허베이 스피리트호 유류 유출 사고 이후 태안 연안에서의 정기성 플랑크톤 군집의 장기 변동
김병호1·정윤진2·이원호·조수근*
군산대학교 해양생물공학과, 1해양환경연구소㈜, 2한국생태연구원㈜
Long-term Variation of Meroplankton Community on Taean Coast after the Hebei Spirit Oil Spill
ByeongHo Kim
1, Yoon-Jin Jung
2, Wonho Yih and Soo-Gun Jo*
Department of Marine Biotechnology, Kunsan National University, Gunsan 54150, Korea
1Marine Environmental Research & Information Laboratory, Gunpo 15850, Korea
2Korea Ecology Institute Co., Ltd, Gunsan 54152, Korea
요 약 :본 연구는 허베이 스피리트호 유류 유출 사고 후 동물플랑크톤의 군집변화를 모니터링 하기 위한 일환으 로 2008년 1월부터 2018년 10월까지 15개의 정점에서 계절별로 조사된 자료를 바탕으로 정기성 플랑크톤의 군집 특성과 유류 오염에 대한 영향을 평가하기 위해 이루어졌다. 정기성 플랑크톤이 동물플랑크톤에서 차지하는 비율은 동계에 0.2%로 낮고 추계에 1.63%로 높았으나, 야광충을 제외할 경우, 동계에 0.81%, 하계에 12.49%로 다소 높아 졌다. 정기성 플랑크톤의 현존량은 하계와 추계에 더 높고 동계와 춘계에는 더 낮았으며, 특히 하계의 현존량은 동 계와 추계에 비해 유의하게 높았다. 개체수 밀도 기준으로 가장 우점적으로 출현한 종류는 십각류 유생(32.2%)이었 고, 그 다음으로는 극피동물 유생(22.5%), 만각류 유생(20.4%), 다모류 유생(13.8%), 이매패 유생과 복족류 유생(각 각 5.5%) 순이었다. 현존량의 계절별 연변동의 관점에서 보면 본 조사해역에서의 유류 오염이 정기성 플랑크톤에 미친 영향은 사고 후 적어도 4년까지 지속된 것으로 판단된다.
주요어 :허베이 스피리트, 정기성 플랑크톤, 유류 오염
Abstract :This study was conducted to investigate the characteristics of meroplankton community and its oil impacts as part of a study to monitor the change in zooplankton community after the Hebei Sprit oil spill. We collected plankton samples seasonally from 15 stations off the coast of Taean from January 2008 to October 2018. The meroplankton of total zooplankton accounted for the lowest (0.2%) in winter and the highest (1.63%) in autumn. However, excluding Noctiluca scintillans from zooplankton, the ratio of meroplankton became slightly higher at 0.81% in winter and 12.49%
in summer. The abundance of meroplankton was higher in summer-autumn and lower in winter-spring, especially, that in summer being significantly higher than in winter or autumn. The most predominant larvae were crustaceans (32.2%), followed by echinoderm (22.5%), barnacles (20.4%), polychaetes (13.8%), bivalves and gastropods (5.5% respectively).
From the inter-annual fluctuations of abundance in each season, the impact of oil pollution on meroplankton in the present study lasted for at least four years after the oil spill.
Key words :Heibei Spirit, meroplankton, oil spill
서 론
본 조사해역은 태안해안국립공원 구역에 속하며, 태안반 도 북단에서부터 안면도 남단에 이르기까지 남북으로 길게
뻗어 있는 해안이다. 또 서해안의 다른 연안처럼 조석간만 의 큰 차이로 상하 간 수직 혼합이 비교적 활발한 반면 육 지의 점오염원이 비교적 적어 다양한 해양생물이 서식하기 에 적합한 환경을 가지고 있다. 그러나 2007년 12월 만리포
*Corresponding author E-mail: [email protected]
[총설]
비롯한 수중생물에 대해 독성을 발휘하게 되고, 생물에 접 촉되거나 막을 싸서 질식시켜 사망하게 한다(Jung et al.
2012). 또 유류와 유류 부산물이 치사량에 가까운 수준으로
생체 내에 직접적으로 흡수될 경우에는 감염이나 다른 스트 레스 등에 대응하는 능력을 감소시키기도 한다. 특히 원유 를 빨리 분해시키기 위해 사용하는 분산제(oil dispersant)는 식물플랑크톤 성장을 정지시키거나 동물플랑크톤을 사망하 게 하므로 오히려 원유보다 더 큰 영향을 미친다(Lindé n et al. 1987; Choi et al. 2010; Jung et al. 2012).
