계를 보 인다고 한 Kang et al. (2002)의 결과와 다른 양상을 보였다. 봄 철의 동해남부해역의 동물플랑크톤의 현존량이 같은해 하반기 의 오징어 어획에 영향을 미치는 것은 동계 동중국해 북부해역 에서 산란된 오징어어군이 동해쪽으로 북상하면서 봄철에 동 해남부해역에서 성육기를 거치는 과정에서 먹이생물인 동물플 랑크톤의 현존량과 밀접한 관계를 나타내었다고 해석할 수 있 다. 반면, 지난해 10-12월의 동물플랑크톤 생체량이 어획에 영향을 준 것으로 나타난 결과는 분석된 어획자료가 자원밀도
를 나타내는 것이 아니라 단순한 어획량자료를 사용한 원인으 로 추정되어 이 부분에 대해서는 추후 다시 검증할 필요가 있 다고 생각된다.
Choi et al. (2008)은 어획이 높았던 해는 어장이 울릉도와 한 국 동해안 사이에서 형성되며, 어획이 낮았던 해는 울릉도와 대화퇴 사이의 동해 중부해역에서 형성된다고 하였다. 이처럼 어장이 빠르게 북상하여 북쪽에서 형성될 때는 봄철의 동해남 부해역에서 동물플랑크톤의 활용도가 낮아서 어획이 낮아진다 고 생각할 수도 있다. 동해에서 오징어는 5월 초에 섭이를 위 해 북쪽으로 이동하기 시작하여 6월과 7월에는 40-46°N까지 이르는(Kasahara, 1978; Matsumiya et al., 1980; Rosa et al.,
2011) 이동 특성을 고려하면, 동해남부해역의 봄철 먹이환경
이 중요한 것으로 판단된다. 한편, 8월의 동해 전역의 동물플 랑크톤의 현존량과의 관계 역시 오징어의 성육기와의 관계를 나타낸 결과로 분석된다. 즉, Fig. 4에서 나타낸 것과 같이 살 오징어가 회유하는 과정에서 성육기에 먹이생물의 조건이 좋 은 연도의 경우 자원으로서의 가입도 좋게 되어 자원밀도가 좋 은 상태로 되어 CPUE가 높아진다고 생각된다. 한편, 동해에 서 살오징어의 연중 GSI를 살폈던 Baek et al. (2006)에 의하 면, 암컷과 수컷 모두 7월에 GSI가 급격히 증가하는 것으로 나 타나 7월 이전의 회유경로인 동해남부해역을 포함한 남쪽 해 역에서 성성숙 단계로 성장하기까지의 환경조건이 동해의 오 징어 어황에 영향을 미칠 것이라는 예상과 함께, 본 연구의 결 과와 같은 봄철 동해남부해역의 동물플랑크톤 현존량과의 밀 접한 관계를 유추할 결과로 생각할 수 있다.
이처럼 우리나라 동해에서는 동물플랑크톤과 오징어와의 사 이에 생태학적으로 어떤 관계가 있는지 정량적인 관계는 아직 명확히 밝혀지지는 않았지만, 최소한 오징어의 어황은 오징어 가 성체로 성장하여 본격적으로 어장에 가입하기 앞 단계인 성 육단계에서 같은 해 봄철의 동물플랑크톤의 분포밀도와 밀접 한 관계가 있는 것으로 판단된다. 이상의 결과로부터 우리나 라 동해에서 살오징어는 성육단계에서 동물플랑크톤을 직.간 접적으로 하부 영양단계인 먹이로서 활용하는 것으로 추정할 수 있다. 한편, 생물학적인 요인 외에도 동해에서 수온의 분포 는 오징어 어장의 공간적인 분포 위치에 큰 영향을 끼쳐 대마 난류역의 확장과 밀접하게 영향을 가지며, 산란장의 환경변화 및 산란장의 면적변화는 성어의 어획량과 밀접한 관련을 가진 다(Cho et al., 2004; Lee and Choi, 2008)는 연구보고를 고려 하면 물리적 환경요인이 오징어의 분포에 영향을 미치는 것을 알 수 있다.
Kidokoro et al. (2010)는 1989년에 있었던 체제전환(regime
shift)으로 오징어의 주 산란장이 일본 혼슈 연근해에서 대한해
협쪽으로 이동되었으며, 개체군의 크기도 증가하였다고 보고 한 바 있다. 또한 표지방류 조사 결과 체제전환을 기점으로 9 월 재포획된 개체의 평균 위도 변화가 36-37°N에서 40°N로 이 동하여 산란장의 위치가 바뀐 것으로 추정하고 있다. 실제 어 0.0
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999
RelativeCPUE/ellipseArea Relativeellipse area
Year
Fig. 5. Annual variation of relative ellipse area (black bar) and relative CPUE/ellipse area (white bar) in 1993 to 1999.
Fig. 6. Annual variation of centric positions of squid Toda- rodes pacificus angling fishing ground in 1970 to 2010.
장이 형성되었던 어장의 실제 면적을 구하기란 거의 불가능한 현실이지만, 통계적 공동신뢰영역을 계산하여 구하게 되면 연 도 등 비교 대상 단위별 어장의 상대적인 면적의 크기를 파악 할 수 있는 장점이 있다. 이러한 점에서 우리나라 동해에서 오 징어 어장의 형성 특성을 알아보기 위하여 오징어 어장분포에 대한 통계적 공동신뢰영역을 구하여 연도별로 단위 어장면적 당 오징어의 밀도를 분석한 결과(Fig. 5). 어장의 면적과 오징 어의 밀도는 반비례 관계로 나타남을 알 수 있었다. 최근 어장 의 분포영역이 점차 넓어지는 경향을 보이고 있어 CPUE의 감 소 경향과 잘 부합되는 결과이다. 또한, 어장의 면적뿐 만 아 니라 어장의 형성 위치도 해마다 변동하고 있는 것으로 나타나 (Fig. 6), 갈수록 오징어 어획 조건이 급격하게 변화될 것으로 예상된다. 이러한 변화는 본 논문에서는 명확하게 구명할 수는 없었으나, 지구온난화에 의해 오징어 회유경로와 산란장이 변 할 것으로 추정하고 있는 결과(Kishi et al., 2009)처럼 최근의 화두로 되고 있는 기후변화의 영향이 일부 작용한 것으로도 예 상할 수 있다. 특히, Fig. 6처럼 최근 오징어채낚기어업의 어장 중심 위치가 울릉도를 중심으로 동해 중부해역에서 점차 동해 북부해역으로 큰 폭으로 이동하고 있으므로 향 후 우리나라 동 해에서 오징어 어획과 관련하여 발생하는 일련의 현상에 대한 대책수립이 시급하다고 생각된다.
사 사
본 논문은 국립수산과학원 수산시험연구“연근해 어업자원 평가 및 관리연구(RP-2012-FR-0009)”의 지원에 의해 수행되 었습니다. 본 논문을 세심하게 검토해주신 심사위원님과 편집 위원님께 감사드립니다.
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2012년 3월 6일 수정 2012년 3월 21일 수리
