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A Study on the Habitat Mapping of Meretrix lyrata Using Remote Sensing at Ben-tre Tidal Flat, Vietnam

원격탐사를 활용한 베트남 Ben-tre 갯벌의 Meretrix lyrata 서식지 매핑 연구

  • Hwang, Deuk Jae (Department of Oceanography, University of Science and Technology) ;
  • Woo, Han Jun (Korean Seas Geosystem Research Unit, Korea Institute of Ocean Science and Technology) ;
  • Koo, Bon Joo (East Sea Environment Research Center, Korea Institute of Ocean Science and Technology) ;
  • Choi, Jong-Kuk (Korea Ocean Satellite Center, Korea Institute of Ocean Science and Technology)
  • 황득재 (과학기술연합대학원대학교 해양학과) ;
  • 우한준 (한국해양과학기술원 관할해역지질연구단) ;
  • 구본주 (한국해양과학기술원 동해환경연구센터) ;
  • 최종국 (한국해양과학기술원 해양위성센터)
  • Received : 2021.10.01
  • Accepted : 2021.10.19
  • Published : 2021.10.31

Abstract

Potential habitat mapping of Meretrix lyrata which is found in large parts of South East Asian tidal flat was carried out to find out causes of collective death. Frequency Ratio (FR) method, one of geospatialstatistical method, was employed with some benthic environmental factors; Digital elevation model (DEM) made from Landsat imagery, slope, tidal channel distance, tidal channel density, sedimentary facesfrom WorldView-02 image. Field survey was carried out to measure elevation of each station and to collect surface sediment and benthos samples. Potential habitat maps of the all clams and the juvenile clams were made and accuracy of each map showed a good performance, 76.82 % and 69.51 %. Both adult and juvenile clams prefer sand dominant tidal flat. But suitable elevation of adult clams is ranged from -0.2 to 0.2 m, and that of juvenile clams is ranged from 0 to 0.3 m. Tidal channel didn't affect the habitat of juvenile clams, but it affected the adult clams. In the furtherstudy, comparison with case of Korean tidal flat will be carried out to improve a performance of the potential habitat map. Change in the benthic echo-system caused by climate change will be predictable through potential habitat mapping of macro benthos.

동남아시아 지역의 갯벌에 널리 서식하는 패류인 Meretrix lyrata의 집단폐사 현상의 원인과 해결책을 찾기 위한 일환으로 서식지 분포 확률도를 제작하였다. 서식지 분포 확률도는 GIS (Geographic Information System) 기법의 일종인 FR (Frequency Ratio) 기법을 활용하여 제작하였으며, 입력인자로는 Landsat 영상 기반의 DEM(Digital Elevation Model)과 경사도, WorldView-02 영상 기반의 조류로 밀도도 및 거리도, 표층퇴적상 분포도와 현장관측 자료를 활용하였다. 현장관측은 2014년 4월 베트남 Ben-tre 주의 Bihn Dai 지역의 갯벌에서 수행하였으며, 연구지역의 지형고도, 표층 저서생물상, 표층 퇴적상 자료를 수집하였다. 서식지 분포 확률도는 Mertrix lyrata 총 개체와 치패로 나누어 제작하였으며, 정확도는 각각 76.82%, 69.51%로 좋은 정확도를 보였다. 서식지 분포 확률도 분석 결과 Meretrix lyrata는 총 개체와 치패 모두의 경우에서 Sand가 우세한 지역에 서식하지만, 총 개체는 주로 고도가 -0.2~0.2 m 사이의 조간대 중-하부에 서식하며, 치패는 그보다 높은 0~0.3 m 사이의 지역에 서식하였다. 또한 총 개체의 서식지는 조류로로부터 영향을 받는 것으로 나타났지만, 치패는 조류로의 영향을 받지 않았다. 향후 국내 갯벌과의 비교 분석을 통해 서식지 분포 확률도의 정확도를 높이고, Meretrix lyrata를 비롯한 여러 대형저서동물의 서식환경에 대한 분석을 통해, 기후변화 등으로 인한 갯벌 생태의 변화에 대해 예측할 수 있을 것으로 기대된다.

