저서 생태계

시화호 조력발전소 가동 후 시화호에는 넓은 갯벌이 복원되었다. 본 연구의 목표는 조력발전소 가동 후 시화갯벌의 저서생태계 변화를 모니터링하여 효율적인 갯벌 활용과 관리를 위한 기반 자료를 생산하는 것이다. 이를 위해 2020년도에는 시화갯벌의 환경과 대형저서동물 군집 및 패류자원/해양보호생물 서식지 분포를 조사하였다. 

 

1. 연구목표

- 시화조력발전 가동 후 새롭게 형성된 시화갯벌의 저서생태계 변화를 모니터링하여 갯벌의 활용과 관리를 위한 기반자료를 생산

 

2. 연구내용 및 방법

1) 연구내용

- 시화갯벌의 대형저서동물 군집구조의 변화 및 저서생태계 자이 변동 분석

- 시화갯벌 패류자원 및 해양보호생물의 공간적 분포 및 연도별 변화 파악

 

2) 연구방법

- 연구지역: 시화갯벌

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                   <그림1> 시화갯벌 저서생태계 모니터링 연구지역 및 조사정점도 


- 조사방법


조사항목

주기

조사방법

비고

대형저서동물

2/

- 연체동물, 갑각류, 갯지렁이류 등 저서동물군집 조사

- 주상시료채니기 이용한 내서동물 정량채집

- 0.5mm 체 이용, 정점별 4회 반복채집

18개 정점

서식지

mapping

1/

- 50cm*50cm 방형구 이용 종별 개체수 및 생물량 조사

- 위성영상 분석법을 이용한 주요 패류자원(바지락, 가무락, , 동죽 포함) 및 우점종의 정밀 공간분포도 작성

71개 정점


3. 연구결과 


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     <그림2> 2011-2020년 시화갯벌 대형저서동물 출현종수와 출현개체수의

                    연도별 공간분포 (박스안의 숫자는 평균값을 의미함)


2011년부터 2018년까지 출현종수의 증가는 하부갯벌과 배수갑문 인근 갯벌로부터 관찰되었으며, 이는 시간에 따라 상중부갯벌과 시화갯벌 전역으로 범위가 확대되며 진행되었음. 하지만, 20209월 대형저서동물 출현종수는 평균 16종으로 크게 감소하였으며 이는 조력발전소 가동 직후인 2012년의 출현종수와 비슷한 수준임. 2018년과 비교하였을 때 배수갑문 인근인 조사선 1과 조사선 3의 출현종수가 크게 감소하였으며, 조사선 242018년에 비해 크게 감소하였음

2020년 출현개체수는 2018년에 비해 크게 감소하였으며 특히 조사선 1의 출현개체수가 크게 감소하였음. 반면에 조사선 24의 출현개체수는 2018년과 비슷한 수준을 보였으며 조사선 2의 경우는 소폭 증가한 것으로 나타났음


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<그림3> 2011-2020년 시화갯벌 대형저서동물 종다양도지수와 서식지교란도지수의 

              연도별 공간분포 (박스안의 숫자는 평균값을 의미함) 


2020년 시화갯벌의 평균 종다양도지수는 1.92018년에 비해 감소한 양상을 나타냈음. 이는 조력발전소 가동 직후인 2012년와 유사한 수치로 출현종수 경향과 유사한 경향을 보였음. 특히, 조사선 3의 평균 종다양도지수는 1.3으로 2018(2.3)에 비해 크고 감소했으며 이는 조사선 3의 저서생태계가 불안정함을 나타냄

서식지 교란도지수(SEP)의 연도별 변화양상은 개체수의 감소양상과 유사한 변화를 보였음(그림 3-3-13, 부록 표 3-3-5). 연도별 평균 교란도지수는 각각 0.8(2011), 0.6(2012), 0.5(2013), 0.6(2014), 0.6(2015), 0.6(2016), 0.6(2017), 0.6(2018)으로 조력발전소 가동 후 2018년까지 유사한 교란도지수를 나타냈음. 2020년의 평균 교란도지수는 0.6으로 종다양도지수와는 다르게 2018년과 유사한 수준을 보였음

