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ISSN : 1229-3431(Print)
ISSN : 2287-3341(Online)
Journal of the Korean Society of Marine Environment and Safety Vol.31 No.1 pp.43-50
DOI : https://doi.org/10.7837/kosomes.2025.31.1.043

Temperature and pH-dependent Growth Response of the Marine Diatom Chaetoceros constrictus (MPL-Cc01) Isolated from the Yongho Bay, Busan

Kyoungwon Cho*, Sunju Kim**†
*PhD student, Division of Earth Environmental System Science, Pukyong National University, Busan 48513, Korea
**Professor, Division of Earth Environmental System Science, Pukyong National University, Busan 48513, Korea

* First Author : jgo0619@naver.com, 051-629-6566


† Corresponding Author : sunkim@pknu.ac.kr, 051-629-6577
January 14, 2025 February 11, 2025 February 25, 2025

Abstract


The continuous increase in atmospheric carbon dioxide concentrations is driving ocean warming and acidification, with Korean coastal waters experiencing accelerated warming and acidification, significantly threating coastal ecosystems. This study investigated the growth responses of the diatom Chaetoceros constrictus, a species that annually dominates the phytoplankton community in Busan coastal waters, under varying temperature (20, 22.5, 25°C) and pH (8.6, 7.6, 6.6, 6.1) conditions using clonal culture experiments. As temperature increased, the growth rate decreased significantly, and the time to reach maximum cell abundance was delayed, with a marked reduction in maximum cell abundance observed at 25°C. Growth rates and maximum cell abundances declined as the pH decreased, although the effects were less pronounced compared with temperature changes. These findings suggest that C. constrictus thrives best at 20°C and pH 8.6, indicating that temperature has a greater impact on its growth than pH. These results reflect the differences in physiological stress and adaptive mechanisms under temperature and pH changes, providing valuable insights into the impacts of climate change on marine ecosystems and biological carbon pumps.


Climate change , Coastal warming , Diatoms , Growth , Ocean acidification

부산 연안에서 분리한 규조류 Chaetoceros constrictus의 수온과 pH 변화에 따른 성장 반응

조경원*, 김선주**†
*국립부경대학교 지구환경시스템과학부 박사과정
**국립부경대학교 지구환경시스템과학부 교수

초록


대기 중 이산화탄소 농도의 지속적인 증가로 해양의 수온 상승 및 산성화가 진행되고 있으며, 특히, 우리나라 주변 해역은 온난화와 산성화가 더욱 가속화되어 연안 생태계를 위협하고 있다. 본 연구는 부산 연안의 식물플랑크톤 군집에서 연간 우점하는 규조류 Chaetoceros constrictus를 단일종 배양체로 분리하여 수온(20, 22,5, 25°C)과 pH(8.6, 7.6, 6.6, 6.1) 변화에 따른 성장 반응에 대해 연구하였다. 수온이 증가할수록 성장률이 급격히 감소하고 최대 세포밀도에 도달하는 시간이 지연되었으며, 특히 25℃에서는 최대 세포밀도가 현저히 감소하였다. pH 변화에 따른 성장에서는 pH가 낮아질수록 성장률과 최대 세포밀도가 감소하였으나, 수온 변화에 비해 상대적으로 완만한 영향을 미쳤다. 이는 C. constrictus가 20℃와 pH 8.6의 조건에서 가장 적합한 성장을 보이는 것을 시사하며, 수온 증가가 규조류 성장에 더 큰 영향을 미칠 수 있음을 보여준다. 이러한 결과는 온도와 pH 변화에 따른 생리적 스트레스와 적응 기작의 차이를 반영하며, 기후 변화가 해양 생태계와 생물학적 탄소 펌프에 미치는 영향을 이해하는 데 중요한 기초 자료를 제공한다.


