• 제목/요약/키워드: benthic microalgae

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Methods for sampling and analysis of marine microalgae in ship ballast tanks: a case study from Tampa Bay, Florida, USA

  • Garrett, Matthew J.;Wolny, Jennifer L.;Williams, B. James;Dirks, Michael D.;Brame, Julie A.;Richardson, R. William
    • ALGAE
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    • 제26권2호
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    • pp.181-192
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    • 2011
  • Ballasting and deballasting of shipping vessels in foreign ports have been reported worldwide as a vector of introduction of non-native aquatic plants and animals. Recently, attention has turned to ballast water as a factor in the global increase of harmful algal blooms (HABs). Many species of microalgae, including harmful dinoflagellate species, can remain viable for months in dormant benthic stages (cysts) in ballast sediments. Over a period of four years, we surveyed ballast water and sediment of ships docked in two ports of Tampa Bay, Florida, USA. Sampling conditions encountered while sampling ballast water and sediments were vastly different between vessels. Since no single sample collection protocol could be applied, existing methods for sampling ballast were modified and new methods created to reduce time and labor necessary for the collection of high-quality, qualitative samples. Five methods were refined or developed, including one that allowed for a directed intake of water and sediments. From 63 samples, 1,633 dinoflagellate cysts and cyst-like cells were recovered. A native, cyst-forming, harmful dinoflagellate, Alexandrium balechii (Steidinger) F. J. R. Taylor, was collected, isolated, and cultured from the same vessel six months apart, indicating that ships exchanging ballast water in Tampa Bay have the potential to transport HAB species to other ports with similar ecologies, exposing them to non-native, potentially toxic blooms.

강화도 펄 갯벌에서 저서성 원생동물 분포의 시간적 변이와 박테리아 및 미세 조류에 대한 포식압 (Temporal Variation in the Distributions of the Benthic Heterotrophic Protozoa and Their Grazing Impacts on Benthic Bacteria and Microalgae in the Ganghwa Tidal Flat, Korea)

  • 양은진;최중기;유만호;조병철;최동한
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제10권1호
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    • pp.19-30
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    • 2005
  • 강화도 장화리의 펄 갯벌에 서식하는 저서 원생동물 군집의 계절 분포 및 섭식률을 파악하기 위하여 2002년 4월부터 2004년 4월까지 총 3개의 정점을 선정하여 2-3개월 간격으로 조사를 수행하였다. 저서 원생동물의 현존량과 생물량은 섬모충류와 종속영양 편모류에 의해 98% 이상 우점하여 나타났으며, 그 외 종속영양 와편모류와 아메바 그룹이 일부 시기에 관찰되었으나 중요하지 않은 그룹으로 나타났다. 종속영양 편모류의 현존량과 탄소량은 각각 $0.2-5.9{\times}10^5\;cells\;cm^{-3}$$0.02-9.2\;{\mu}C\;cm^{-3}$로 분포하였으며, 생물량은 춘계와 추계에 비교적 높은 분포를 보였다. 종속영양 편모류는 표충 2.5 mm 이내에서 다른 층에 비해 높은 분포를 보였으며, 종속영양 편모류의 수평적 분포는 정점별로 차이가 없는 것으로 나타났다. 종속영양 편모류는 $10{\mu}m$이하의 크기에 의하여 주로 우점하여 나타났으나, 2월과 4월 사이에 $20{\mu}m$ 이상의 종속영양 유글레나가 높게 출현하였다 섬모충류의 현존량과 생물량은 각각 $0.1-17.8{\times}10^3\;cells\;cm^{-3}$$0.02-9.1\;{\mu}gC\;cm^{-3}$ 범위로 분포하였으며 춘계와 추계에 높은 분포를 보였다. 섬모충류 그룹은 주로 하모류에 의해 우점 하였으며, 계절별로 두드러진 우점 종들은 관찰되지 않았다. 섬모충류의 수직적 분포는 표층 2.5 mm이내에서 높은 분포를 보였으며, 정점별 분포는 조간대 상부 정점에 비해 조간대 하부 정점에서 높은 분포를 보였다. 섬모충류의 시.공간적 분포는 저서 미세조류의 생물량 분포와 유사한 양상을 보였다. 조사기간동안 저서 원생동물 그룹의 탄소량은 섬모충류에 의해 평균 66%의 높은 우점률을 보였으며, 저서 원생동물의 계절변동은 저서 미세조류의 변동과 유사한 양상을 보였다. 본 연구에서 저서 원생동물의 섭식률을 측정한 결과 박테리아 생산력과 저서 미세조류 생산력의 각각 13.4-40.7%와 20.1-36.4%를 제거하였으며, 박테리아에 대한 섭식률은 섬모충류에 비해 종속영양 편모류에 의해 더 높은 것으로 나타났다. 박테리아와 돌말류에 대한 저서 원생동물의 섭식률은 춘계에 가장 높았으며 저서 미세생물 먹이 망에서 저서 원생동물은 미세생물 군집의 생물량이 높은 춘계에 박테리아와 돌말류의 포식자로서 중요한 역할을 하고 있음을 시사하였다.

