Limiting Nutrients of Cochlodinium polyklikoides Red Tide in Saryang Island Coast by Algal Growth Potential (AGP) Assay

조류성장잠재력 시험에 의한 사량도 연안 Cochlodinium polykrikoides 적조의 제한영양염

Algal growth potential (AGP) assay using Cochlodinium polykrikoides was conducted in Saryang Island coast where C. polykrikoides red tide occurred annually from July to October 1998. The effects of macro- and micro-nutrients on the growth of C. polykrikoides were specifically evaluated by the algal assay method. Two different types of growth response of C. polykikoides for the addition of nutrients were clearly obseued. For both before and after C. polykrikoides occurrence, the growth of C. polykikoides was significantly stimulated by the addition of either nitrate or ammonium of $50{\mu]M$ with phosphate of $5{\mu}M$. The addition of a single nutrient had no clear effect on the growth of C. polyhikoides and the addition of trace metals, vitamins, and EDTA etc. did not stimulate the algal growth, also. This result indicates that both N and P potentially limited the growth of C. polyhikoides in this period. However, during a bloom of C. polyhikoides, the growth was unlikely to be stimulated by the addition of both macro- and micro-nutrients. At that time the nutrient concentration of Saryang Island coast was $24.33{\mu}M$ for ammonium, $1.61{\mu}M$ for phosphate, and $0.58{\mu}M$ for nitrate, respectively. The concentrations of nutrients increased, on average, 8.2-fold for ammonium and 4.8-fold for phosphate, decreased 3.3-fold for nitrate compared to both before and after the red tide. This result shows that the growth of C. polykikoides was not limited by the nutrients during the bloom in September. Therefore, our results suggest that the C. polykrikoides red tide may outbreak especially when the water is fertilized due to the increased N and P.

우리나라 남해안에서 매년 유해 와편모조류인 Cochlodinium polykrikoides에 의한 적조가 발생하고 있는데, 본 연구에서는 남해안의 사량도 주변 해역을 대상으로 AGP 시험을 통하여 C. polykrikoides의 성장 제한영양염을 평가하였다. Macro- 및 micro-nutrients 첨가에 의한 적조 발생 단계별 C.polykrikoides의 성장은 두 가지의 서로 다른 반응으로 나타나 조류성장 제한영양염이 명확하게 확인되었다. 사량도 해역의 고정점에서 적조가 발생하기 전인 7월과 8월, 적조가 소멸한 후인 10월의 AGP 시험에서는 질산질소 ($50{\mu}M$)와 인산인 ($5{\mu}M$), 암모니아질소 ($50{\mu}M$)와 인산인 ($5{\mu}M$)의 복합첨가에 의해 성장률이 크게 증가하였다. Macro-nutrients의 단일첨가에 대해서는 뚜렷한 성장을 나타내지 않았고 micro-nutrients도 성장을 촉진시키지 않았다. 이러한 결과로 이 시기에는 질소와 인이 동시에 C. polykrikoides의 성장 제한영양염으로 작용하였다는 것이 확인되었다. 그러나, 적조가 발생한 9월의 AGP 시험에서는 성장에 필요한 macro- 및 micro-nutrients의 결핍이 나타나지 않아 이 기간 중에 C. polykri-koides의 성장은 영양염의 제한을 받지 않는다는 것이 확인되었다. 이때 사량도 연안의 영양염 농도는 암모니아질소와 인산인 농도가 각각 $24.33{\mu}M$, $1.61{\mu}M$로 적조가 발생하기 전과 소멸한 후에 비해 평균 8.2, 4.8배 높은 값을 나타냈고, 질산질소 농도는 $0.58{\mu}M$로 평 균 3.3배 낮은 값을 나타냈다. 그러므로, C. polykrikoides 적조는 N, P 농도 증가에 기인한 부영양화가 진행되는 해역에서 발생할 가능성이 높다는 것을 시사한다.