한국 동해에 분포하고 있는 명태(Gadus chalcogrammus)의 어획량은 1980년대 중반부터 급감하기 시작하여 2000년대 중반 이후 어획 되지 않고 있다. 본 연구는 명태의 가입 변동은 초기생활사시기 동안 생존율 변화의 영향을 받으므로 인공위성 및 현장관측자료와 입자추적실험을 통해, 주 산란장과 성육장이 위치하는 동한만(북한)과 강원도 북부해역의 장기적인 물리환경변화에 초점을 두었다. 본 연구는 명태 초기생활사시기의 산란, 부화 및 생존율 변화와 관련되는 주요 환경인자로서 겨울철 수온과 해류의 변화를 고려하였다. 수온의 경우 2℃, 5℃, 7℃, 10℃를 산란, 부화 및 유생의 생존율 변화와 관련되는 지표 수온으로 설정하였다. 동해는 1980년대 후반부터 2000년대까지 등온선이 전체적으로 북상하는 경향이 나타났으며, 2010년대에는 점차 1980년대 초반 환경과 유사한 형태의 등온선 분포가 나타났다. 표층수온의 장기변화는 동한만에 비해 강원도 북부해역에서 더 크게 나타났으며, 강원도 북부해역의 경우 수온의 연직 구조는 5℃ 등온선의 수평분포 변화와 밀접한 관련이 있다. 동한만은 1980년대 중반 이후 점차적인 수온의 상승은 있으나, 2010년대까지 산란, 부화 및 유생의 생존에 적합한 수온이 형성되고 있다. 반면, 강원도 북부해역은 1980년대 중반부터 2010년대까지 초기생활사시기의 적수온대보다 높은 수온이 지속되며, 2010년대 이후 점차 1980년대 초반 환경과 유사한 형태의 수온 분포가 나타난다. 이와 같이 강원도 북부연안의 수온 변화는 북쪽에서 기원하는 냉수괴의 분포와도 관련이 있다. 동한만에서 강원도 북부 연안에 이르는 해역은 5℃ 등온선의 장기 변동과 함께 수온 및 해류의 분포 특성도 다르게 나타난다. 5℃ 등온선의 분포 위치와 형태에 따라 크게 3가지(A, B, C) 형태로 구분하였으며, A의 형태는 5℃ 등온선이 동한만의 남쪽 해역(강원도 북부) 연안까지 남하한 경우로서 북위 38-39°N 사이에서 동-서 방향으로 분포한다. B의 형태는 A의 형태에서 5℃ 등온선의 연안쪽 위치는 유사하지만 외양으로 갈수록 북동쪽 방향으로 분포한다. C의 형태는 5℃ 등온선이 동한만의 북쪽까지 상승한 경우로서, 북위 41°와 나란한 형태이다. 등온선이 북상한 시기에 동한만과 강원도 북부해역 주변에 시계방향의 와동류(anticyclonic eddy)가 발생하며, 이러한 시기에 동한만은 Chl a 농도가 높아지고 강원도 북부해역의 Chl a 농도는 낮아진다. 등온선이 남하한 시기에는 시계방향 와동류가 뚜렷하게 형성되지 않거나 외양에서 형성되며, 동한만과 강원도 북부해역 모두 Chl a 농도가 높아진다. 3가지 유형에 따른 난괴(egg mass)의 입자추적은 2가지 방법으로 실험되었다. 첫째, 기존에 알려진 산란장을 기준으로 3가지의 해양환경 유형별로 입자추적실험을 한 결과, 동한만 부근에서는 유형별 입자의 수송방향은 큰 차이가 없었다. 두 번째, 해양환경변화에 따라 산란장의 위치 변화를 추정 하였으며, 이를 기준으로 3가지 유형별 입자추적실험을 하였다. 그 결과 입자들은 각각의 산란장에서 연안방향으로 이동되는 형태가 나타났다.
Annual landings of Walleye pollock (Gadus chalcogrammus) in Korean marine waters decreased dramatically from the mid 1980s to the 2000s. This study focused on marine environment during the early life stages which egg and larvae survival are important factors for recruitment of walleye pollock. Long-term change in physical environmental around Korea East Bay (KEB) and north Gangwondo (NG) where main spawning ground and nursery ground were formed was illustrated using satellite data (SST, Chl a, Current), in situ data (water temperature, salinity) and particle tracking experiment. The isotherm (2℃, 5℃, 7℃, 10℃) which indicate marine environments condition for spawning and early life stage survival of walleye pollock moved northward 1985-2000s and it moved southward during 2010s which the oceanic conditions was similar with that in the early 1980s. Long-term change in sea surface temperature (SST) around KEB and NG was highly correlated with the meridional movement of 5℃ isotherm. SST around KEB was optimum conditions for early life stage in February to March during the 1980s-2010s. SST around NG was good condition for spawning and early life stage of walleye pollock from February to March during the early 1980s. However, after the mid 1980s sea surface warming continued to the early of 2010. Long-term change for water temperature along the coastal water of NG was highly correlated with the change in distribution of North Korean Cold Current. Distribution pattern of water temperature and current along the coastal waters from KEB to NG was similar with that of 5℃ isotherm. Oceanic condition around KEB and NG was classified by 3 types (type A, type B, type C). In case of type A, 5℃ isotherm was located in the southern part of KEB and it was parallel to latitude (38-39°N). For type B, 5℃ isotherm was also located in the southern part of KEB, but it was distributed northeastward from the coast. In case of type C, 5℃ isotherm was located in the northern part of KEB, and it was parallel to 41°N. When the isotherm moved northward, anticyclonic eddy was formed along the coast of KEB and NG, Chl-a concentration increased around KEB, however it decreased around NG. When the isotherm moved southward, the eddy was not clear or it was formed off-shore, Chl a concentration increased both of KEB and NG. Particle tracking experiment were conducted under two assumption. First, spawning ground was fixed at a certain area, and there was no difference in particle movement around KEB by 3 types. Second, distribution of spawning ground was changed with oceanic condition, and particle moved toward coastal waters from spawning grounds by 3 types.
목차
Ⅰ. 서 론Ⅱ. 자료 및 방법2.1. 자료2.1.1. 어획량2.1.2. 수온 및 염분2.1.3. 표층해류(지형류)2.1.4. Chl a2.2. 방법2.2.1. 어획량 변동2.2.2. 수온 변동2.2.3. 해류분포 및 입자추적실험2.2.4. Chl a 변동Ⅲ. 결 과3.1. 명태 어획량 변동3.2. 수온의 수평분포3.3. 주 산란장 및 성육장 수온의 변동 특성3.4. 수온 및 염분의 연직분포3.5. 해류(지형류)의 수평분포3.6. 수온 및 해류 분포 유형별 입자 추적 실험3.7. 수온 및 표층해류의 장기변동과 Chl aⅣ. 고 찰Ⅴ. 요 약Ⅵ. 참고문헌Ⅶ. 부록Ⅷ. 감사의 글