기후변화 , 연안 온난화 , 규조류 , 성장 , 해양 산성화

    1. 서 론

    산업혁명 이후 인류의 대규모 화석연료 사용과 산업활동의 증가는 대기 중 이산화탄소 농도의 급격한 상승을 초래하였으며, 2021년 기준으로 산업화 이전보다 약 50% 정도 더 높은 수준에 도달하였다(미국해양대기청; https://gml. noaa.gov/ccgg/trends). 이산화탄소는 대표적인 온실가스로, 대기 중 농도의 증가는 지구 기후의 온난화를 가속화하고 있다(Solomon et al., 2009). 지난 100년간 전 지구적 표층 수온은 평균 약 0.62℃ 상승했으며, 1970년대 이후 전 세계 해양의 상부(0-700m) 수온도 지속적으로 상승하였다(IPCC, 2013). 특히, 한반도 주변 연근해의 해수면 온도는 지난 100년간 약 1.5℃ 상승해 전 세계 평균(0.6℃)보다 약 2.5배 높은 증가율을 보이며, 이러한 추세는 2100년까지 계속될 것으로 전망하였다(MRI, 2004). 수온 상승과 해양환경 변화로 이상 수온 현상의 빈도가 증가하며, 이는 미래 양식업과 어업에 큰 영향을 미칠 것으로 예측하고 있다(NIFS, 2024).

    대기 중 배출된 이산화탄소의 상당량은 해양에 흡수되며, 이는 해수의 pH 변동에 영향을 준다(Gruber et al., 2019). 산업 혁명 이후 현재까지 전 세계적으로 해양 pH는 평균 약 0.1이 감소했으며(Caldeira and Wickett, 2003), 이산화탄소 농도가 지속적으로 증가할 경우 2100년까지 추가로 약 0.3 정도 감소할 것으로 전망하고 있다(Orr et al., 2005). 우리나라 주변 해역은 전 세계 평균에 비해 약 2배 정도 빠른 산성화 진행속도를 보인다(Kim et al., 2022). IPCC 4차 보고서(2014)에서는 해양산성화가 해양생물에 미치는 영향이 매우 심각한 문제로 지적하였다.

    특히, 연안생태계는 고수온화와 산성화에 매우 취약하다. 기후변화로 인한 해양환경 변화는 생물다양성을 감소시켜 생태계 안정성을 저하시킬 뿐만 아니라, 해양생태계 구조와 기능에도 영향을 미칠 수 있다(Isbell et al., 2015). 해양 산성화는 식물플랑크톤의 생산력이 변화하거나, 생물들의 다양성이나 개체수를 감소시키는 것으로 보고되었다(Nagelkerken and Connell, 2015). 연안 생태계의 중요한 일차 생산자인 식물플랑크톤 군집 중 규조류는 해양 먹이망에서 핵심적인 역할을 담당하며, 다양한 해양생물의 먹이가 되며, 규조류가 풍부할 때 어류 자원도 풍부해지는 경향이 있어 어업에도 중요한 영향을 미친다(Benoiston et al., 2017). 또한, 규조류는 광합성으로 해수 중 이산화탄소를 흡수해 유기탄소로 전환하여 생물학적 탄소펌프(biological carbon pump)를 통해 탄소를 심층으로 이동시키고 저장하여, 해양 탄소 순환에 기여한다(Tréguer et al., 2018). 규조류는 해양 일차생산의 약 40% 정도 차지하며(Caldwell, 2009), 환경 변화에 민감해 생태계 건강 평가를 위한 지표로도 이용되고 있어, 해양 생물다양성과 생산성 유지뿐만 아니라 기후변화와 환경변화를 이해하는 데 필수적인 요소로 알려져 있다(Bigler, 2001).

    규조류 속(Genus) 중 하나인 Chaetoceros는 가장 많은 종을 포함하며, 전 세계 다양한 해양 환경에 광범위하게 분포한다(De Luca et al., 2019;Malviya et al., 2016). Chaetoceros constrictus는 한국 연안 환경에서 연중 빈번하게 출현하는 우점종으로, 빠른 성장률과 높은 비율의 다불포화지방산(PUFA) 생산으로 주목받는 연구 대상종이다(González et al., 2019;Lee et al., 1993).

    본 연구에서는 부산 연안에서 주요 우점종으로 출현하는 C. constrictus를 단일종 배양체로 확립하여, 수온과 pH 변동에 따른 성장 반응을 규명하기 위해 실내 실험을 진행하였다. 이를 통해 기후변화가 연안 생태계와 규조류 주요 종에 미치는 영향을 규명하고자 하였다.

