안정동위원소 조성을 이용한 한반도 남해 바다목장 생태계 먹이망구조 분석

Abstract

증가하는 수산물의 수요를 만족시키고 양식업의 부작용을 최소화하기 위해 바다목장화 연구가 이루어지고 있다. 전남 다도해형 바다목장은 한국의 시범 바다목장 사업 중 하나로, 2003년부터 2008년까지 진행되었다. 그러나 바다목장이 생태계 전반에 끼치는 영향은 아직 연구가 부족한 실정이다. 본 연구에서는 탄소와 질소 안정동위원소 분석기법을 통하여 전남바다목장의 먹이망 구조를 분석하였다. 시료는 개도, 안도, 소리도에서 채취되었으며, 동물플랑크톤, 저서생물 그리고 어류에 이르는 전체 영양군과 이들의 잠재먹이원으로서 입자유기물, 부착조류 및 식물플랑크톤을 연구대상으로 하였다. 표영 기원 잠재먹이원과 저서 기원 잠재먹이원의 탄소 13 비값은 상당한 차이를 보였는데, 동물군의 안정동위원소 비값의 분포는 유의한 상관관계를 나타내어 단순한의 영양경로의 존재를 잘 시사해주었다. 이로부터 전남바다목장 생태계 먹이연쇄는 식물플랑크톤 기원의 부유입자유기물을 영양기저로 하고 있다는 것을 추론할 수 있었다. 동물군은 탄소와 질소 안정동위원소 비값에 따라 3개의 그룹으로 분리되었는데, 이들은 다시 종별 섭식방법에 따라 5개의 그룹으로 분리되었다. 영양단계는 3단계로 구분되어 일차생산자 및 유기물과 일차소비자 및 잡식동물, 어류로 구분되었다. 이러한 먹이망 구조는 3개의 조사정점에서 유의한 차이를 보이지 않았다. 이와 같은 결과는 바다목장의 효과를 뒷받침하는 증거를 제시하기에 부족했다. 표영먹이망의 우세가 관찰되었으며 인공어초의 저서생산력 증대 효과를 입증하지 못하는 결과를 제시한다. 방류어의 생태계 내 생태지위 변화는 그다지 크지 않은 것으로 나타났다.

A marine ranching system has been studied to satisfy the increasing seafood demand and to minimize side effects of traditional aquaculture method. One of pioneer research ranches in Korea, Jeonnam archipelago marine ranch research was continued for a period of 2003-2008. Food web structure of the Jeonnam archipelago marine ranching ecosystem was studied using carbon and nitrogen stable isotope analyses. Zooplankton, macroinvertebrates and fish as well as potential food sources (i.e. SPOM, SOM, macroalgae, seagrass Zostera marina) were collected at three artificial reef sites of Gaedo, Ando and Sorido. δ13C values of pelagic food sources and benthic food sources were well separated. Isotopic signatures of consumers showed linear relationship to those of suspended particulate organic matter indicating a single trophic pathway prevalence in these particular ecosystems. the ecosystem. Suspended particulate organic matter constituted a major trophic base of the food webs of the marine ranching ecosystems. Consumers were separated into three groups by δ13C and δ15N signatures and then into five subgroups by their feeding guild. δ15N distributions indicated three trophic levels, including primary producers, primary consumers and omnivores, and fish. Such a food web structure was nearly identical at the three locations. Our isotopic results provided little evidence to support the effect of deployments of marine ranch. Furthermore, contribution of benthic production resulted from the deployed artificial reefs to trophic subsidy was minimal. No evidence of the effect of releasing juvenile fish was found during the study period.