해양에서 유류 유출 이후 플랑크톤 생태계에 미치는 영향 을 조사한 것으로 주목할 만한 모니터링의 사례는 해외에서 프랑스 연안의 Amoco Cadiz호(Samain et al. 1980), 영국 연 안의 Sea Empress호(Batten et al. 1998), 스페인 연안의 Prestige호에 의한 유류유출(Varela et al. 2006) 등이 있다.
한국 연안의 유류오염에 관해서는 세균 및 동·식물플랑크톤 에 대한 원유 및 분산제의 독성효과에 대한 소규모 시스템 의 연구(Choi et al. 2010; Jung et al. 2010; Jung et al. 2012) 가 있으나, 유류 유출 후 자연 생태계에서 동물플랑크톤 군 집변화에 대한 중장기적 연구는 아직 보고된 적이 없다. 이 들 연구 가운데서도 동물플랑크톤의 일부로서 정기성 플랑 크톤(meroplankton)이 부분적으로 언급되어 있을 뿐 정기성 플랑크톤에 초점을 맞춘 유류오염에 관한 연구는 거의 존재 하지 않는다.
정기성 플랑크톤은 그들의 성체는 유영동물이나 저서생물 로 살아가지만, 산란기에 배우체(알, 정자)가 수중에 방출되 어 유생이 되고 발생과정을 거쳐 유영생활이나 저서생활을 하기까지 일시적으로 부유생활을 하는 생물이다(Lalli and
Parsons 1997). 대부분의 어류와 해양 저서 무척추동물은 정
기성 플랑크톤으로 부유생활을 거치며, 이 기간 동안 수백, 수천 km의 거리로 확산할 수 있게 된다(Belgrano et al. 1995;
Lalli and Parsons 1997; Livi et al. 2006). 정기성 플랑크톤 의 생물량은 장소나 계절에 따라 다르지만, 전체 동물플랑 크톤에 대한 비율이 특정 계절에 약 60%에 이를 정도로 우 점하기도 한다(Andreu and Durate et al. 1996). 이들 유생은 각 종의 번식기에 따라 다르게 방출되지만 대규모의 유생 방출은 주로 먹이가 되는 식물플랑크톤의 대증식기에 맞추 어 이루어진다(Thorson 1946; Highfield et al. 2010). 이런 경우 연안에서 정기성 플랑크톤은 동물플랑크톤의 군집에서 매우 중요한 구성원이 되며(Highfield et al. 2010), 다른 종 생 플랑크톤에 대해 강력한 먹이 경쟁자가 될 것이다. 정기 성 플랑크톤이 부유생활을 마치고 성공적으로 어류나 저서 무척추동물의 자원으로 가입하기 위해서는 먹이 이외에도
간 및 계절별 군집 변화 및 유류오염이 해당 군집 특성에 미친 영향을 파악하고자 한다.
재료 및 방법
유류오염 사고 이후인 2008년 1월부터 2014년 10월까지 매년 봄, 여름, 가을 겨울 계절별로 1회씩 현장조사를 실시 하였다. 조사 해역은 태안반도 북측 학암포에서 남측의 안 면도 고남리까지 총 15개 정점을 연안을 따라 설정하였다
(Figure 1). 이번 연구에 사용된 정기성 플랑크톤은 전체 동
물플랑크톤을 채집한 시료에서 따로 계수하여 분석에 이용 하였다.