Keywords

1. 서론

메콩강은 총 길이가 4,350 km에 달하며 그 유역은 약 810,000 km2의 넓은 면적을 가지고 있다(National Astronomical Observatory of Japan, 1999). 기후 변화의 영향으로 베트남 연안의 수위는 지속적으로 상승하고 있으며, 1990년부터 2010년까지 약 0.6 m의 수위가 상승하였고, 이러한 해수면 상승이 지속되어 약 1 m 상승할 경우 메콩강 하구 일대의 대부분의 지역이 만조 시 물에 잠기게 될 것으로 예측하였다(Toan, 2014). 이러한 급격한 환경의 변화는 저서 생물들의 생활에 부정적인 영향을 미치며, 특히 Meretrix lyrata의 경우 저서 퇴적상 및 만조 시 유속의 영향을 크게 받는 생물로 알려져 있다(Hamli et al., 2017).

Meretrix lyrata는 백합의 일종으로 베트남을 포함한 동남아시아의 갯벌에 널리 서식하고 있는 패류며 주로 Sand가 우세한 갯벌에 서식하는 것으로 알려져 있다(Tuan, 1999). 특히 베트남의 Ben-tre 주는 Meretrix lyrata가 주요 수입원이자, 베트남 내의 주 생산지이며, 2007년에는 약 2백 2십만 달러의 이익을 낸 것으로 보고되었다(Son and Tung, 2011). 이후 Ben-tre 주 외의 다른 메콩강 하구의 여러 갯벌에서 지속적으로 패류 양식이 성행하고 있으며, 그 생산량 및 생산 면적 역시 꾸준히 늘어 2015년에는 약 19,000 ha의 면적에서 190,000여 ton의 패류가 생산된 것으로 보고되었다(Ngo, 2018). 그러나 2010년대에 들어서 다른 지역에서 건기에 패류가 대량으로 폐사하는 문제가 발생하여 해당 지역의 경제 및 생활에 막대한 영향을 일으켰다. 집단폐사가 보고된 지역은 Ben-tre 주가 아닌 인근의 Tra Vinh 주 지역의 갯벌로 그 원인으로는 양식 기술의 부재와 같은 인간 기원의 문제 외에도, 기상상태, 과밀집적 양식, 재난재해 등의 외적인 요인 등으로 추정된다(Ngo et al., 2016). 베트남에서는 추가적인 패류 양식에 대한 프로젝트를 진행 중에 있어 이러한 집단폐사에 대한 원인 및 해결책에 대한 연구가 시급하다.

베트남 갯벌은 넓은 면적으로 인하여, 현장관측을 통한 연구는 한계가 있으며, 비용 면에서 효율적인 원격 탐사를 활용한 연구가 필요하지만, 현지의 한정된 원격 탐사 전문인력으로 인하여 연구에 어려움이 있다. 연구 대상인 Meretrix lyrata 종의 경우, 집단폐사의 원인이 서식환경의 변화에 있다는 점에 있어서 기존의 서식환경에 대한 시공간적인 이해가 필요하다. 국내에서는 이러한 갯벌의 환경에 대해 원격탐사를 활용한 연구가 활발히 진행되고 있다. 갯벌의 광학 반사도와 지형, 입도, 조류로 분포 특성 간의 관계를 분석하여 갯벌의 퇴적상을 구분할 수 있는 연구가 수행된 바 있으며(Ryu et al., 2004; Ryu et al., 2005), 지형과 퇴적상의 공간적 관계에 대해 원격탐사를 활용하여 연구한 사례가 있다(Choi et al., 2011a). 또한 지구통계기법 중 하나인 빈도비 모델을 활용하여 원격탐사 자료 기반의 서식지 분포 확률을 계산한 연구가 수행되었다(Choi et al., 2011c)

따라서 이 연구에서는 Ben-tre 주의 패류 양식이 활발히 이루어지고 있는 갯벌을 대상으로, 고해상도 위성영상을 활용한 다양한 주제도를 제작하고, 이를 현장관측 자료와 융합하여, Meretrix lyrata 종의 서식지 분포 확률도를 제작하는 것을 목표로 한다. 서식지 분포 확률도를 통해 각각의 인자와 서식지가 갖는 관계를 파악하고, 향후 기후 변화 등으로 인한 서식환경의 변화가 가져오는 생물상의 변화를 예측할 수 있도록 한다.