    2. 재료 및 방법

    2.1 시료 채집 및 단종 배양체 확립

    플랑크톤 생시료는 부산 연안 용호만(35°08ʹ00ʹN, 129°06ʹ 55ʹE)에서 2022년 6월 18일 표층수에서 망목이 20μm인 플랑크톤 네트를 이용하여 해수를 농축하여 채집하였다. 수온과 염분은 다항목 수질측정기(YSI Inc., Yellow Springs, OH, USA) 를 이용하여 현장에서 측정하였다. 실험실로 운반한 생시료는 광학도립현미경(Axio Vert. A1; Carl Zeiss Inc., Oberkochen, Germany)하에서 관찰하였으며, Chaetoceros constrictus는 미세 유리피펫(Capillary puppet)을 이용하여 단일 세포로 분리한 다음, 0.2 μm 공경의 여과지가 포함된 주사기로 여과하여 멸균한 표층 해수를 이용하여 4~5회 세척한 후, 멸균여과해수가 담긴 96 well plate에 넣어 온도 20°C의 광도100 – 130 μ mol photons m-2 s-1, 광주기 14L: 10D 의 항온항습 조건에서 배양을 실시하였다. 실내배양체로 확보한 종주는 4~5일에 한 번씩 염분 30의 f/2+Si 배지(Guillard and Ryther, 1962)를 이용하여 계대배양하여 유지하였다.

    2.2 수온과 수소이온 농도 단계별 성장속도 변화

    수온에 따른 C. constrictus의 성장 반응 실험은 항온배양기 (SW-90B2, Gaon Sci, Korea)를 사용하여 지수성장기의 세포배 양액을 하루에 온도 0.5°C씩 단계적으로 변화시켜 원하는 실험 조건(수온 20, 22.5, 25°C)에 도달하도록 순응시켰다. 각각의 수온에서 적응된 배양액을 세포밀도가 약 500 cells mL-1 가 되도록 같은 수온에서 유지한 염분 30의 f/2+Si 배지를 사용하여 희석한 후, 세 개의 125mL 플라스크에 분배하여 성장 속도를 측정하였다.

    pH에 따른 규조류 C. constrictus의 성장 실험은 세포 배양액을 각 pH 조건(6.1, 6.6, 7.6, 8.6)에 도달하기 위해서 하루에 pH를 0.1씩 단계적으로 변화시켜 원하는 실험 조건에 맞게 순응시켰다. 각각의 pH에서 적응된 배양액을 초기 세포 밀도가 약 500 cells mL-1가 되도록 같은 pH조건의 염분 30의 f/2+Si 배지를 사용하여 희석한 후, 세 개의 125mL 플라스크에 분배하여 성장 실험을 진행하였다. 실험 플라스크는 항온 배양기를 이용하여 20°C에서 광량 100–130 μmol photons m-2 s-1, 광주기 14L: 10D에서 정치 배양하였다.

    각 실험 조건별 세포수의 변화를 측정하기 위해 실험기간 동안 매일 같은 시각에 실험용기에서 일정량(3mL)을 취하여 루골 용액으로 고정한 다음, Sedgwick-Rafter계수판에 1mL씩 분주하여 광학현미경(Axio Vert. A1; Carl Zeiss Inc., Oberkochen, Germany)에서 200배율 또는 400배율에서 직접 계수하였다. 성장률(specific growth rate, d-1)은 지수성장기(exponential growth phase)에서 측정한 세포 밀도(cells mL-1)를 이용하여 다음 식(1)에 의해 계산하였다.

    μ = ln  N t 1 − ln  N t 0 t 1 − t 0
    (1)

    t1-t0는 지수성장기에 샘플링한 시간 간격(Time interval, day)을 나타내며, Nt0과 Nt1은 각각 시간 t1과 t0에서 측정한 세포 밀도(cells mL-1)를 나타낸다. 따라서, 위의 식을 이용하여 각 수온과 pH 조건에서 일별 성장률을 계산한 후, 세 개의 반복구 값을 평균한 일별 평균 성장률의 최대값을 제시하였다.