중형 동물플랑크톤을 채집하기 위한 도구로는 NORPAC 형 net(망구 45 cm, 망목 300m, 측장 1.8m)를 이용하였으 며, 각 정점별로 해저 상 2 m에서 수직 예망 하였고, 정량 분석을 위하여 망구에 유량계(Hydro-bios, 438 110)를 부착 하여 네트를 통과한 수량(m3)을 구하였다. 채집된 표본은 선 상에서 중성포르말린을 이용하여 5 %로 고정한 후 실험실로 운반했다. 실험실에서 저밀도의 표본 및 출현종에 대해서는 전량 계수하였으며, 고밀도의 표본 및 출현종에 대해서는
Motoda식 분할기를 이용하여 적절한 양으로 분할한 후 동
정·계수하였다. 동물플랑크톤의 채집과 동시에 표층에서 수 온, 염분, 클로로필 a의 양도 함께 조사하였다. 실험실에서 정기성 플랑크톤을 포함한 동물플랑크톤의 시료는 해부현미 경(Nikon, SMZ-U)과 고배율 생물현미경(Nikon, Optiphot-2) 을 이용하여 Bogorov counting chamber 및 Sedgewick-Rafter
chamber에 시료를 넣어 계수하였다. 종 동정을 위해 Mori
(1964), Brodsky(1967), Kim(1985), Chihara and Murano(1997) 등의 분류문헌을 참고하였다.
군집 특성을 분석하기 위하여 정기성 플랑크톤을 다모류, 이매패, 복족류, 만각류, 십각류, 극피동물 등 6개의 그룹으 로 나누었다. 각 연도의 계절별 현존량은 조사해역의 15개 정점의 평균 밀도를 사용하였고, 연도별 현존량은 사계절 평균 밀도를 구하여 사용하였다. 유류 유출 이후 정기성 플 랑크톤의 연간 현존량의 변동 추이를 파악하기 위해 Highfield
et al. (2010)에 따라 각 연도의 특정 계절의 이상 밀도
(anomaly)를 구하여 그래프로 작성하였다. 또 정기성 플랑크
톤의 군집 변화와 안정성을 간접적으로 판단하기 위해 현존 량을 이용하여 다차원 척도법(MDS)을 함께 사용하였다. 클 로로필 a 농도 및 정기성 플랑크톤 현존량의 계절 간 차이 를 파악하기 위해 SPSS Statistics 25를 사용하여 일원 분산 분석과 Tukey’s HSD test를 이용하였다.
결 과 1. 수온, 염분, 클로로필 변화
조사해역의 환경요인으로서 표층 수온, 표층 염분 및 클 로로필 a에 관하여 2008년부터 2018년까지 시간 경과에 따 라 순차적으로 계절별 평균을 Figure 2에 나타내었다. 조사 기간 동안 평균 표층 수온은 2.20oC에서 24.34oC까지 변화 하였다. 계절별 평균 수온은 동계에 2.20~7.94oC, 춘계에 5.86~10.53oC, 하계에 18.51~24.34oC, 추계에 18.62~21.26oC
의 범위로 변화하였다. 각 계절별로 대표되는 조사 당시의 수온은 전형적인 중위도 해역의 계절 변화 경향을 나타내고 있었다.
평균 표층 염분은 조사기간 동안 30.43 psu에서 33.24 psu 까지 변화하였다. 계절별 평균 표층 염분은 동계에 31.17~
32.83 psu, 춘계에 31.07~33.24 psu, 하계에 30.43~33.12 psu, 추계에 31.57~32.52 psu의 범위로 변동하였다. 2014년은 계 절 간에 큰 차이 없이 상대적으로 높은 염분이 지속되었으 나, 나머지 기간에는 대체로 염분은 춘계와 추계에 높고, 동 Figure 1. Map showing the sampling stations for the present study.
계와 하계에 낮은 경향을 나타내었다.
표층에서 식물플랑크톤의 평균 클로로필 a 농도는 0.07~
25.77 g L3 범위로 동계에 최저 농도 및 최고 농도가 함께
측정되었다. 그 외 계절별로는 춘계에 0.37~12.64 g L3, 하 계에 0.07~10.16 g L3, 추계에 0.57~11.83 g L3의 범위로 변동하였다. 계절별 평균 클로로필 a 농도는 2015년 동계의 이상 농도를 제외하면, 대체로 춘계에 미세한 차이로 가장 높고, 동계에 가장 낮은 농도를 나타내었으나 계절 간 농도 에는 유의한 차이가 없었다(p > 0.05).
2. 정기성 플랑크톤의 조성
전체 조사기간 동안 정기성 플랑크톤을 구성하고 있는 각 그룹별 평균 구성비는 십각류 유생이 32.2%로 가장 높았고, 다음으로 극피동물 유생 22.5%, 만각류 유생 20.4%, 다모류 유생 13.8%, 이매패 유생과 복족류 유생이 동일하게 5 .5 % 를 차지하였다(Figure 3). 전 조사기간을 통하여 정기성 플
Figure 2. Seasonal variations in water temperature, salinity, chlorophyll-a concentration and total meroplankton abundance at the surface over the entire time series.
