앞서 3.1장을 통해 본 연구 해역 CDOMC와 CDOMM은 마산만 최북단 하천 이 주요 기원이고, CDOMp는 만 내부 생물 생산이 주요기원으로 나타났다.
DON은 CDOMC와 CDOMM과 뚜렷한 상관관계를 보이지 않았으나(Figure 18A, 18B), CDOMP와는 좋은 양의 상관관계(R2=0.43)를 보였다(Figure 18C). 따라 서 마산-진해만 내 DON은 주로 생물 생산에 의한 영향을 많이 받았던 것으로 판단된다. DOC 또한 CDOMP와 좋은 양의 상관관계(R2=0.76)를 보였으며, 주 로 생물 생산에 의해 생성된 것으로 판단된다(Figure 18F). 일반적으로, DOC 와 CDOMC는 육상으로부터 유입되기 때문에 하구 및 연안에서 염분과 음의 상 관관계를 가지는 것으로 알려져 있으나(Kallio, 1999; Ferris and Lehman, 2008; Del Vecchio and Blough, 2004; Coble, 2007), 본 연구 해역에서는 염분 30이상 구간에 한하여 양호한 양의 상관관계(R2=0.62)를 보였다(Figure 18D).
이는 CDOMC가 육상으로부터 유입 외에 생물 생산에 의해서도 생성될 수 있다 고 보고된 성분이기 때문에 염분 30 이상에서 양호한 양의 상관관계를 보인 것 은 생물 생산의 영향으로 생각된다(Fukuzaki et al., 2014; Kinsey et al., 2018).
반면에 CDOMC와 유사한 기원을 가지는 CDOMM과는 염분 30이상에서 뚜렷한 상관관계(R2=0.22)를 보이지 않았다(Figure 18E). 이는 CDOMM이 CDOMC와 달리 생물 생산에 의해서 생성될 뿐만 아니라 미생물에 의해 분해될 수 있는 성분이기 때문에 나타난 결과로 판단된다(Romera-Castillo et al., 2010;
Romera-Castillo et al., 2011). DOP는 CDOMC, CDOMP와 뚜렷한 상관관계를 보이지 않았다(Figure 18G, 16I). 따라서, DOP 농도는 육상으로부터 유입과 생 물 생산에 의한 영향에 의해 조절되지 않았던 것으로 판단된다. 반면, DOP와
CDOMM는 저염수 구간에서 뚜렷한 상관관계를 보이지 않았으나, 염분 30 이상 에서는 양호한 양의 상관관계(R2=0.47)를 보였다(Figure 18H). CDOMM은 육 상으로부터 유입에 의해 나타날 수 있는 성분이지만 미생물에 의한 유기물 분 해 과정에서도 나타날 수 있는 성분이기 때문에 염분 30 이상 구간의 DOP는 미생물의 유기물 분해 과정에서 나타난 산물로 생각된다(Yamashita et al.
2008). 그러나 하천 지역을 포함한 마산-진해만 전역에 걸친 DOP의 기원을 밝혀내기 위해서는 추가적인 연구가 필요할 것으로 보인다.
Bronk et al. (1994)은 하구, 연안, 대양 환경에서 식물플랑크톤에 의해 흡수 된 DIN 중 평균 25-41%가 DON 형태로 분비될 수 있다고 보고하였다. 본 연 구 해역에서 DIN은 저염분 구간에서 보존적인 거동을 보인 후 염분 30 이상에 서 급격히 감소하였다(Figure 19A). 이때, 감소된 DIN (21μM)이 식물플랑크 톤에 의해 흡수되었다고 가정하면 이론적으로 5.3-8.6 μM의 DON이 생성될 수 있을 것이다. DON의 보존적 혼합 직선(conservative mixing line)보다 과잉 의 농도는 5.7-7.3 μM으로 계산되었으며(Figure 19B), 이는 식물플랑크톤에 의해 생성될 수 있는 DON 농도 범위에 포함되었다.
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Figure 18. The correlations between CDOM and dissolved organic matter in streams around Masan Bay and the surface seawater of Masan- Jinhae Bay in March 2019, April 2020, May 2021, and September 2021. (A-C) CDOM vs DON, (D-F) CDOM vs DOC, and (G-I) CDOM vs DOP. The black dashed line indicates the relationship between CDOM and dissolved organic matter. Orange circle
CDOMC(R.U.)
CDOMC(R.U.)
CDOMM(R.U.) CDOMP(R.U.)
CDOMP(R.U.) R2=0.11
R2=0.17
R2=0.08
R2=0.31
R2=0.43
R2=0.21
R2=0.62
R2=0.41
R2=0.22
R2=0.76
R2=0.10
R2=0.14
R2=0.47
R2=0.19
R2=0.004
CDOMC(R.U.) CDOMM(R.U.) CDOMP(R.U.)
CDOMM(R.U.)
(A) (B) (C)
(D) (E) (F)
(G) (H) ( I
)
Figure 19. DIN removal and DON production. (A) DIN consumption (~21 μ M), (B) DON production (5.7-7.3 μM). The solid line in (A) indicates the relationship between CDOM and dissolved organic matter. The gray area in (B) shows the ranges of conservative mixing line using the maximum and minimum value of freshwater DON end-member.