북방전복 종묘생산을 위한 농축 규조류 Caloneis schroederi와 Rhaphoneis sp.의 효과 (Effect of the concentrated-diatom of Caloneis schroederi and Rhaphoneis sp. for seedling production of Haliotis discus hannai)

  • 김승헌;김미정;박세진;허성범
    • 한국패류학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.197-205
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    • 2013
  • Even though seedling production of Haliotis discus hannai has fully developed, the culture of benthic diatom as a live food for larvae is still a barrier to solve in commercial hatchery. The farmer depends on mixed microalgae which are non-selectively attached on the plate by flowing of natural seawater. The adequate diatom on the plate for the larvae in terms of quality and quantity is always significant bottleneck in the hatchery. In this study, two benthic diatom species, Caloneis schroederi and Rhaphoneis sp. were separately cultured in mass and inoculated to four tons' settlement tank of the larvae. And the larvae and the spats were cultured for nineteen and nine weeks, respectively. The result on seedling production of H. discus hannai with this method was compared to that of the farmer's traditional method as a control. With regard to variation of species composition of benthic diatom on the plate, C. schroederi and Rhaphoneis sp. were dominant for first three weeks after inoculation. But the diverse diatoms mainly, Navicula, Amphora, Cylindrotheca, Licmophora, Pleurosigma began to attache on the plate from the 4th week. The larvae attached 2.5 times more in C. schroederi tank than in the control tank. The final total biomass of the seeds in Rhaphoneis sp. tank was 3.2 times more than that of the control tank. The retared-spats in the seedling production also showed significantly higher growth and survival in the spat fed Rhaphoneis sp. or C. schroederi than those in the control group. We suggest that C. schroederi is proper for settlement of the larvae and Rhaphoneis sp. is appropriate for the growth of the larvae and spats in the commercial hatchery of H. discus hannai.

안정동위원소 비를 이용한 하구 갯벌에 있어서 저서 무척추 동물의 유기물 기원의 공간적 특성 (Spatial Characteristic in Food Sources for Benthic Invertebrates in an Estuary Tidal flat: Carbon and Nitrogen Stable Isotope Analyses)