Figure 3. Composition ratio of each group of meroplankton occurred from the present study area.
랑크톤이 전체 동물플랑크톤에 대한 상대적 출현비는 0.43%
로 매우 낮았다. 또한 정기성 플랑크톤이 계절별로 전체 동 물플랑크톤에 대해 차지하는 평균 비율(Figure 4)은 동계 0.65%, 춘계 0.61%, 하계 3.27%, 추계 3.92%로 계절 간에 유 의한 밀도 차이가 있었고(F3,43= 5.645, d = 3, p = 0.003), 특히 추계의 비율이 동계 및 춘계에 비해 유의하게 더 높았다(각 각 p = 0.014, p = 0.013). 한편 야광충을 제외한 전체 동물플 랑크톤 중 정기성 플랑크톤의 비율은 더 증가하며 동계 0.81%, 춘계 1.52%, 하계 12.49%, 추계 6.12%로 계절 간에 유의한 밀도 차이가 있었고(F3,43= 15.156, d = 3, p < 0.001), 특 히 하계의 비율은 동계, 춘계, 추계에 비해 유의하게 더 높 았다(각각 p < 0.001, p < 0.001, p = 0.012). 또 추계의 비율은 동계에 비해 유의한 차이로 높았다(p = 0.046).
3. 정기성 플랑크톤 현존량의 계절 변동
조사기간 동안 출현했던 정기성 플랑크톤의 현존량은 계 절 간에 큰 유의한 차이를 보였으며(Figure 5, F3,43= 5.645, d = 3, p = 0.003), 하계의 현존량이 타 계절에 비해 높았고, 특히 동계 및 춘계에 비해 유의하게 더 높았다(각각 p = 0.016,
p = 0.020). 각 그룹별로는 다모류 유생, 복족류 유생, 십각류
유생의 현존량이 계절 간에 유의한 차이를 나타냈다(Figure 5). 이 세 종류의 유생은 공통적으로 하계의 현존량이 동계 및 춘계의 현존량에 비해 유의적으로 더 높았다(다모류 p = 0.012와 p = 0.025; 복족류 p = 0.011과 p = 0.047; 십각류 p = 0.017과 p = 0.019). 그 외 유생들도 하계에 가장 높은 밀도 로 출현하였으나 유의한 차이는 없었다(p > 0.05).
4. 유류 오염과 관련한 정기성 플랑크톤 현존량 및 군집조 성의 연 변동
정기성 플랑크톤의 현존량의 경년 변화를 각 계절별로
Figure 6에 나타내었다. 정기성 플랑크톤의 전체 현존량의
변동 경향은 계절별로 조금씩 다르지만, 대체로 유류 유출 다음 해인 2008년에 거의 출현하지 않거나 낮은 밀도를 보 였다. 또 유류 유출 1~3년 후에 전체 정기성 플랑크톤의 최 대 밀도가 나타난 후 춘계를 제외하고는 낮은 농도를 유지 하였다. 각 그룹별 현존량의 연간 변화도 전체 현존량의 변 동과 유사하였다.
각 계절별 현존량 anomaly의 연간 변화를 Figure 7에 나
타내었다. 유류 유출 사고 직후인 2008년에는 전 계절에 걸 쳐 공통적으로 anomaly는 음의 수치를 기록한 다음 유류 유 출 사고 이후 2~4년 내에 양의 최대치를 나타냈다.
정기성 플랑크톤의 군집조성의 연간 변화를 MDS로 도식 화하여 Figure 8에 표시하였다. 정기성 플랑크톤 군집은 계 절 간에 서로 다른 양상을 보였으며, 유류 유출 사고 이후 시간 경과에 따른 일정한 경향성은 보이지 않았으나 동계와 추계에는 2009년의 군집조성이 나머지 조사 연도와 뚜렷하 게 구별되었다.
고 찰
정기성 플랑크톤은 그 특성상 생활사의 일부분만 플랑크 톤으로 생활하기 때문에 전체 동물플랑크톤 중에서 차지하 는 비율이나 출현 밀도는 위도, 해역, 시기에 따라 다르다.
