Physical-chemical controlling factors for carbon and nitrogen uptakes of phytoplankton in Bering/Chukchi Sea

Abstract

2007년 Oshoro-Maru cruise는 베링해의 남서쪽부터 북쪽을 지나 베링해협을 통과하여 척치해 남쪽부터 북쪽까지 각기 다른 환경을 가진 지역을 한 시기에 조사하여 4개 지역을 비교할 수 있는 중요한 계기가 되었다. 총 17개 정점에서 일차생산력 측정과 무기 영양염 분석을 하였다. 남쪽 베링해 수심 20 m정도에서 8 °C이상의 따뜻한 표층 수괴와 1 °C이하의 차가운 아래층 수괴의 강한 성층은 전형적인 하절기의 수괴특성을 보여주었다. 척치해에서는 베링해협을 벗어나자마자, 해수면에서 수심 10 m까지의 상층부에서 온도 상승으로 인하여 성층을 형성하였다. 하지만 이 중앙 해역에서의 염분분포를 보면 해수 수직혼합이 강하게 일어났다는 것을 볼 수 있다. 대부분의 정점 유광층 내에서 주요 무기영양염의 완전한 고갈을 보여주지 않는 것으로 볼 때, 이 해역에서의 일차 생산성을 조절하는 주요 인자는 영양염이 아닌 것으로 추정 되었다. 척치해 중앙지역인 C05와 C06 (> 500 mg chl-a m-2)를 제외한 전체적인 조사해역에서의 integrated chlorophyll-a는 전반적으로 낮은 농도 (< 50 mg chl-a m-2)를 보여 주었다. 남부 베링해 4개의 정점 (B14, B21, B04, B10)의 평균 일차생산력은 13.0 ± 3.1 mg C m-2 h-1이었고, 북부 베링해 (B26, B40, B42)에서는 10.2 ± 4.9 mg C m-2 h-1로 다소 낮았다. 중앙 척치해역인 RC03과 C04 두 정점에서의 평균 하루 일차생산력은 1.63 g C m-2 d-1로 최근 연구 결과와 잘 일치 한다. 중앙 척치해에서의 평균 총 질소생산력은 45.2 mg N m-2 h-1였다. 북부 베링해의 평균 총 질소생산력 12.6 mg N m-2 h-1 로 다른 조사해역에 비해 다소 높은 수치를 보여 주었다. 하지만 정점 B26를 제외한 이 지역 B40와 B42에서는 중앙 척치해와는 달리 암모니아 섭취율이 질산염의 섭취율 (f-ratio = 0.15)보다 상대적으로 아주 높게 나타났다. 이러한 것은 이 지역에서 암모니아가 그들의 생산성에 중요한 nitrogen source임을 보여주는 증거이다. 중앙 척치해에서의 f-ratio는 0.68로 거의 70%정도의 nitrogen source가 질산염임을 보여주었다.