2. 자료 및 방법

1) 연구지역과 현장관측

연구지역은 Ben-tre 주에 속한 지역 중 Binh Dai 지역의 갯벌로, 중심 갯벌을 기준으로 동쪽과 서쪽에 각각 담수가 유입되는 수로가 존재한다(Fig. 1). 현장관측은 위 지역을 대상으로 2014년 4월에 수행되었다. 현장관측 항목은 갯벌 지형고도, 갯벌 퇴적상 분포도, 저서생물상 분포도이며 Table 1에 관련 내용을 요약하였다. 갯벌 지형고도는 총 18 개의 정점에서 측정하였고, 저서생 물상은 22 개 정점에서 채집하였다. 퇴적물의 채집은 총 37개의 정점에서 수행하였다(Fig. 1).

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Fig. 1. Tidal flat imagery of Ben-tre, Vietnam.

Table 1. Field survey data from Ben-tre tidal flat

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지형고도의 측정은 Leica 사의 Real Time Kinetic Global Positioning System (RTK-GPS) 장비인 Viva GS14 시스템을 사용하였다. RTK-GPS를 활용한 지형고도의 측정은 기준국과 이동국 시스템으로 나누어 사용되며, 기준국의 경우 좌표 및 고도를 알 수 있는 기준점에 설치되어야 한다. 우리나라에서는 국가수준점 등으로 이러한 기준점이 관리되고 있지만, 베트남의 경우 기준점의 관리가 이루어지지 않아 해발고도의 사용이 불가능하였다. 따라서 인근의 Vung Tau 조위관측소에서 획득한 조위 자료를 통해 관측한 위치 값을 상대적 지형고도로 변환하였다. 각 정점 별 좌표 및 고도는 Table 2에 나타내었다.

Table 2. In situ measurement elevation that corrected with tidal table from Vung Tau tide staion

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갯벌의 표층 퇴적상 분포 분석을 위하여 총 55개 정점에서 갯벌 표층 1 cm 이내의 퇴적물을 채취하였다. 채취한 표층 퇴적물은 Folk (1968)에서 제안한 표준입도분석 방법을 활용하여 입도를 분석하였으며, 분석된 자료는 그래픽 방법에 의하여 퇴적상, 평균입도 및 분급도 등의 통계 변수를 계산하였다(Folk and Ward, 1957).

표적종인 Meretrix lyrata의 현장조사는 24개 정점에서 방형구(Quadrat, 50 * 50 cm)를 무작위로 3회 던져 각 방형구 내 대상 종의 개체수와 습중량을 계수하고 측정하는 방식으로 수행하였다. 생물량은 총 개체(all)와 치패(juvenile)로 나누어 분석하였으며 각 정점에서 획득한 생물량은 Table 3에 표기하였다.

Table 3. Biomass of Meretrix lyrataat stations

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2) 위성영상의 활용

고해상도 위성영상 자료인 Landsat과 WorldView-02 영상을 활용하여 다양한 갯벌 주제도를 제작하였다. Landsat은 NASA와 USGS에서 공동으로 주관하는 Earth Observation 프로젝트의 위성 시리즈로 이 연구에서는 Landsat 7과 8의 ETM+, OLI 센서 관측 영상을 사용하였다. WorldView-02는 Digital Globe 사가 운용하는 상업용 위성이다. 위성영상을 활용하여 제작한 주제도는 수치지형도(Digital Elevation Model, DEM), 조류로 밀도도, 조류로 거리도, 경사도, 퇴적상 분포도이며, 각 주제도 제작에 활용한 영상 및 센서 정보를 Table 4에 정리하였다.

Table 4. Satellite information that used in this study

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DEM은 Landsat 영상을 활용하여 제작하였으며, waterline 추출기법을 활용하였다. Waterline 추출기법은 위성영상의 근적외선(Near Infra-Red, NIR) 혹은 단적외선(Short Wave Infra-Red, SWIR) 밴드의 영상을 활용하여 서로 다른 조위에서 갯벌의 waterline을 추출한 뒤 보간하여 DEM을 만드는 기법으로 갯벌의 세부적인 지형 관측에는 적합하지 않지만 갯벌 전체의 전반적인 지형 및 고도 분포 연구에 장점을 가진다(Ryu et al., 2002; Ryu et al., 2008). 이 연구에서는 조위값을 기준으로 만들어진 DEM의 표고를 해발고도로 변환하기 위하여, RTK-GPS 관측시 사용한 조위 보정값을 사용하였다. 위의 DEM을 활용하여 각 픽셀에서의 경사(slope)를 계산, 경사도 주제도를 제작하였다.