Highfield et al.(2010)은 고위도(약 5 0oN)에 위치한 영국 연 안에서 정기성 플랑크톤의 밀도는 평균 약 5 36 ind. m3였 고, 또 동물플랑크톤에서 차지하는 비율은 연간 평균 약
17.5%이며 가장 높을 때는 42.5%에 이른다고 하였다.
Stübner et al.(2016)은 북극지방(78oN)에서의 정기성 플랑크 톤의 밀도(주어진 자료에서 추정)와 우점률은 각각 약 20(동 계)~60,000(하계) ind. m3와 41~91%로 보고하였다. 한편 국 내에서는 정기성 플랑크톤의 현존량을 중점적으로 조사한 연구가 거의 없어 직접 비교는 어렵지만, 본 조사해역과 가 까운 시화호 인근 해역에서의 연구(박과 허 1997)에 의하면, 춘계인 5월에 만각류 유생만으로 밀도와 점유율은 각각 5 .4
ind. m3와 65 .5 %였고, 하계인 8월에 십각류와 이매패류만으
로 각각 약 914 ind. m3와 58.8%를 차지하였고, 추계인 10 월에는 만각류와 다모류 유생만으로 96.3 ind. m3와 36.3%
Figure 4. Average seasonal frequency (%) of meroplankton to meso-zooplankton over the entire time series.
Figure 5. Average seasonal abundance of meroplankton over the entire time series.
를 차지하였다. 본 연구에서 정기성 플랑크톤의 평균 밀도 와 평균 우점률은 동계에 최저치로 각각 1.11 ind. m3, 0.20%
였고, 최고치로 추계에 최고치로 318.50 ind. m3, 1.63%로 서 대체로 낮은 밀도와 낮은 점유율을 나타냈다. 앞에서 언 급한 외국 연구들과 같이 야광충을 제외하더라도 그 점유율 은 동계 평균 0.81%에서 하계 평균 12.49%까지였고, 해에
따라서는 최대 25.50%를 차지하였으나 타 경우의 사례보다 낮은 점유율을 보였다. 이러한 차이는 여러 요인에서 발생 할 수 있다. 예를 들면, 다모류 담륜자 유생과 이매패류 담 륜자 및 피면자 유생의 크기는 대부분 300 m 이하로 본 연구에서 사용한 채집망으로는 채집되지 않을 가능성이 크 다. 한편, 고위도 수역의 두 연구는 망목이 각각 200 m와 Figure 6. Annual changes in abundance of meroplankton for each season over the entire time series.
63 m인 채집망을 사용하였기 때문에 지리적 요인을 감안 하더라도 더 많은 개체수의 정기성 플랑크톤이 채질될 가능 성은 있다. 한편, 같은 크기의 망목을 사용한 인근 시화호 인근해역(Park and Huh 1997)과 본 조사해역과의 밀도는 거
의 비슷한 수준이었으나 내만성이 강한 시화호 인근의 우점 률이 훨씬 더 높았다. 이상의 결과에서 보면, 중위도 지역에 위치하면서 외양성의 영향을 많이 받는 본 조사해역에서 전 체 동물플랑크톤에서 정기성 플랑크톤이 차지하는 중요성은 Figure 7. Annual changes in anomaly of meroplankton abundance for each season over the entire time series.
개체수 면에서 고위도 수역보다 더 낮고, 인근 수역의 내만 에 비해서도 더 낮다고 볼 수 있다.
정기성 플랑크톤의 계절별 출현 양상은 종류에 따라 다르 며, 전체 정기성 플랑크톤의 현존량은 계절별 주 우점종의 밀도에 따라 변하는 것으로 보인다. 예를 들면, 고위도 극지 방에서 따개비는 동계에 우점하고, 이매패는 하계에 우점하 여 종류별로 우점하는 시기가 다르지만, 결국 전체 정기성 플랑크톤의 개체수 밀도는 하계의 최고 밀도와 함께 하계와 춘계에 걸쳐 높고, 나머지 계절에는 낮았다(Stübner et al.