  • 신우석;이용두
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.53-59
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    • 2010
  • 일본 나나키다 하구 갯벌에 있어서 탄소 질소 안정동위원소를 이용해 먹이 연쇄의 공간적 가변성에 대해 조사했다. 서로 다른 특징을 갖고 있는 갯벌에서 잠재적인 유기물(육상식물, 해양 입자성 유기물, 저서 부착 미세조류 및 하구 입자성 유기물), 퇴적유기물 및 저서 무척추 동물(Nuttallia olivacea and Nereidae)에 대한 샘플링을 행했다. 본 연구의 목적은 좁은 공간적 가변성에 따른 Nuttallia olivacea와 Nereidae의 먹이원을 결정하는 것이다. 육상식물(${\delta}^{13}C=-26.6{\pm}0.76$, ${\delta}^{15}N=2.7{\pm}0.31$) 과 하구 입자성 유기물(${\delta}^{13}C=-25.5{\pm}0.13$, ${\delta}^{15}N=5.2{\pm}0.46$)은 저서 부착 미소조류${\delta}^{13}C=-16.3$, ${\delta}^{15}N=6.2$)와 해양 입자성 유기물(${\delta}^{13}C=-19.6{\pm}0.08$, ${\delta}^{15}N=8.9{\pm}1.70$)의 탄소 질소 안정동위원소비 보다 낮았다. 퇴적물의 탄소 안정동위원소 비는 -27.4~-22.8‰ 나타냈으며, 하구에서 하천 방향으로 갈수록 낮은 탄소 안정동위 원소비를 나타냈다. 저서 무척추 동물의 탄소 질소 안정동위원소비는 각각 -22.8~-18.4‰, 8.1~11.9‰ 범위를 나타냈다. 이러한 결과와 더불어 혼합 모델을 이용해 저서 무척추 동물의 먹이원의 기여율을 추정한 결과 해양 입자성유기물과 저서 부착 미세조류의 기여율은 높았지만, 육상식물과 하구 입자성 유기물의 기여율은 비교적 낮았다. 이러한 저서 무척추 동물의 먹이 기여는 각 장소마다 계절 및 물리적 환경 요소의 영향을 받는다고 사료된다.

Identification of the Food Sources-Metabolism of the Pacific Oyster Crassostrea gigas using Carbon and Nitrogen Stable Isotopic Ratios

  • Yang, Jin-Yong;Shin, Kyung-Hoon
    • 환경생물
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    • 제27권3호
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    • pp.279-284
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    • 2009
  • In order to understand food sources-metabolism for the pacific oyster (Crassostrea gigas), the stable isotope ratios of carbon (${\delta}^{13}C$) and nitrogen (${\delta}^{15}N$) of its gut, gill, and muscle as well as potential food sources (particulate organic matter, sedimentary organic matter, benthic microalgae, seagrass detritus) were determined in Dongdae Bay. Average ${\delta}^{13}C$ and ${\delta}^{15}N$ values reflect that oysters primarily fed on sedimentary organic matter as opposed to suspended organic matter during summer and winter seasons. However, the relatively enriched $^{15}N$ values of particulate organic matter (>$250{\mu}m$) and sedimentary organic matter in the summer may be due to the photosynthetic incorporation of $^{15}N$-enriched nitrogen (DIN) or the spawning events of bivalves. Specific oyster tissues (gut, gill, and muscle) revealed different metabolic pathways, which were determined through analysis of ${\delta}^{13}C$ and ${\delta}^{15}N$ in each organ. The present results suggest the determination of carbon and nitrogen stable isotopes to be a useful approach in ecological research related to the food sources- metabolism of Crassostrea gigas.

Natural production of alkane by an easily harvested freshwater cyanobacterium, Phormidium autumnale KNUA026

  • Chang, Jiwon;Hong, Ji Won;Chae, Hyunsik;Kim, Han Soon;Park, Kyung Mok;Lee, Kyoung In;Yoon, Ho-Sung
    • ALGAE
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    • 제28권1호
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    • pp.93-99
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    • 2013
  • A freshwater cyanobacterium, Phormidium autumnale KNUA026, was isolated from puddles of icy water in Gyeongsan City, South Korea and its potential as a biofuel feedstock was investigated. Maximal growth was obtained when the culture was incubated at $25^{\circ}C$ and around pH 9.0. The total lipid content of the isolate was approximately 14.0% of dry weight and it was found that strain KNUA026 was able to autotrophically synthesize heptadecane ($C_{17}H_{36}$) which can be directly used as fuel without requiring a transesterification step. As this benthic cyanobacterium was capable of forming thick mats, it could be easily harvested by gravitational settling and this property may reduce the cost of production in commercial applications. Hence, P. autumnale KNUA026 appears to be a promising resource for use in the production of microalgae-based biofuels.

