| 초록 |
□ 연구개요 CO<sub>2</sub> 증가와 저온 환경으로 인하여 해양산성화가 뚜렷하게 나타나고 있는 지역이 바로 북극 지역임. 최근 온난화로 인하여 빙하의 해빙이 가속화되고 있고, 이로 인한 빙하 응용수의 증가는 동토층 및 빙하에 축적되어 있는 유기물과 중금속 등을 연안 환경으로 유입시키는 역할을 진행하고 있음. 이러한 근거를 바탕으로, 본 연구에서는 (1) 북극의 스발바르 피오르드 연안 환경에서의 산성화의 특성을 파악하고, 이것이 북극의 동식물 플랑크톤에 축적되어 있는 수은 함량에 미치는 영향을 진단하였음. 동시에 (2) 실내 실험을 통해, 국내 연안에 광범위하게 서식하는 구멍갈파래가 산성화 조건에서 수은 흡수에 어떠한 영향을 받는지에 대한 연구도 함께 수행하였음. 추가적으로 Covid-19로 인한 북극 탐사가 취소됨으로써 대체 연구로 (3) 서남극해의 동식물 플랑크톤 시료를 확보하여, 광범위한 환경 조건에서 생체 내 축적되어 있는 수은 농도의 경향을 위도별로 분석하였음 □ 연구 목표대비 연구결과 (1) 산성화가 진행되고 있는 북극 피오르드 연안의 생물농축 수은 경향성 파악 - 퇴적물의 경우 해빙의 강도가 높은 호르존드 피오르드에서 높은 수은의 함량이 관찰되었으며, 동시에 이 지역의 육상과 가까이 위치한 내측의 피오르드에서 높은 동물성 플랑크톤의 체내 수은 농도가 관찰되었음. 그러나 이러한 현상은 북극의 산성화에 따른 영향보다는 온난화로 인한 해빙의 강화가 육상 및 빙하에 존재하는 유기물의 유출을 증가시키고 이로 인해 이들 유기물과 결합된 수은의 양이 증가함으로써, 퇴적 환경 및 동물성 플랑크톤 내 높은 수은 농도를 견인하였을 것으로 판단됨 (2) 산성화 실내 실험을 통한 구멍갈파래 내 생물농축 수은량 경향성 파악 - CO<sub>2</sub> 구배를 통한(350ppm vs 850ppm) pH(pH 8.0 vs 7.5) 조절 실내 실험을 활용하여, 연안에 서식하는 구멍갈파래(Ulva pertusa L.)에 축적된 총 수은량을 측정한 결과, 국내 연안 수계 환경의 배경농도 수준에서의 수은(100ppb)에서는 산성화에 따라 구멍갈파래 내 수은 흡수율의 변화가 나타나지는 않았음. 단, ppm 수준의 높은 농도의 수은에 장기간 노출되었을 시, 구멍갈파래의 광합성양 감소와 생태적 변형이 관찰되었음 (3) 위도에 따른 (서해·적도·남극 지역) 수은 생물농축 경향 파악 - 남극의 로스 해역에서 식물플랑크톤 내 높은 수은 축적량을 보였으며, 이는 이 지역에 영양염의 농도가 높고 이로 인해 다른 해역과 달리 1차 생산력이 견인되어 식물플랑크톤의 성장을 촉진시킴으로써, 이로 인한 수은의 농축 경향이 역시 높아 진 것으로 해석할 수 있으나, 좀 더 명확한 결과를 알아보기 위해서는 추가적인 조사와 연구가 필요할 것으로 판단됨. 동물 플랑크톤 경우는 예외적으로 높은 2사이트를 제외하고는 위도별 경향성이 나타나지는 않았음 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) (1) 북극에서 나타나는 높은 농도의 수은 생물 농축의 메카니즘 규명 연구에 활용 (2) 서남극해 위도별 동식물 플랑크톤의 수은 농도 자료 제시를 통해 향후 광범위한 해양 지역에서의 수은생물농축 경향성에 대한 파악 및 메카니즘 연구에 활용 (3) 본 과제를 통해 구축한 산성화 메조코즘 시스템을 활용하여 향후 수은의 생물농축 실험뿐만 아니라 다양항 생지화학적 순환에 관현 연구에 활용될 것으로 판단됨 (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
