바다에서 용승 현상이 약해지면 표층 생물의 먹이 공급이 줄어들 수 있는 이유는 무엇일까요?

Question

깊은 바닷물에 포함된 영양염류가 표층으로 공급되는 과정을 살펴보고, 바람과 해류 변화로 용승이 약해질 때 플랑크톤과 어류 자원에 미치는 영향을 알아보고 싶습니다.

성실한 답변 부탁드립니다.

Answer 1

안녕하세요. 임형준 수의사입니다.

용승은 깊은 바다의 질산염, 인산염 같은 영양염류를 표층으로 올려 식물 플랑크톤의 성장을 돕습니다. 바람과 해류 변화로 용승이 약해지면 영양염 공급이 줄어 1차 생산성이 낮아지고 ,이를 먹는 동물플라크톤과 어류까지 먹이 부족 영향을 받을 수 있습니다. 결국 어획량과 해양 먹이망 전체가 변할 수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 바다에서 용승 현상이 약해지면 표층 생물의 먹이 공급이 줄어드는 이유는 깊은 바닷물에 포함된 영양염류가 표층으로 이동하는 양이 감소하기 때문입니다. 용승은 바다 깊은 곳의 차갑고 영양염류가 풍부한 해수가 표층으로 올라오는 현상으로, 질산염과 인산염, 규산염 등 식물플랑크톤의 성장에 필요한 무기 영양분을 공급하는데요, 깊은 바닷물에는 표층에서 가라앉은 유기물이 미생물에 의해 분해되면서 생성된 영양염류가 축적되어 있는데, 용승이 활발하면 이 물질들이 햇빛이 도달하는 표층까지 운반됩니다. 식물플랑크톤은 햇빛과 영양염류를 이용해 광합성을 하며 유기물을 생산하고, 이는 동물플랑크톤과 작은 어류, 오징어 등 다양한 해양 생물의 먹이로 이어집니다. 따라서 용승은 해양 먹이망을 유지하는 중요한 과정이라고 할 수 있습니다.

용승 현상은 주로 바람과 해류의 영향을 받는데요, 특정 해역에서 바람이 해수면을 일정한 방향으로 이동시키면 에크만 수송에 의해 표층수가 연안에서 멀어지거나 바깥쪽으로 이동할 수 있으며, 그 빈자리를 채우기 위해 깊은 바닷물이 상승합니다. 하지만 바람의 방향이나 세기가 달라지거나 해류의 흐름이 변화하면 표층수가 이동하는 방식이 달라져 용승이 약해질 수 있습니다. 또한 수온과 염분 차이에 따른 해수의 밀도 구조, 성층 강화 등도 깊은 바닷물의 상승을 제한할 수 있습니다. 용승이 약해지면 표층에 공급되는 영양염류가 감소하고, 햇빛이 충분하더라도 식물플랑크톤이 성장하는 데 필요한 영양분이 부족해질 수 있습니다.

식물플랑크톤의 생산량이 감소하면 이를 먹이로 하는 동물플랑크톤의 개체 수와 성장에도 영향을 미칠 수 있으며, 결과적으로 작은 어류와 오징어, 해양 포식자 등 먹이망 상위 단계의 생물에게까지 영향이 전달될 수 있습니다. 특히 용승에 의존하는 해역에서는 식물플랑크톤의 생산성이 어류 자원의 먹이 공급과 밀접하게 연결되어 있으므로, 용승 약화가 장기간 지속되면 일부 어종의 성장률과 번식 성공률, 분포에 변화가 나타날 수 있습니다. 다만 어류 자원은 용승뿐 아니라 수온, 산소량, 해류, 어획 압력, 어종별 이동 특성 등 다양한 요인의 영향을 받으므로 용승 약화만으로 어획량 감소를 단정할 수는 없습니다. 감사합니다.

Answer 3

안녕하세요, 양파껍데기님. 이중철 전문가입니다.

먼저, 바다에서 용승 현상이 약해지면 표층 생태계의 먹이 공급이 줄어드는 이유는 깊은 바다에 축적되어 있던 질소와 인 같은 영양염류의 표층 유입이 차단되어 기초 생산자인 식물플랑크톤의 광합성과 증식이 멈추고 해양 먹이사슬 전체가 연쇄적으로 무너지기 때문이랍니다.

■ 심층 영양염류의 축적과 에크만 수송을 통한 용승 작용

바다 깊은 곳은 가라앉은 유기물이 분해되면서 식물 생장에 필수적인 질산염과 인산염 같은 영양염류가 풍부하게 쌓여 있습니다. 하지만 빛이 닿지 않아 광합성이 불가능한데요. 바람이 지속적으로 불어 표층수를 밀어내면, 지구 자전의 영향을 받는 에크만 수송에 의해 물이 빠져나간 빈자리를 차갑고 영양염류가 풍부한 심층수가 메우며 솟구쳐 오르는 용승이 일어납니다. 이 차가운 심층수가 햇빛이 풍부한 표층 유광층에 도달해야 비로소 식물플랑크톤이 번식할 수 있는 것이랍니다.

■ 용승 약화에 따른 플랑크톤 고갈과 어류 자원 감소

엘니뇨처럼 바람이 약해지거나 해수 온도가 올라 표층과 심층의 밀도 차가 벌어지면 용승 흐름이 둔화됩니다. 영양염류 공급이 끊긴 유광층에서는 식물플랑크톤이 순식간에 고갈되는데요. 이는 동물플랑크톤의 감소로 이어지고, 이를 주식으로 삼는 멸치나 정어리 같은 소형 어류의 생존을 직접적으로 위협합니다. 결국 소형 어류를 먹는 대형 어류와 해양 포유류까지 연쇄적인 먹이 부족을 겪게 되면서 수산업의 핵심 어장이 황폐해지거든요.

정리하자면,

용승 약화는 심층의 풍부한 영양염류가 햇빛이 드는 표층으로 올라오는 통로를 막아 해양 생태계의 기초 생산자인 식물플랑크톤의 광합성을 억제하고, 그 결과 플랑크톤부터 어류 자원에 이르는 전체 먹이사슬을 무너뜨리는 결정적인 원인이랍니다.

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