남극 남쉐틀란드 군도 북부 해역의 크릴 분포 및 자원량

Biomass and distribution of Antarctic Krill, Euphausia superba, in the Northern part of the South Shetland Islands, Antarctic Ocean

본 연구는 남극반도 북서부에 해당하는 South Shetland 군도 북쪽 해역에서 과학어군탐지기를 이용한 연속 관측 자료를 이용하여 크릴의 공간적인 분포 (수평, 수직분포) 및 자원량 파악을 주목적으로 하였다. 또한 자원량 계산을 위하여 플랑크톤 네트를 이용한 채집을 실시하였으며, CTD를 이용한 연구 해역의 수온 구조의 수직적 특성을 파악하여 크릴 군집과의 상호 관련성을 규명하고자 하였다. 고밀도의 크릴군은 $1^{\circ}C$ 이상인 Circumpolar Deep Water와 연안쪽에서 형성된 Weddell 해에 기원을 두고 있는 $-0.5^{\circ}C$ 이하의 낮은 온도층 사이에 존재하는 전선역 (frontal area)에서 형성되고있다. 크릴군의 분포 유형은 작은 군집을 이루는 표층 분포, 100$\~$200m 수층의 넓은 띠 모양의 연속적인 분포, 200$\~$300m 수층의 연속적인 분포 그리고 300m 이하의 point scatter분포 둥 네 가지 특징을 보였으며, echogram으로부터 분리해 낸 군집의 최대 수평분포는 약 35 mile에 걸쳐 나타났으며, 최대 수직 분포는 최대 275m의 두께를 보이고 있었다. 채집된 크릴의 표준 길이는 최소 30mm에서 최대 51 mm까지 분포를 나타냈으며, 성체 크릴은 41mm에서 하나의 모드만 나타내고 있었으며 30mm 미만의 미성체크릴은 채집되지 않았다. 자원량 밀도를 정선별로 나타낸 결과, 전체적으로 연안역보다는 대륙사면과 외양에서 높은 분포를 보였으며. 전 층의 평균 밀도는 151.0g/$m^2$였다. 해수의 표층 혼합이 강하게 일어나고 관측 자료 중상층부에 해당하는 22$\~$65m 수 층의 분포는 이 수층에서 전 정선의 평균 밀도는 17.0g/$m^2$로 계산되었으며, 이와 같은 분포는 5개의 수 층 가운데 가장 낮은 분포이다. 중층에 해당하는 115$\~$165m 수 층에서는 1,000m 수심을 경계로 대부분의 고농도 군집이 대륙 사면과 외양 쪽으로 치우치고 대륙붕 쪽으로는 대부분이 10g/$m^2$ 미만의 미약한 어군 형성이 나타나는 상반된 특징을 보였다. 이수충의 평균 밀도는 35.9g/$m^2$로 상층부보다 2배 이상 높게 나타났다. 하층으로 접어드는 165$\~$215m 층의 분포도 1,000m 등심선을 경계로 연안역과 대륙사면에서 상반된 분포를 보이며, 전체적으로 120$\~$l70m 수 층과 유사한 분포를 보이고 있다. 이 수 층의 평균 밀도는 40.2g/$m^2$으로 전 수 층 가운데 가장 높은 분포를 보였다. 관측 자료 중 가장 하층인 215$\~$3l5m 수 층의 평균 밀도는 37.8g/$m^2$로 크릴군이 비교적 깊은 수심까지 존재함을 나타내고 있다. 각 수층에서 예측된 자원량으로부터 22$\~$315m 사이의 총 예측자원량은 약 277만 톤 (CV=$19.92\%$)으로 계산되었으며, 수층별로는 22$\~$65m 에서 전체 양의 $11.2\%$ (31만 톤, CV=$16.24\%$), 65$\~$115 m에서 $13.3\%$ (37만 톤, CV=$34.91\%$), 115$\~$l65m에서 $23.7\%$ (66만 톤, CV=$41.5\%$), 170$\~$220m에서 $26.6\%$ (74만 톤. CV=$27.84\%$) 그리고 215$\~$315m에서 $25\%$ (69만 톤, CV=$26.83\%$)를 차지했다. 이러한 결과로부터 전체 예측된 크릴 자원량의 약 $75\%$가 115m 하층에 분포하여 크릴군이 표층보다는 중층 이하에 높게 분포함을 알 수 있었다.

To estimate biomass and distribution of the Antarctic krill (Euphausia superba), hydroacoustic survey was conducted on board of R/V Yuzhmorgeologiya, which was chartered by Korea Antarctic Research Program (KARP) group from 18 to 21 December 1998, in the northern part of the South Shetland Islands, Antarctic Ocean, The scientific echo sounder (towing body type) used was EK- 500 (SIMRAD, Norway) with echo integrator (BI-500) at 38 kHz frequency and recorded mean backscattering cross-section coefficient (SA) per 1 $mile^2$ of sea surface. Also, Bongo net sampling was carried out to determine the size of krill and CTD (Conductivity, Temperature and Depth) casting to understand physical structure. Water column was divided into 5 layers (22$\~$65 m, 65$\~$115 m, l15$\~$65 m, 165$\~$215 m and 215$\~$315 m) to know vertical distribution of krill biomass. The standard length of krill collected was between 30 mm and 51 mm, and adult krill had single mode (41 mm). Maximum horizontal length of krill patch was about 35 nautical mile and vertical thickness was about 275 m. High density of krill was appeared in frontal area between Circumpolar Deep Water (>$1^{\circ}C$) and very low temperature water mass (< $-0.5^{\circ}C$) that originate from Weddell Sea. According to the results calculated using target strength equation, krill density was totally higher in continental slope and open water areas than in coastal area. In the study area, krill seems to distribute in depth; density was low at first layer ($\={\rho}=17.0\;g/m^2$) and higher at fourth layer ($\={\rho}=40.19\;g/m^2$). The estimated krill biomass at total survey area and water column was about 2.77 million metric ion ($\={\rho}=151.0\;g/m^2$) and coefficient of valiance ( CV, $\%$) was 19.92. The proportions and biomass of krill biomass at each layer were as follows; layer 1 ($11.3\%$, 0.31 million metric ton, CV=16.24), layer 2 ($13.3\%$, 0.37 million metric ton, CV=34.91), layer 3 ($23.7\%$, 0.66 million metric ton, CV=41.5), layer 4 ($26.6\%$, 0.74 million metric ton, CV=27.84) and layer 5 ($25\%$, 0.69 million metric ton, CV= 26.83).