The Early-Stage Changes of Water Qualities after the Saemangeum Sea-dike Construction

새만금 방조제 체절 이후 초기의 수질변화에 관한 연구

Saemangeum salt-water Lake has been created by the completion of the sea-dike in April 2006. To monitor the water qualities of the lake during the sea-dike construction, salinity, SS, nutrients(DIN, DIP, DISi), and chlorophyll-$\alpha$ was analyzed for the surface water from 1999 to 2007. Due to the dike construction, weaker tidal current and lesser resuspension of bottom sediment resulted in the marked decrease of the concentrations of SS in the lake water. Consequently the clearer lake water has provided better condition for primary production with deeper penetration of sunlight into the water column and sufficient nutrient content in the water. Finally the chlorophyll-$\alpha$ content became approximately double in the concentration after the dike construction. Highly stimulated algal production with the marked decrease of the concentrations of SS was decreased the concentration of DIP in the surface water. On the other hand the concentration of DIN and DISi in surface water was increased after dike construction due to the expansion of the freshwater and the supply from bottom layer. As a result, the lake revealed an extremely high NIP ratio and a DIP-limited ecosystem. The lake has been transformed from a typical coastal ecosystem to a brackish one. Since the dike completion, the lake has shown a similar change pattern to the Geum River estuary. Due to the salt-wedge intrusion of seawater, it is highly probable to expect the formation of low-oxygen zone at the bottom layer near the river-mouth area of the lake during the summer. Therefore we need a continuous sentinel monitoring of bottom water qualities in the near future.

2006년 4월 새만금의 외곽 방조제가 완전히 체절됨에 따라 방조제 내부수역은 염수호수로 전환되었다. 방조제가 조성되는 과정 동안 호수의 수질 변화를 조사하기 위하여 1999년부터 2007년까지 4회의 고정 관측과 13회의 공간 관측이 이루어졌다. 조사 기간 동안 염분, 부유물질, 영양염(DIN, DIP, DISi), 엽록소-$\alpha$를 분석하여 방조제 조성 이후 초기의 수질 변화를 집중적으로 검토하였다. 방조제 체절로 인해 내측의 호수에서 조석의 약화는 저층 퇴적물의 재부유현상을 약화시켰고, 수중의 부유물질 농도를 감소시켰다. 이로서 태양광이 수층의 깊은 곳까지 침투할 수 있게 되었고, 자연히 식물플랑크톤의 광합성이 증가되었을 것이며, 이러한 현상은 엽록소-$\alpha$의 농도가 약 2배 정도 증가하는 결과로 나타났다. 식물플랑크톤의 급격한 성장과 수중의 부유물질의 농도 감소는 표층수의 DIP 농도를 더욱 감소시키는 결과로 나타났고, 이에 반해 표층수의 DIN과 DISi는 방조제 체절 이후 새만금호 내에서 확장된 담수의 영향과 저층에서의 공급으로 인하여 식물플랑크톤의 소비에도 불구하고 체절 이후에 증가한 것으로 평가되었다. 이에 따라 수중의 N/P 비율이 급격하게 증가하게 되었고, DIP가 일차생산의 제한인자로서 작용하게 되었다. 결과적으로 새만금호는 방조제의 체절로 인하여 과거에 전형적인 대조차 연안환경에서 DIP가 일차생산의 제한인자로 작용하는 기수환경으로 전환되었다. 금강 하구언 조설 이후 금강하구에서도 동일한 현상이 나타났으나, 새 만금호수의 경우 현재까지 해수 유통이 계속되고 있기 때문에 염수쐐기현상을 통해 저층으로 유입한 해수로 인해 염분 성층이 발생한다면 여름철에 저층에 국부적인 빈산소층이 발생할 가능성이 있으므로 이에 대비한 집중적인 감시가 필요하다.