    2.3 통계분석

    실험군 간의 통계적 유의성을 검증하기 위하여 일원분산 분석(One-way ANOVA)을 실시하였으며, Tukey’s HSD test를 이용하여 사후 검정 분석을 실시하였고, 유의수준은 p < 0.05를 기준으로 판단하였다(SPSS inc., v.10.0).

    3. 결과 및 고찰

    3.1 수온 변화에 따른 성장 반응

    수온별 시간에 따른 C. constrictus의 성장 반응에 대해 연구한 결과, 수온이 증가할수록 성장이 느려지면서 최대 세포밀도(Maximum cell abundance)에 도달하는 시간이 더 오래 걸리는 것을 확인하였다(Fig. 1). 수온 20℃에서는 배양시작 후 5일 경과했을 때 최대세포밀도에 도달한 반면에, 수온 22.5℃와 25℃에서는 각각 6일과 8일 경과했을 때 최대 세포 밀도를 나타내었다(Fig. 1). 각 수온(20℃, 22.5℃, 25℃) 조건에서 C. constrictus의 성장률(specific growth rate)을 비교한 결과, 수온이 증가함에 따라 C. constrictus의 성장률이 급격하 게 감소하는 경향을 나타내었다(Table 1). 수온 20℃에서는 성장률이 2.39 ± 0.16 d-1로 나타났으나, 수온 22.5℃와 25℃에서는 각각 1.45 ± 0.15d-1와 0.59 ± 0.03 d-1로 나타나 수온이 증가할수록 성장률이 급격히 감소하였으며, 서로 유의한 차이를 나타내었다(Table 1, ANOVA test; p < 0.05).

    수온 변화에 따른 C. constrictus의 최대 세포밀도(Maximum cell abundance)는 수온 20℃에서 129,040 ± 2,850 cells mL-1를 나타내었으며, 수온 22.5℃에서는 세포밀도가 146,440 ± 15,430 cells mL-1까지 증가하여 20℃보다는 다소 증가한 양상을 보였으나 통계적으로 유의한 차이는 보이지 않았다(Table 1). 이에 비해, 수온 25℃에서는 최대 세포밀도가 26,510 ± 690 cells mL-1을 나타내어 수온 20℃와 22.5℃의 최대 세포밀도보다 유의한 수준으로 크게 감소하였다(Table 1, ANOVA test; p < 0.05).

    이러한 연구 결과는 C. constrictus가 부산 연안에서 6월과 7월에 수온이 약 15.9 ~ 22.9℃ 범위에서 최우점하여 출현하는 특성에 잘 부합된다(Cho and Kim, 2024). 일반적으로 미세 조류의 성장은 수온에 의해 대사과정과 효소활성도 변화에 크게 영향을 받는 것으로 보고되었다(Chaisutyakorn et al., 2018). 고수온 환경에서 나타나는 식물플랑크톤의 성장률 저하는 호흡률의 증가, 효소 활성의 감소, 세포 손상 증가, 대사 비용 증가 등의 다양한 생리적 요인에 의한 영향으로 보고되었다(Fogg and Thake, 1987;Kholssi et al., 2023). 주로 25℃ 이하의 낮은 수온에서 서식하는 규조류는 고온에서 세포막 안정성과 단백질 구조에 스트레스를 줄 수 있으며, 이는 세포 손상과 성장률 저하로 이어질 수 있다(Flanjak et al., 2022). 특히, 고온 스트레스는 활성산소(ROS)생성을 유발하여 세포 구성 요소를 손상시키며 성장률 감소를 유발하는 것으로 보고되었다(Li et al., 2023).

