새만금 방조제 내외측 갯벌 표층퇴적물 유기물의 분포와 기원

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

From January to September 2022, environmental variables (salinity, water content, mud content, organic matter content, microphytobenthos(MPB) biomass, MPB primary production) and total organic carbon, total nitrogen, carbon and nitrogen isotope ratio in surface sediments of the Sinsi Island and Mangyeong River estuaries was performed. The tidal flat of Sinsido, located outside the Saemangeum dike, showed a relatively constant salinity and a typical seawater environment. On the other hand, the tidal flat of the Mangyeong River estuary, located inside the Saemangeum dike is a brackish water environment where freshwater and seawater are mixed, and shows various salinity distributions according to the dry and rainy seasons. Sinsido 1 and 2 showed a relatively high mud content, and Sinsido 3 showed a low mud content. As the estuary of the Mangyeong River is an estuary, the environmental changes occur rapidly, so the mud content was also varied. The biomass of MPB was high in winter due to large blooming of MPB in both Sinsido and Mangyeong River estuaries, and was low in summer. In addition, the biomass of MPB in the Mangyeong River estuary was more than twice as high as in Sinsido. The TOC of Sinsido tidal flat ranged from 0.19 to 0.30% (average: 0.22%), and the Mangyeong River estuary tidal flat ranged from 0.20 to 1.53% (average: 0.57%), more than twice as high as that of Sinsido. As a result of figuring out the relationship with mud content, an environmental variable that affects TOC distribution, contrary to the research result that the finer the particles, the higher the TOC content, as reported in many previous studies, but this study did not hold. In addition, as a result of examining the relationship with MPB biomass that absorbs carbon through primary production, TOC content increased in winter when MPB biomass increased, and decreased in summer when MPB biomass decreased. The origin of organic matter was identified by analyzing δ13C and δ15N. The origin of organic matter in Sinsido was marine, while the origin of organic matter in the Mangyeong River estuary varied according to the season. In winter, it showed marine origin, and in summer, it showed terrestrial origin. It is believed that the inflow of terrestrial materials increased due to rainwater in the rainy season. As a result of examining the carbon storage of the vegetation and bare tidal flats of the Mangyeong River estuary, the carbon storage of the bare tidal flat was higher than that of the vegetation area, and the highest carbon storage was observed at Jigyeong, the most upstream site of the Mangyeong River estuary.

국문 초록 (Abstract)

2022년 1월부터 9월까지 신시도와 만경강 하구 표층퇴적물의 환경변수(염분, 함수율, 니질함량, 유기물함량, 저서미세조류 생물량, 저서미세조류 일차생산량)와 총유기탄소, 총질소, 탄소 및 질소 안정동위원소 분석을 실시하였다. 새만금 방조제 외측에 위치한 신시도 갯벌은 비교적 염분이 일정하며, 전형적인 해수 환경임을 나타내었다. 반면에 방조제 내측에 위치한 만경강 하구 갯벌은 담수와 해수가 혼합되는 기수역 환경이며, 건기와 우기에 따라 다양한 염분 분포를 나타내었다. 신시도 1과 2는 비교적 높은 니질 함량을 나타냈고, 신시도 3은 낮은 니질 함량을 나타냈다. 만경강 하구는 하구역인만큼 환경의 변화가 빠르게 일어나는 지역이므로 니질 함량도 다양하게 나타났다. 저서미세조류 생물량은 신시도와 만경강 하구 두 지역 모두 겨울철 저서미세조류 대번식으로 인해 높고, 여름철에 낮았다. 또한 신시도보다 만경강 하구의 저서미세조류 생물량이 2배 이상 높게 관측되었다. 신시도 갯벌의 TOC는 0.19 – 0.30% (평균: 0.22%)의 범위를 나타냈고, 만경강 하구 갯벌은 0.20 - 1.53% (평균: 0.57%)의 범위로 신시도보다 2배 이상 높은 값을 나타냈다. TOC 분포에 영향을 미치는 환경 변수인 니질 함량과의 관계를 파악한 결과, 선행 연구에서 많이 보고되었듯이 입자가 세립할수록 TOC 함량이 높다는 연구결과와는 반대로, 본 연구에서는 성립되지 않았다. 또한, 일차생산을 통해 탄소를 흡수하는 저서미세조류 생물량과의 관계를 파악한 결과, 저서미세조류 생물량이 증가하는 겨울철에 TOC 함량도 함께 증가하였고, 감소하는 여름철에 TOC 함량도 함께 감소하였다. δ13C와 δ15N을 분석하여 유기물 기원을 파악하였는데, 신시도의 유기물 기원은 해양기원을 띄는 반면에, 만경강 하구는 계절에 따라 유기물의 기원이 다양하게 변화하였다. 겨울철에는 해양기원을 나타냈고, 여름철에는 육상기원을 나타냈다. 이는 우기로 빗물에 의해 육상 기원 물질의 유입이 증가한 것으로 보여진다. 만경강 하구의 식생과 비식생 갯벌의 탄소 저장량을 파악한 결과, 식생지보다 비식생지의 탄소 저장량이 더 높았으며, 만경강 하구의 가장 상류 정점인 지경교에서 가장 높은 탄소 저장량이 관찰되었다.