낙동강 하류의 식물 플랑크톤 생체량의 장기변동 특성: 2000~2021년

목적:전 세계적으로 기후 변화의 영향으로 식물 플랑크톤의 대량 번성이 사회적으로 큰 문제로 부각되고 있다. 본 연구에서는 낙동강 하류에서 20여 년간 장기적으로 수집된 수리･수문 및 수질 데이터와 식물 플랑크톤 군집의 생체량 변화를 분석하여, 낙동강 하류 지역의 장기적인 수질 변화와 식물 플랑크톤 생체량 등의 환경생태학적 변화 경향을 평가하고자 하였다. 방법:낙동강 하류의 조사지점은 물금지점으로 2000년 1월부터 2021년 12월까지 주 1회 시료를 채수하여 이화학적인 수질 특성과 식물 플랑크톤 개체수와 종 분석을 하였다. 수리･수문 현황은 낙동강 진동(함안) 지점의 유량과 낙동강 하류지역에 영향을 미치는 8개 지역의 강우량(기상청)을 수리학적 인자로 이용하였다. 결과 및 토의:낙동강 하류 물금지점에서 수질 항목들의 연평균 농도 변화를 분석한 결과, 보 설치기간(2009~2012년) 이후 수질이 전반적으로 개선되었으며, 하수처리장 방류수에서의 T-P 수질기준 강화(2012년)로 중･상류지역에 위치한 하수처리장들에서 인(P) 고도처리가 시행된 결과, BOD, NO3-N, T-N및 T-P 항목에서 연평균 농도의 감소폭이 두드러졌다. 유량과 강우량의 장기적 변화를 평가한 결과, 보 설치 이후 연평균 강수량과 유량이 모두 감소하였으며, 특히, 수온이 상승하는 5~9월의 강수량과 유량이 각각 8~38% 및 46~62% 정도로 크게 감소하였다. 수온의 장기적인 변화를 평가한 결과, 보 설치 이후 하절기에는 0.9oC~1.4oC, 동절기에는 1.6oC~2.0oC 정도의 수온이 상승하였으며, 연평균으로는 1.3oC 정도 상승하였다. 식물 플랑크톤의 장기적인 생체량 및 군집 변화를 분석한 결과, 보 설치 이전의 평균 3,639 cells/mL에 비해 보 설치 이후에는 평균 4,034 cells/mL로 나타나 11% 정도 증가하였다. 동절기에는 규조류의 우점 기간과 개체수가 감소한 반면, 하절기에는 남조류의 개체수와 우점 기간이 증가하였으며, 특히 8월의 경우 보 설치 이전(2,009 cells/mL)에 비하여 보 설치 이후(15,059 cells/mL)에는 7.5배 정도 증가하였다. 결론:전 세계적인 기후 변화의 영향으로 최근 국내에서도 평균기온 상승 및 강우 패턴의 변화 등과 같은 기후 변화의 영향이 증대되고 있다. 본 연구에서는 20여 년간의 장기적으로 수집된 데이터들을 바탕으로 낙동강 하류에서 강수량과 유량 감소, 그리고 평균 수온의 상승이 점진적으로 진행되고 있으며, 이로 인하여 규조류의 우점기간과 생체량 감소가 유발되었다. 반면 고수온기에 번성하는 남조류는 평균 수온 상승으로 인해 이른 봄과 늦은 가을까지 우점 기간이 연장되어, 전체적으로 남조류의 생체량이 증가하였다. Objectives:Globally, the mass proliferation of phytoplankton driven by climate change has emerged as a significant societal issue. This study analyzes over two decades of long-term hydraulic, hydrological, and water quality data collected from the lower Nakdong River, along with changes in phytoplankton community biomass. The aim is to evaluate long-term trends in water quality and the ecological changes occurring in this region. Methods:The monitoring site in the lower Nakdong River is Mulgeum, where samples were collected weekly from January 2000 to December 2021 for the analysis of physicochemical water quality characteristics, as well as phytoplankton abundance and species composition. The hydrological status was assessed using flow rate data from the Jin-dong (Haman) station of the Nakdong River, along with rainfall data from the Korea Meteorological Administration for eight regions influencing the lower Nakdong River. Results and Discussion:Analysis of the annual average concentration changes of water quality parameters at the Mulgeum intake site in the lower Nakdong River found that water quality has generally improved since the c