2016). 고위도 지역에서는 춘계에 따개비 유생이, 하계에 극
피동물 유생이, 추계에 이매패 유생이 우점하여 전체 정기 성 플랑크톤의 밀도는 춘계에 최대에 이르고 주로 춘계~추 계에 높았다(Highfield et al. 2010). 기존의 연구결과에서 보 면, 주 출현시기는 종류에 따라 조금씩 다르지만 일반적으 로 정기성 플랑크톤의 대량 출현시기는 주 먹이가 되는 식 물플랑크톤의 대증식기에 맞추어 나타나고(Star et al. 1991;
Highfield et al. 2010; Stübner et al. 2016), 그 외에도 온도 와 같은 요인이 관여하여 종류에 따라 산란시기가 달라지는 것으로 알려져 있다(Giese and Kanatani 1987). 본 조사에서 는 6개 그룹 모두가 공통적으로 춘계나 추계에 비해서 하계 의 밀도가 크게 높았고 수온이 낮은 동계에는 거의 출현하 지 않았다. 이러한 경향은 고위도지역에서 춘계에 최고 밀 도를 보인 다른 연구 결과와는 차이가 있으나, 대체로 하계 에 클로로필 a의 높은 시기와 일치하는 점에서는 공통점이 있다. 그러나 2011년과 2015년의 높은 클로로필 a의 농도에
도 불구하고 정기성 플랑크톤의 밀도는 낮게 나타난 경우가 있어 클로로필 농도와 정기성 플랑크톤 밀도와의 상관관계 는 매우 낮은 것으로 나타나(Figure 9) 온도와 먹이생물의 농도 이외에도 다른 환경 요인이 관여한 것으로 판단된다.
바다에 원유가 유출되면 대부분의 경우 원유가 빨리 분해 되도록 분산제를 사용한다. 본 조사해역에서도 허베이 유조 선으로부터 약 10,900 M/T의 원유가 유출되고 이어 약 261 M/T의 분산제가 사용되었다(Choi et al. 2010; Yim et al.
2017). 원유가 동물플랑크톤 또는 저서 무척추동물에 미치
는 독성 효과는 개체군에 대해서는 사망과 함께 현존량 및 연령조성의 변화 등을 가져오고, 군집에는 경쟁자, 포식자, Figure 8. MDS plot based on the variations in abundance of the six groups of meroplankton occurred in different years.
Figure 9. Relationship between chlorophyll-a concentration and abundance of total meroplankton.
피식자 간의 상호작용에 영향을 주어 군집구조를 변화시킨 다(Suchanek 1993; Almeda et al. 2013). 원유와 분산제가 동시에 존재할 때 이들 생물에 미치는 독성효과는 더욱 크 게 작용한다(Choi et al. 2010; Jung et al. 2012; Almeda et
al. 2013). 그러나 이와 같은 결과는 대부분 실험실 또는 소
규모의 메소코즘 환경에서 단기간에 걸쳐 이루어진 연구에 서 얻어진 것이다. 유류 유출 사고 후 자연 현장에서 일어 나는 생태계에 미치는 영향은 소규모의 폐쇄적인 공간에서 실험된 결과와 비교해서 그 강도와 지속기간에서 다를 수 있으며, 유출된 원유의 양에 따라서도 다를 것이다. 영국 아 일랜드해 연안에서 Sea Empress호 유류 유출(72,000톤) 이 후 Batten et al. (1998)은 동식물플랑크톤에 미치는 영향을 과거의 자료와 비교하여 조사한 결과, 일부 종조성의 변화 와 함께 따개비 유생이 출현하지 않았던 것을 제외하고는 큰 변화는 없었다고 보고했다. 또한 스페인 북부 연안에서 발생한 Prestige호 유류 유출(50,000톤) 사고 후에 Varela et
al. (2006)은 플랑크톤의 종조성과 생물량을 조사하였으나
수괴의 물리적 변동성 때문에 주목할 만한 변화를 발견하지 못하였다.
한편, 정기성 플랑크톤을 생산하는 저서군집에 대한 유류 오염의 영향에 관한 연구를 보면, Amoco Cadiz호에 의해 대규모의 원유 유출(223,000톤)이 있었던 프랑스 북부 해안 에서 수 개월 후 조간대 다모류의 밀도는 감소하였으나, 조 하대에서 밀도는 거의 변화가 없었다. 또 Sánchez et al.
(2006)은 조하대 저서군집의 영향을 조사하여 도화새우와
같은 갑각류는 2년 후에 자원량이 회복되었다고 보고했다.
