Spatio-temporal Distributions of Organic Matter in Surface Sediment in the Central Part of the South Sea, Korea

남해 중부해역 표층퇴적물 유기물의 시.공간 분포특성

Field observations on the spatio-temporal distribution of organic matter of the surface sediment were carried out at 15 stations in the central parts of the South Sea of Korea from April 2002 to January 2003. The range of water temperature and salinity in bottom waters, mud content and water content of surface sediment were $8.06{\sim}23.35^{\circ}C,\;29.20{\sim}34.51\;psu,\;71.2{\sim}99.9%$ and $38.7{\sim}68.9%$, respectively. Measured parameters on the surface sediments of ignition loss (IL), chemical oxygen demand (CODs), phaeopigment, particulate organic carbon (POC) and particulate organic nitrogen (PON) also ranged in $3.9{\sim}l2.5%,\;9.60{\sim}44.05\;mgO_2/g-dry,\;1.58{\sim}29.51\;{\mu}g/g-dry,\;3.12{\sim}13.01\;mgC/g-dry$ and $0.49{\sim}2.00\;mgN/g-dry$, respectively. The spatio-temporal distribution of organic matter demonstrated higher concentrations offshore than at lesions near the coastal line. Higher concentrations occurred in the summer and spring. The results indicated that the origin of organic matter in surface sediments in the central part of the South Sea was autochthonous rather than allocthonous because the organic matter had an average C/N ratio of 6.44 (${\pm}0.51$). However, the composition of autochthonous organic matter was mainly derived from detritus rather than living phytoplankton, which was Indicated by the results of the POC/phaeopigment ratio. A principal component analysis (PCA) indicated that 73.2% of the variability in the data was described by two factors: 1) an 'environmental factor concerning the accumulation of materials (57.3%)' and 2) 'origin of organic matter and the composition by primary production (15.9%)'. The sedimentary environment in the central part of the South Sea was divided into four regions from the factor score of the PCA by the concentrations of organic matter and the composition ratio of organic matters from phytoplankton in surface sediments.

'한국 남해 중앙부 해역의 표층퇴적물내 유기물의 시 공간적 분포특성을 파악하고자 2002년 4월부터 2003년 1월까지 15개 정점을 대상으로 격월간격으로 현장조사를 실시하였다. 저층해수(B-1m) 수온과 염분 그리고 표층퇴적물의 니질 함량과 함수율은 각각 $8.1{\sim}23.4^{\circ}C,\;29.2{\sim}34.5\;psu,\;71.2{\sim}99.9%$ 및 $38.7{\sim}68.9%$의 범위를 보였다. 강열감량(IL), 식물색소량(phaeopigment), 입자성 유기탄소(POC), 입자성 유기질소(PON) 및 화학적산소요구량(CODs)은 각각 $3.9{\sim}12.5%,\;1.58{\sim}29.51\;{\mu}g/g-dry,\;3.12{\sim}13.01\;mgC/g-dry,\;0.49{\sim}2.0\;mgN/g-dry$ 그리고 $9.6{\sim}44.05\;mgO_2/g-dry$의 범위를 보였다. 유기물의 공간적인 분포는 육지와 인접한 연안역보다 수심이 깊은 외양역에서 높은 유기물량을 나타내었다. 시간적으로는 저수온기보다 고수온기에 유기물량이 증가하였다. 유기물 기원은 C/N ratio가 평균 6.44(${\pm}0.51$)로 나타나 해양자체 생산에 의한 생물기원 유기물에 게 의존하고 있으나, 비교적 높은 POC/phaeopigment ratio로 부터 전체적으로 식물플랑크톤보다 쇄설성 유기물질에 의한 조성비가 높음을 알 수 있었다. 주성분분석 결과 누적 기여율 73.2%의 제 2주성분까지 도출되었다. 얻어진 인자부하량으로부터 제 1주성분은 '환경요인에 따른 표층퇴적물의 유기물 집적정도(57.3%)'를, 제 2주성분은 '해양의 생유기물에 의한 유기물 척도(15.9%)'로 판단되었다. 정점별 득점 분포로부터 남해 중앙부 해역의 표층퇴적물 환경은 유기물 함량과 퇴적물내 식물플랑크톤에 의한 유기물 조성 비율에 따라 4개의 해역으로 구분되었다.