북극 스발바드섬 Kongsfjorden의 해양 환경 및 식물플랑크톤 모니터링 연구 (Monitoring on the Marine Environment and Phytoplankton of Kongsfjorden, Svalbard, Arctic)

  • 강성호;김예동;강재신;유규철;윤호일;이원철
    • Ocean and Polar Research
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    • 제25권2호
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    • pp.213-226
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    • 2003
  • Kongsfjorden near Korean Arctic Station, Dasan, is a glacial fjord in the Svalbard archipelago, Arctic that is influenced by both Atlantic and Arctic water masses. During the Arctic field season August 2002, surface temperature, salinity, density, and phytoplankton biomass (chi a) was measured in Kongsfjorden. A total of 15 surface samples were collected for the phytoplankton related measurements. Chl a values ranged from 0.08 to 1.4mg chi a $m^{-3}$ (mean of 0.53mg chl a $m^{-3}$) in the overall surface stations. The highest values of the chi a concentrations (> 1.0mg chi a $m^{-3}$) were found near glacier in the northeastern part of Kongsfjorden. Nanoplanktonic (< $20{\mu}m$) phytoflagellates were important contributors for the increase of the chi a. The nano-sized phytoflagellates accounted for more than 90% of the total chi a biomass in the study area. Surface temperatures and salinities ranged from 2.5 to $7.18^{\circ}C$ (mean of $4.65^{\circ}C$) and from 22.55 to 32.97 psu (mean of 30.16 psu), respectively. The physical factors were not highly correlated with phytoplankton distribution. The character of surface water due to down-fjord wind was highly similar to phytoplankton distribution. Drifting ice, freshwater, and semdiment inputs from large tidal glaciers located in the inner part of Konsfjorden create steep physico- and biogeochemical environmental gradients along the length of this ford. The glacial inputs cause reduced biodiversity biomass and productivity in the pelagic community in the inner fjord. Primary production of benthic and pelagic microalgae is reduced due to the limited light levels in the turbid and mixed inner waters. The magnitude of glacial effects diminishes towards the outer fjord. Kongsfjorden is an important feeding ground fer marine mammals and seabirds. Especially, seabirds play the largest energy intake and also export nutrients for primary production of the marine microalgae. Kongsfjorden has received a lot of research attention as a site for exploring the impacts of climate changes. Dasan Station in Kongsfjorden will be an important Arctic site for monitoring and detecting future environmental changes.

지상 초분광자료를 이용한 근소만 갯벌표층에서 저서성 미세조류의 엽록소-a 공간분포 추정 (Estimation of Benthic Microalgae Chlorophyll-a Concentration in Mudflat Surfaces of Geunso Bay Using Ground-based Hyperspectral Data)

  • 고수윤;노재훈;백승일;이호원;원종석;김원국
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권5_1호
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    • pp.1111-1124
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    • 2021
  • 갯벌 표면에는 저서성 미세조류의 생체량이 높고, 그에 따라 높은 일차생산을 나타낸다. 갯벌의 탄소순환 및 유기탄소 부존량을 추산하기 위한 일차생산력 측정 연구가 기존에 진행되어 왔지만, 최근에는 광학 원격탐사, 특히 초분광센서를 이용하는 연구는 비교적 최근에 시도되기 시작하였다. 본 연구에서는 지상에서 관측된 초분광자료를 통하여 생산성 추정의 기초자료가 되는 갯벌 표면의 엽록소 농도를 추정하는 연구를 수행하였다. 연구 대상지는 충청남도 태안군에 위치한 근소만이며, 현장조사는 2021년 4월과 6월 간조시에 수행하였다. 갯벌 표면의 초분광반사도를 얻기 위하여 지향형 센서인 TriOS RAMSES와 카메라 형태의 Specim-IQ, 두 종류의 초분광센서를 사용하였고, 광학관측자료를 통해 갯벌 표면의 엽록소-a 농도를 추정하기 위해 정규식생지수(NDVI)와 Continuum Removal Depth(CRD)기법을 사용하였다. 현장조사시 시료분석을 통해 측정한 엽록소-a 농도와의 비교 결과, 두 기법 모두 엽록소-a 농도 약 0~150 mg/m2의 범위에 대해 추정 결정계수 약 0.7을 달성할 수 있는 것으로 나타났다.