Zenetos et al. (2004)는 그리스 연안에서 발생한 Eurobulker 호 유류 유출(약 700톤) 직후에 저서군집의 종 풍부도와 군 집의 다양성이 감소하며, 특히 극피동물과 일부 갑각류가 유류 오염에 매우 민감하게 반응하였지만, 6개월 후에 군집 이 회복되었다고 하였다.
앞에서 언급한 기존의 연구 결과를 정리하면, 유류 오염 이 해양에서 동물플랑크톤에 미치는 영향은 매우 제한적이 며 단기적이라고 할 수 있다. 본 조사해역에서 저서 무척추 동물의 유생인 정기성 플랑크톤이 허베이 스피리트호 유류 유출에 의한 영향을 현존량의 관점에서 보면 사고 1개월 후 동계에 다모류가 매우 낮은 밀도로 출현했을 뿐 나머지 종 류는 전혀 출현하지 않았고, 사고 1년이 경과한 동계에도 모든 그룹이 전혀 출현하지 않았다. 그 이유는 일반적으로 수온이 낮은 동계에는 타 계절에 비해 정기성 플랑크톤 밀 도가 낮은 데다 유류의 영향이 추가로 있었기 때문으로 판 단된다. 나머지 계절에 대해서도 사고 후 1년간은 전혀 출 현하지 않거나 매우 적은 개체수가 출현하였다(Figure 6).
이 기간에 현존량의 anomaly와 변동계수도 다른 기간과는 다르게 나타났다(Figures 7~8). 특이한 것은 유류 유출 후
2~4년에는 정기성 플랑크톤의 총 개체수가 예년에 비해 증
가하는데 특히 2년째 추계에 모든 그룹에서 크게 증가하였 다. 그 이유로는 여러 원인이 있겠지만, 유류 오염 직후에는 원유와 분산제에 의한 영향으로 동물플랑크톤의 사망량이
증가하지만(Choi et al. 2010; Jung et al. 2012), 해수 중의 유해한 탄화수소 농도는 빠르게 감소하는(Yim et al. 2017) 반면, 세균과 와편모조류의 생물량은 증가하여(Dahl et al.
1983; Jung et al. 2012; Lee et al. 2017) 동물플랑크톤의 먹 이 환경이 좋아진 것이 그 증가의 원인이 되었을 수도 있을 것이다. 또한 유류 오염 직후 대부분의 저서동물이 사멸하 고 난 후 기회적 저서동물이 빠르게 증가하여 그 부유유생 이 증가하였을 가능성도 있다.
Yim et al.(2017)은 허베이 스피리트호 유류 유출 이후 8 년간에 걸친 생태계 영향을 조사하여 플랑크톤 군집은 종수 의 측면에서 2008년 중반 이후에는 회복하였고, 저서군집도 그 서식 기질에 따라 다르지만 조간대 군집보다도 조하대 군집의 회복속도가 더 빠르며, 5년 후의 저서군집 환경은 크게 향상되었다고 보고하였으나, Jung et al.(2017)은 암반 조간대 저서동물 군집은 6년 후에도 완전히 회복되지 않았 다고 하였다. 정기성 플랑크톤은 종생 동물플랑크톤과는 다 르게 조간대 및 조하대를 비롯하여 다양한 종류의 저서 환 경에 서식하는 무척추동물에서 유래한 유생이기 때문에 플 랑크톤으로서의 개체수 동태는 더욱 복잡한 양상으로 나타 날 것으로 예측할 수 있으며, 그 미세한 영향까지 고려하면
Exxon Valdez호 유류 유출의 경우처럼 10년 이상의 장기에
걸쳐 저서동물에 영향을 미칠 가능성도 있다(Rice 2009). 그 러나 이번 조사에서 허베이 스피리트호 유류 유출에 의해 정기성 플랑크톤이 받은 영향은 개체수 밀도가 감소 또는 증가하는 양상이 예년과 달랐다는 점에서 보면 유류 유출 후 4년까지는 영향을 미친 것으로 판단된다.
사 사
본 연구는「HS호 유류유출 사고에 따른 생태계 영향 장기 모니터링」사업의 일환으로 수행되었습니다. 염분 및 수온 자료를 제공해 주신 국립공원연구원 유류오염연구센터에 감 사 드리며, 유익한 의견을 제시하여 주신 심사위원께도 감 사 드립니다.
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(2019년 11월 11일 접수; 2019년 12월 10일 수정;
2019년 12월 15일 채택)