조류로 밀도도와 조류로 거리도는 WorldView-02 영상을 활용하였다. 먼저 조류로 밀도도는 갯벌의 조류로를 수치화한 후 단위 면적당 조류로에 해당하는 픽셀의 밀도를 계산하여 제작하였고, 조류로 거리도는 조류로부터 각 픽셀이 얼마만큼 떨어져있는 지를 계산하여 제작하였다.

퇴적상 분포도는 WorldView-02 영상을 활용하여 객체기반분류 방식을 적용하였다. 현장관측 자료를 통해 획득한 각 정점에서의 퇴적상을 training set으로 사용하였고, 상용 소프트웨어인 e-Cognition developer를 사용하였다. 퇴적물과 관련된 Red, Green, NIR 밴드를 사용하였으며, 결과는 Sand, Mud, Mixed, Null의 4가지 퇴적상으로 분류하였다.

3) 서식지 분포 확률도 제작

각 정점에서 획득한 Meretrix lyrata의 생물량과 DEM, 경사도, 조류로 밀도도, 주제도, 퇴적상 분포도를 활용하여 Meretrix lyrata의 서식지 분포 확률도(Potential Habitat map)를 제작하였다. 서식지 분포 확률도 제작에 사용된 방법은 빈도비 모델(Frequency ratio, FR) 방법으로, 주로 지진, 산사태 등의 지질재해와 관련된 다양한 요인 간의 상관관계를 구하기 위하여 이용되어 왔다(Choi et al., 2007; Lee et al., 2004). FR은 어떠한 종속변수에 대하여 각 독립변수의 등급에서 종속변수가 차지하는 비율을 각 독립변수의 등급이 전체 연구지역에서 차지하는 면적 비율로 나눈 값으로 정의한다. 이 연구에서는 DEM, 경사도, 조류로 밀도도, 거리도, 퇴적상 분포도를 독립변수로, Meretrix lyrata 종의 생물량을 종속변수로 지정하여 FR 기법을 적용하였다. 서식지 분포 확률은 픽셀 별로 계산된 각 인자들의 FR 값의 합으로 계산되며, 이를 백분위 상위 5%. 10%, 15%, 70% 순서로 각각 매우 높음(Very High), 높음(High), 중간(Medium), 낮음(Low)으로 구분하여 서식지 분포 확률도를 제작하였다.

서식지 분포 확률도의 정확도 검증은 Area Under the Curve-Receiver Operating Characteristic (AUC-ROC) 커브를 활용하였다(Lee and Min, 2001; Lee et al., 2013). ROC 커브는 모든 임계 값에서 분류 모델의 성능을 보여주는 그래프로 ROC 곡선 아래의 영역이 AUC가 된다. AUC는 0에서 1 사이의 값이 되며 이를 %로 바꾸어 정확도를 평가하게 된다. ROC 곡선 그래프의 X축은 False Positive Rate, Y축은 True Positive Rate를 의미하며, 분류가 잘못된 픽셀과 잘된 픽셀 간의 비율로 나타내어진다. 이 연구에서는 X축을 서식지 분포 확률 등급의 누적 퍼센트로(Cumulative habitat potential rank), Y축을 각 서식지 분포 확률 등급에 대한 실제 서식지의 분포 확률로 (Cumulative percentage of object occurrence) 표현하였다.

3. 결과

1) 주제도 분석

Landsat 기반의 주제도인 DEM과 경사도를 Fig. 2에 나타내었다. 보정된 표고의 분포는 약 -1~1 m 사이이며, 남쪽에 완만한 경사의 조간대 하부가 분포하고, 그 밖의 지역에서는 높은 경사도를 보인다. 특히 -0.5~0.5 m에 해당하는 표고를 가지는 조간대 중부에서는 30도 이상의 가파른 경사를 보인다.

