Abstract
As a part of an on-going project investigating flux of materials in Gomso Tidal Flat, we have monitored temporal and spatial distribution of nitrogen components(TN, PON, DON, DIN) and have sought the relationships with the freshwater input(tidal range, salinity), the biological activities(chlorophyll-${\alpha}$, TP, DIP, silicate) and the resuspended bottom sediment in seawater(SPM) from 1999 to 2000. TN in seawater was 39.05 $\mu\textrm{m}$ol 1$\^$-1/ (31.03∼42.93 $\mu\textrm{m}$ol 1$\^$-1/) without any statistical difference(p<0.05) between the studied periods. Organic nitrogen (DON and PON) occupied 75％, 95％, 73％, and 75％ in April, August, September and November, respectively. DON and PON have been found within the narrow concentration ranges of 11.30∼16.38 $\mu\textrm{m}$ol 1$\^$-1/ and 13.16∼20.04 $\mu\textrm{m}$ol 1$\^$-1/ in spite of severe environmental differences through the studied periods. Dissolved fractions of nitrogen(DON and DIN) occupied 53∼65％ of TN. Only DIN varied with an evident temporal variability: low concentrations(1.325∼1.616 $\mu\textrm{m}$ol 1$\^$-1/) in August and high enrichment(8.377∼14.65 $\mu\textrm{m}$ol 1$\^$-1/) in September. High consumption rate of DIN by phytoplankton and a long-lasted drought probably induced such low concentration of DIN in August. Eventually heavy precipitation probably introduced plenty of new nitrogen sources into Gomso Bay in September. The portion of PON, DON and DIN in the total nitrogen was 40％, 38％ and 22％, respectively. Their contents were in the order of DON>PON>DIN for the year round except PON>DON>DIN only in September. The highest DON portion in August probably due to the active microbial decomposition of organic material in summer. Only in April, some evident negative correlations have been found between chlorophyll-${\alpha}$ and DIN mostly nitrate(-0.64, p<0.01), phosphate(-0.46, p<0.01) and silicate(-0.55, p<0.01). The Si(OH)$_4$/DIN/DIP ratios in the water column suggests the limitation of DIN for the growth of phytoplankton during the dry summer in Gomso Bay, which was the case of August in this work. Even with some difference between the studied periods, the primary factors on the distribution of nitrogen components in seawater overlying the Gomso Tidal Flat have been the tidal range and the freshwater input, but the additional variations were due to the biological activities.
곰소만 조간대의 상층 해수 중 질소 성분들(TN, PON, DON, DIN)의 시공간적인 분포와 이런 분포를 결정하는 환경조건인 담수의 유입 (조차, 염분), 생물활동(chlorophyll-$\alpha$, TP, DIP, 규산염 ) 및 저층 퇴적물의 재부유 현상(SPM)과의 상대적인 관련성을 찾아보았다. TN의 연평균 농도는 39.05 $\mu\textrm{m}$ol 1$^{-1}$(31.03~42.93$\mu\textrm{m}$ol 1$^{-1}$)의 분포였고, 4차례의 조사기간 중 담수의 유입이 있었던 9월이 가장 높았으나, 통계적으로 유의한 차이(P<0.05)는 없었다. 유기질소(DON과 PON)가 4월 75%, 8월 95%, 9월 73%, 11월 75%를 차지하여, 적어도 73%이상을 점하고 있으며, 이 성분들은 조사시기별로 조차, 풍속, 강우량 등의 변화가 다양한 조건 하에서도 PON의 경우 13.16~20.04 $\mu\textrm{m}$ol 1$^{-1}$, DON의 경우 11.30~16.38$\mu\textrm{m}$ol 1$^{-1}$의 좁은 범위 내에서 일정한 농도를 유지하고 있었다. DON과 DIN으로 이루어진 용존태와 PON인 입자태가 차지하는 조성 순서는 강우의 효과가 집중된 9월에만 PON>DON>DIN의 순서인데 반해, 연중 DON>PON>DIN의 순으로 나타났다. 8월의 높은 수온과 활발한 생물활동으로 수중 DON이 가장 높게 나타났으며(53%), 9월은 강우의 효과로 PON이 가장 높게 나타났다(47%).또한 용존태 질소(DON과 DIN)는 연중 53~65%를 차지하였다. 조사시기별 질소의 농도 변화는 주로 DIN에 의하여 결정되었다. DIN은 8월에 매우 낮고 1.33~1.62 $\mu\textrm{m}$ol 1$^{-1}$), 9월에는 높은 농도(8.38~14.65 $\mu\textrm{m}$ol 1$^{-1}$)를 나타내었다. 이는 2000년 8월 장기간 계속된 높은 수온과 가뭄 그리고 식물플랑크톤에 의하여 수중 DIN이 소모된 결과로 보이며, 9월은 조사시기 직전에 내린 집중호우로 담수가 대량으로 유입된 결과로 생각된다. 질산염이 DM의 주형태였으며, 연평균 농도는 8.16 $\mu\textrm{m}$ol 1$^{-1}$이며, 담수가 주공급원이었다. 다른 환경 조건들과 상관관계에서 오직 4월 조사시기 중 chlorophyll-$\alpha$ 농도와 DIN(특히 질산염)과 음의 상관관계 (-0.64, p<0.01), 인산염과 규산염과도 음의 상관관계(-0.46, -0.55, p<0.01)를 보였다. 그러나 다른 조사 시기에는 이러한 관계성이 나타나지 않았다. 조사 시기별로 Si(OH)$_4$/DIN/DIP의 농도비를 비교한 결과, 규산염은 연중 식물플랑크톤의 성장에 충분한 농도가 존재한 반면, DIN은 8월에 DIP농도와 비교할 때 필요량의 31%에 불과하여 제한요소로 작용할 수 있음을 나타내었다 따라서 곰소만 조간대 상층 해수 중에 존재하는 BIN의 시공간적인 분포는 조사시기에 따라 다르지만 공통적으로 가장 중요한 조건은 조차와 강우량이었으며, 생물활동도 다소 영향을 미치는 것으로 나타났다.