조력발전소 가동 후 시화갯벌의 저서생태계는 회복 및 정체를 반복하는 경향을 나타냈지만 2020년 저서생태계가 급격하게 불안정해진 양상을 나타냈음. 이러한 저서생태계 변화가 시화 갯벌의 환경변화에 의한 것인지 또는 자연적인 천이과정 현상인지를 밝히기 위한 지속적인 모니터링이 필요할 것으로 판단됨


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           <그림4> 시화갯벌 바지락과 가무락 개체수의 연도별 공간분포 


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             <그림5> 시화갯벌 동죽과 맛 개체수의 연도별 공간분포 


<1> 시화갯벌 패류자원의 평균밀도, 평균 생체량의 연도별 변화 


Species

평균밀도

(개체수/m2)

평균 생체량

(습중량 g/개체)

20

15

20

16

20

17

20

18

20

19

20

20

20

15

20

16

20

17

20

18

20

19

20

20

바지락

9

27

18

11

13

21

4.9

5.0

4.8

4.8

5.1

5.7

가무락

5

8

6

5

7

6

9.0

10.1

6.3

1.9

8.5

9.3

동죽

31

38

37

18

17

2

12.7

13.7

8.3

3.7

8.0

11.0

36

52

19

5

7

2

6.6

3.6

3.8

3.0

3.2

3.2


2019년에 비해 2020년에 바지락의 평균밀도와 평균생체량은 증가한 것으로 나타났으며 이는 성체 바지락 개체수의 증가에 따른 것으로 판단됨

가무락(C. sinensis)은 평균개체수와 출현정점이 2019년과 유사한 것으로 나타났으며 형도 인근 상부갯벌에서 개체수가 소폭 증가한 것으로 나타났음

동죽(M. veneriformis)의 경우 2016년 이후 평균개체수와 출현정점이 지속적으로 감소함

(S. strictus)도 동죽과 마찬가지로 2016년 이후 평균개체수와 출현정점이 감소함

바지락과 가무락의 서식밀도는 2019년과 유사한 수준이었으며 서식지는 소폭 감소하였음. 반면에 동죽과 맛의 서식밀도와 서식지는 2016년 이후 지속적으로 감소경향을 보임


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                                   <그림6> 시화갯벌 흰발농게 서식지 


Species

평균밀도

(개체수/m2)

2016

2017

2018

2019

2020

흰발농게(Uca lactea)

4

12

24

4

4


환경부 지정 멸종위기보호종(2)인 흰발농게(Uca lactea)2016년 형도 동측 갯벌 상부조간대에서 처음으로 발견되었으며, 2018년 형도 동측 갯벌 상부조간대, 2019년 형도와 우음도 사이 상부조간대 및 우음도 상부조간대, 2020년 형도 북측 상부조간대에서 서식지가 확인되었음

2016년부터 2018년까지 흰발농게(U. lactea)의 평균 서식밀도는 증가하는 경향을 나타냈으나 2019년 평균 서식밀도가 급격하게 감소하였으며 2020년에는 2019년과 유사한 평균 서식밀도를 보였음


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                         <그림7> 시화갯벌 흰이빨참갯지렁이 서식지 


<3> 흰이빨참갯지렁이 평균밀도의 연도별 변화 

Species

평균밀도

(개체수/m2)

2018

2020

흰이빨참갯지렁이(Periserrula leucophryna)

40

40


해양수산부지정 해양보호생물 흰이빨참갯지렁이(P. leucophryna)2018년에 시화갯벌에 출현하였으며 배수갑문 인근 갯벌과 형도와 우음도에 걸쳐 분포하였으나 2020년에는 배수갑문 인근 갯벌과 우음도 인근 갯벌에서 출현하지 않았음

2018년의 흰이빨참갯지렁이(P. leucophryna)의 평균 서식밀도는 40개체/m2였으며 서식지 감소에도 불구하고 형도와 우음도 사이 갯벌에서의 높은 서식밀도로 인해 2020년에도 2018년도와 유사한 평균 서식밀도를 보였음


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