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Fig. 2. Thematic map from Landsat imagery. (a): DEM, (b): Slope.

WorldView 영상에서 추출한 조류로를 기준으로 조류로 밀도가 가장 높은 곳은 서쪽 수로 근처이며, 동쪽 수로 인근에도 일부 조류로가 분포한다. 수로에서 2 km 이상 떨어진 남쪽과 중심지역의 갯벌은 조류로 밀도와 거리도가 모두 낮게 나타난다. 다만 조류로 추출에 사용된 WorldView 영상은 현장관측 날짜와 비교적 차이가 있는 2010년의 영상이기 때문에 위치 및 분포의 차이가 있을 수 있다

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Fig. 3. Thematic map from WorldView-02 image. (a): Channel density, (b): Channel distance.

갯벌 표층 퇴적상의 분포 또한 WorldView 영상을 활용하였으며, 역시 현장관측 시기와는 차이가 있다. 갯벌 표층은 대부분 Sand가 우세한 것으로 나타나며, 조간대 상부 및 수로 근처에서 Mud, Mixed가 우세한 것으로 나타났다. 조류로는 Sand, Mixed, Mud 세 가지 퇴적상이 혼재된 곳에 주로 위치하였다. 주 갯벌 동편에 위치한 좁은 갯벌은 대부분이 Sand인 것으로 나타났다.

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Fig. 4. Sediments face map from WorldView-02 image.

2) 서식지 분포 확률도

빈도비 모델을 활용한 Meretrix lyrata의 서식지 분포 확률도를 총 개체와 치패로 구분하여 Fig. 5에 표현하였다. 분포 확률은 총 개체는 1.2에서 16.7 사이의 값을, 치패는 2.0에서 15.3 사이의 값을 보였다. 서식지 분포 확률도를 만들 때 사용한 각 인자들과 Meretrix lyrata의 관계 및 각 인자들의 빈도비는 Table 5에 정리하였다.

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Fig. 5. Potential Habitat map of Meretrix lyrata. (a) Potential Habitat distribution of all clams (adults and Juvenile), (b) Potential Habitat distribution of juvenile clams.

Table 5. Frequency ratio and of each factor related to Meretrix lyrata(all and juvenuile clams)

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먼저 총 개체의 경우 서식지가 될 확률이 가장 높은 지역은 조류로 및 지형 고도의 영향을 가장 크게 받는 것으로 나타난다. 특히 조류로부터 거리가 약 500 m 떨어져있고, 고도가 0~0.2 m 사이에 분포하는 지역에서 높음(High)과 매우 높음(Very High)이 우세한 것으로 나타나며, 그 밖의 지역에서는 낮은 분포 확률을 보였다. 치패의 분포 확률도는 총 개체에 비해 매우 높음과 높음에 해당하는 구역이 더 좁게 나타났다. 특히 Table 5의 DEM 항목을 보면 FR값이 다른 항목에 비해 크게 나타나 분포 확률이 고도에 지배적임을 알 수 있다. 높음 이상의 서식지 분포 확률은 -0.53~-0.09 m 구간에서 주로 나타났다. 총 개체와 치패 모두 경사도가 10도 미만의 완만한 지역에서는 오히려 서식지 분포 확률이 낮게 나타나며, FR 값은 20 도 이상의 경사도가 구간에서 높게 나타났다. 다만 치패의 경우 4 도 미만의 완만한 경사에서도 FR 값은 높게 나타났지만, 다른 요인들로 인하여 4도 미만의 완경사 지역의 서식지 분포 확률은 낮게 나타났다. 치패에 대한 조류로 거리도의 FR 값은 669~1229 m 구간을 제외한 나머지 구간에서는 모두 1 이상의 값을 보이며, 이는 상대적으로 조류로부터의 거리가 치패의 서식지에 미치는 영향이 낮다는 것을 의미한다. 다만 총 개체의 경우 221~416 m 구간에서 가장 높은 FR 값을 보여, 이 구간에서 가장 높은 서식지 분포 확률을 보임을 알 수 있다. 조류로 밀도도는 총 개체와 치패 모두 네 번째 class 이후로 FR값이 높게 나타나 조류로의 밀집도가 일정 이상인 지역에서 분포 확률이 높음을 확인하였다. 표층 퇴적상은 Sand가 우세한 지역에서 총 개체와 치패 모두 서식지 분포 확률이 높게 나타났다. 일반적으로 우리나라에 서식하는 대표적인 패류인 바지락의 경우 서식지의 분포는 표층 퇴적상의 분류에 지배적인 것으로 연구된 바 있다(Jeon et al., 2015). 베트남 갯벌의 경우 대부분 Meretrix lyrata가 살기 적합한 Sand의 퇴적상이 분포함에 따라 상대적으로 영향력이 낮은 조류로나 지형 고도의 영향이 크게 나타난다.

