Abstract
This study was conducted to estimate the internal dissolved organic carbon (DOC) loading from sediment in eutrophic shallow Lake Kasumigaura. Contents of water and organic carbon were about 80% and 6.3% with depth in the sediment, respectively. The highest DOC concentration in porewater (104 mg C/l) was observed in September suggesting that the porewater could play an important role as an internal loading of DOC. Results of DOC release experiments showed that the labile-DOC (L-DOC) release was not detected in the oxic condition, while refractory-DOC(R-DOC) release was detected. The L-DOC and R-DOC release rates in the anoxic codition ranged from 14.5${\sim}$ 48.6, 14.4 ${\sim}$27.3 mgC $m^{-2}$ $d^{-2}$, respectively. The current study showed that L-DOC released in the oxic condition was rapidly utilized by aerobic bacteria, in contrast, L-DOC and R-DOC released in anoxic codition were slowly utilized by anaerobic bacteria. These results suggested that L-DOC and R-DOC were closely related to sediment release and most of the R-DOC released could be an important source of DOC in eutrophic lakes during summer. Therefore, R-DOC pool should be added as one of the important energy source for microbial-based aquatic food webs in eutrophic lakes.
수심이 얕고 부영양 호소인 L. Kasumigaura를 대상으로 퇴적층으로부터 유기물 용출특성을 조사하였다. 퇴적물의 함수율은 약 80%이상을 차지하고 있었으며 공극수의 DOC농도는 표층에서 높고 깊어질수록 감소하는 경향을 나타냈다. 특히 조사기간중 공극수의 DOC농도(104mg C/l)가 크게 증가하여 공극수로부터 수체로 용출 가능성이 높을 것으로 추정되었다. DOC 용출실험결과, 호기조건에서는 Labile-DOC (L-DOC)용출이 거의 관측되지 않았고 Refractory-DOC (R-DOC)만 관측되었으며, 혐기조건에서는 L-DOC와 R-DOC 모두 용출되는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 퇴적층의 상부수층에 DO가 충분히 유지되면 L-DOC는 용출되어도 호기성 bacteria에 의해 쉽게 분해되기 매문에 R-DOC만 용출되는 것으로 조사되었으며, 혐기조건하에서는 혐기성 bacteria의 유기물 분해능력의 감소로 L-DOC와 R-DOC모두 용출되는 것으로 나타났다. 결과적으로 내부생성기원의 유기물중 퇴적층으로부터 R-DOC 용출은 수체의 유기물 농도를 증가시키는 주요 원인으로 나타났으며, 수중 유기물의 대부분을 차지하고 있는 R-DOC는 유기물순환에 중요한 역할을 담당하고 있다는 사실이 확인되었다.