변산반도 조간대 표층 퇴적물의 퇴적률 및 저서환경 변화 (Temporal Variations in the Sedimentation Rate and Benthic Environment of Intertidal Surface Sediments around Byeonsan Peninsula, Korea)

  • 정래홍;황동운;김영길;고병설;송재희;최희구
    • 한국수산과학회지
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    • 제43권6호
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    • pp.723-734
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    • 2010
  • To understand temporal variations in geochemical characteristics of intertidal surface sediments around Byeonsan Peninsula (in the middle of the western coast, Korea) after the construction of Saemanguem dyke, the sedimentation rate and various geochemical parameters, including mean grain size (Mz), water content (WC), ignition loss (IL), chemical oxygen demand (COD), and acid volatile sulfide (AVS), were measured along four transects (A.D lines) at monthly intervals from February 2008 to March 2009. The average monthly sedimentation rate ranged from -5.3 to 3.8 mm/month (mean $-0.8{\pm}2.7\;mm$/month), which showed an erosion-dominated environment in the lower part of the intertidal zone. In addition, surface sediments were eroded in summer and autumn, but were deposited in spring and winter. The Mz of surface sediments ranged from -0.8 to $3.4{\varnothing}$ (mean $2.8{\pm}0.5{\varnothing}$), indicating that the surface sediments consist of coarser sediments (sand and slightly gravelly sand). The Mz of surface sediments did not show large monthly and/or seasonal variations, although the sedimentation rates of surface sediment showed large seasonal variation. This may be due to lateral shifting and effective dispersion of surface sediments by wind, tide, and longshore current. The concentrations of IL and COD in the surface sediments ranged from 0.2 to 2.9% (mean $1.4{\pm}0.4%$) and from 0.2 to $18.5\;mgO_2$/g-dry (mean $3.9{\pm}3.4\;mgO_2$/g-dry), respectively, which were slightly higher in spring than in the other seasons. This may be related to spring blooms of phytoplankton in seawater and/or benthic microalgae in surface sediments. On the other hand, no AVS concentrations were detected in surface sediments at any of the sampling stations during the study period.

울진 바다목장 생태계의 영양구조와 에너지 흐름 (Analysis of Trophic Structure and Energy Flows in the Uljin Marine Ranching Area, Korean East Sea)

  • 김형철;이재경;김미향;최병미;서인수;나종헌
    • 해양환경안전학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.750-763
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    • 2018
  • 본 연구는 울진 바다목장해역에 서식하는 생물을 대상으로 바다목장 관리를 위한 해양생태계의 영양구조와 에너지흐름을 파악하기 위한 목적으로 2013년 3월부터 10월까지 총 4회 현장조사를 실시하였다. 본 연구에서 개별 생물종들의 생태학적 특징에 따라 유사도에 근거한 비계량형다차원척도법을 사용하여 최고포식자, 바다새, 대형 및 소형유영어류, 볼락류, 가자미류, 저서어류, 반저서어류, 두족류, 저서섭이자, 표서동물, 이매패류, 전복, 자포동물, 동물플랑크톤, 부착성해조류, 미소해조류, 식물플랑크톤, 유기쇄설물 등 총 19가지로 생물그룹핑되었다. Ecopath 모델의 입력변수인 각 생물군들의 생체량, 생산량/생체량의 비, 섭식량/생체량의 비, 피식-포식관계 자료를 사용하여 울진 바다목장해역의 영양구조와 에너지 흐름을 추정하였다. 연구해역에서 각 생물군들의 영양단계는 1 ~ 5.687 범위로 파악되었다. 울진 바다목장 해역에 서식하는 모든 생물그룹들의 전체 소비량의 합은 $229.7t/km^2/yr$, 생물그룹들의 전체 이출량은 $3,432.4t/km^2/yr$이었다. 모든 생물그룹들의 총 에너지량은 $6,796.2t/km^2/yr$, 전체 생산량은 $3,613.1t/km^2/yr$로 추정되었다. 울진 바다목장 해역에서의 순 생태계 생산량은 $3,490.3t/km^2/yr$, 전체 생물군의 생체량은 $167.3t/km^2/yr$으로 추정되었다.