서식지 분포 확률도의 정확도를 검증하기 위하여 ROC 곡선을 그려본 결과 총 개체에 대한 정확도는 76.82%, 치패에 대한 정확도는 69.51%로 나타났다(Fig. 6). 총 개체에 대한 정확도가 치패에 비해 높게 나타나는 것으로 판단되며, 생물상 조사 정점의 개수가 많지 않아 정확도가 낮게 계산된 것으로 보여진다.

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Fig. 6. AUC-ROC curve of Potential habitat map.

4. 토의 및 결론

이 연구에서는 고해상도 위성영상 기반의 주제도인 수치지형도, 경사도, 조류로 밀도도, 조류로 거리도, 표층 퇴적상 분포도와 현장관측 자료를 활용하여 Meretrix lyrata의 서식지 분포 확률도를 총 개체와 치패로 나누어 제작하였다. 두 경우 모두 갯벌의 지형 고도와 높은 연관성을 보이며, 조류로로부터의 거리는 총 개체의 서식지 분포 확률에는 영향을 주었으나 치패의 서식지 분포 확률에는 큰 영향을 주지 못했다. 조류로의 밀도는 약 0.6 m/m2를 기준으로 이보다 높은 밀도를 보이는 지역에서 서식지 분포 확률이 높았다. 고도의 영향이 총 개체와 치패 모두의 경우에 높게 나타났는데, 이는 갯벌의 노출시간과도 관계가 있다. 갯벌에 서식하는 생물들의 경우 몸의 수분, 온도 등을 유지하기 위해 적정한 노출시간이 필요하며, 과도하거나 부족하면 치명적일 수 있다. 국내의 대형저서동물을 대상으로 한 연구들에서도 이러한 노출시간을 주요인자 중 하나로 하여 분석한 바 있다(Choi et al., 2011b; Lee et al., 2014). 노출시간을 인자로 사용하기 위해서는 연간 노출시간에 대한 분석자료가 필요하기 때문에 이 연구에서는 사용하지 못하였다. 다만 DEM을 통해 노출시간을 유추할 수 있으며, Meretrix lyrata의 경우 노출시간이 중간 정도인 조간대 중부 지역에서 서식지 분포 확률이 높다. Lee et al. (2014)에서는 Ruditapes phillipinarum을 대상으로 서식지 분포 확률도를 제작하였으며, Meretrix lyrata와는 다르게 조간대 하부에서 서식지 분포 확률이 높게 나타났다. 이러한 점으로 미루어볼 때 Meretrix lyrata는 온도에 대한 저항력은 Ruditapes phillipinarum에 비해 높지만, 외해로부터의 영향에는 저항력이 약하다는 것을 확인할 수 있다. 다만 두 종 모두 Sand가 우세한 지역에서 서식지 분포 확률이 높게 나타난다. 이는 조개류의 특성상 성장을 위해서는 바닥기질에 착저하는 단계가 필요하며, 단단한 바닥기질에서 생존률이 높기 때문이다(Min et al., 2004). Meretrix lyrata 역시 바닥에 착저하기 위한 조건이 다른 서식조건에 비해 우선되지만, 연구지역의 갯벌이 이미 Sand가 우세한 조건의 갯벌이기 때문에 다른 조건에 의한 영향이 상대적으로 크게 나타난다고 할 수 있다.

경사도의 경우 총 개체와 치패 모두 경사가 완만한 지역보다 경사도가 20도 이상의 값을 가지는 지역에 분포 확률이 높게 나타난다. Lee et al. (2014)에서는 Ruditapes phillipinarum의 서식지 분포 확률 역시 이와 유사하게 경사도가 14도에서 23도 사이에서 높게 나타남을 연구하였다.

국내의 대형저서동물을 대상으로 한 연구들과 비교하였을 때, Meretrix lyrata의 서식 조건에 대한 유사성을 확인할 수 있었지만, 국내 서해안 갯벌과 베트남 갯벌은 지형적인 차이가 있다. 서해안의 갯벌은 주로만 형태를 가지는 반면, 베트남 갯벌의 경우 하천과 연결되어 있고, 바다 쪽으로 개방된 형태의 갯벌이기 때문에 홍수 시기에 퇴적물이 과도하게 유입되거나, 혹은 외해로 퇴적물이 쉽게 빠져나가기 좋은 환경이다. 이는 Meretrix lyrata의 생존에 가장 주요한 영향을 미치는 요인인 지형의 변화가 일어나기 쉬운 조건이며, 집단폐사 혹은 생산량의 급격한 감소 등을 예방하기 위해서는 장기적인 모니터링이 필요하다.

말레이시아에서 수행된 Meretrix lyrata의 서식지에 대한 연구에서는 서식 조건을 pH, 수온, 엽록소농도, 염분, 용존산소, 강우량, 인산염, 질산염 등의 항목으로 세분화하여 분석하였다(Hamli et al., 2017). 서식지 분포 확률도의 정확성을 높이기 위해서는 위의 인자들과 같은 실제 저서생물에게 생화학적으로 영향을 미칠 수 있는 요소 들에 대한 연구가 함께 수행되는 것이 유리하다. 다만 원격탐사를 활용한 연구에는 이러한 요소들을 관측하는데 한계가 있다. 그러나 수온, 염분, 엽록소 농도 등의 요소는 현장관측 이외에도 광학 및 레이더 위성영상을 활용한 획득이 가능하다. 이러한 요소들을 함께 분석하여 서식지 분포 확률도를 제작한다면 보다 높은 정확도를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

이 연구에서 서식지 분포 확률도는 약 70% 안팎의 정확도를 보이며, 다양한 방법을 통해 정확도를 개선할 수 있다. 먼저 베트남 갯벌의 지형에 대해 상대적으로 낮은 30 m 급 해상도인 Landsat 영상을 활용하였고, 장기간 변화 관측에 적합한 waterline 추출기법을 사용하였기 때문에 DEM의 정확도가 낮게 나타나는 단점이 있다. 이는 무인항공기 등을 활용한 정밀 DEM의 제작 혹은 현장 관측 정점의 증대를 통해 해결할 수 있지만 추가적인 조사가 어렵다. 또한 정점의 개수가 적어 갯벌 전체에 대한 생물상의 분석이 완전히 이루어졌다고 주장하기는 어렵다. 하지만 국내 연구 사례를 보면, 비록 종은 다르지만 생장조건 및 과정이 유사한 다른 저서생물들에 대한 연구가 진행되었고, 베트남의 경우와 유사하게 패류를 비롯한 대형 저서생물의 집단폐사 혹은 생산량의 급격한 감소 사례가 보고된다. 이러한 지역에 대해서 베트남의 경우와 동일하게 다양한 원격탐사 자료에 기반한 GIS 분석을 통해 품질 높은 서식지 분포 확률도를 제작할 수 있다면, 기후변화나 기상이변 등으로 인한 급격한 서식환경의 변화가 저서생물에게 어떠한 영향을 미칠 수 있는 지를 예측할 수 있다. 따라서 추후에는 국내 갯벌 중 패류양식이 활발하게 이루어지는 전북 고창이나 충남 갯벌 등을 대상으로 다양한 환경요인과 서식지와의 관계를 분석함을 통해 패류의 서식환경에 대한 이해도를 높일 수 있을 것으로 판단된다. 이러한 서식 환경의 이해는 결과적으로 기후변화 등으로 인한 갯벌 생태의 변화를 예측하는데 도움을 줄 것으로 기대된다.

사사

이 연구는 한국해양과학기술원의 “원격탐사 시각데이터의 기계학습을 통한 갯벌의 생물/환경 공간정보 구축 기술 개발” 사업의 지원으로 수행되었습니다.

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