    같은 Chaetoceros 속(genus)에 속하는 다양한 종들에서 수온과 pH 변화에 따른 성장률과 최대 세포밀도는 종에 따라 크게 차이를 보인다(Table 2). C. didymus는 수온 25℃에서 배양했을 때, 수온 20℃보다 성장속도가 유의하게 증가한 양상을 나타내었으며(Hyun et al., 2014), 수온 20℃에서 유지배양 한 C. gracilis (CCMP) 경우에도 수온 26℃에서 가장 높은 성장률을 나타내었다(Kholssi et al., 2023). 또한, C. calcitrans는 고수온인 30℃에서 20℃에서 배양한 것보다 유의한 수준의 더 높은 성장률(0.262 ± 0.001 day-1)과 최대 세포밀도를 나타 내었다(Sas et al., 2023). 이는 같은 Chaetoceros 속에 속하는 근연종이라도 최적의 성장을 나타내는 적정 수온 범위가 다를 수 있고, 종마다 적응과 생존에 대한 온도 내성 범위가 다를 수 있음을 시사한다. 한편, C. pseudocurvisetus는 수온 1 5℃, 25℃, 30℃에서 배양했을 때, 수온 25℃에서 최대 성장율을 보였으나, 질소 제한환경에서 강모의 길이가 연장되는 특성이 나타난 반면, 고수온 30℃에서는 세포사멸 증가, 질소 흡수 감소, 강모 형성 중단 및 세포 지질 리모델링이 관찰되었다(Flanjak et al., 2022). 수온이 높아질수록 대사반응과 세포성장속도가 증가하지만, 이는 C. pseudocurvisetus의 온도 적응 범위(thermal niche width)를 초과하는 온도(> 25℃)에서 한계에 도달한 것으로, 고온에서 강모 형성이 중단되는 것은 필수 대사과정을 지원하고 생존을 연장하기 위한 적응 기작으로 볼 수 있으며, 실제 해양에서 표층의 고온화는 수주의 성층화를 유발하여 영양염 제한 환경을 초래할 수 있으며, 질소 제한 환경에서 나타나는 강모의 연장 현상은 무기질소 흡수를 증가시키기 위한 기작으로 보고되었다 (Flanjak et al., 2022). 따라서, 세포 생화학은 심각한 질소 제한인 환경보다 고온에 더 큰 영향을 받는 것으로 보고하였으며, 생리적, 형태학적, 및 생화학적 특성에 대한 연구가 복합적으로 이루어져야 고수온 및 무기질소의 부족이나 과잉 공급과 같은 악조건에 반응하는 기작에 대한 이해를 향상시킬 수 있다.

    3.2 pH 변화에 따른 성장 반응

    pH 변화에 의한 C. constrictus의 성장 반응을 조사한 결과, pH가 낮은 환경일수록 성장이 느려지는 경향을 보였으며, 최대 세포밀도에 도달하는 시간이 증가하는 것으로 나타났다(Fig. 2). 수온이 20℃에서 pH8.6인 환경에서의 성장률(2.39 ± 0.16d-1)과 비교하여 pH 7.6에서 2.19 ± 0.15d-1의 성장률을 보여 다소 낮은 수치를 나타냈으나, 통계적으로 유의한 차이는 보이지 않았다(Table 1. ANOVA test; p > 0.05). 그러나, pH 6.6인 조건에서 성장률은 1.65 ± 0.07 d-1로 급격히 감소하여 pH 7.6과 비교하여 성장률의 유의한 차이를 나타내었다 (Table 1, ANOVA test; p < 0.05). pH 6.6과 pH 6.1인 조건에서의 성장률은 유의한 차이를 보이지 않았다(Table 1, ANOVA test; p > 0.05). 이와 유사하게 근연종인 Chaetoceros muelleri는 pH 7.4 - 8.2의 범위에서 성장에 영향을 거의 미치지 않았으나, pH 6.8에서는 유의하게 성장률이 저하되었다고 보고되었다(Table 2, Thornton, 2009). 이 때, 낮은 pH에서는 세포 내에 저장된 전체 탄수화물의 비율이 감소했으며, 용해된 탄수화물이 세포에서 주변 환경으로 더 많이 방출되었다. 즉, pH는 광계 II의 양자 효율과 탄수화물 대사에 영향을 미치는 것으로 보고되었다. 이러한 규조류의 생산성과 탄소를 탄수화물로 전환하는 방식의 변화는 낮은 pH의 해양에서 생태계 기능과 생물학적 탄소 펌프의 효율성에 영향을 미칠 수 있음을 시사한다(Thornton, 2009).

    본 연구에서 수온 20℃ pH 8.6인 배지의 조건보다 pH 6.1 은 pH가 2.5 낮아진 매우 큰 변화폭이지만 수온 증가에 따른 성장률의 저하만큼 급격한 감소는 보이지 않았다(Fig. 3). pH 6.1일 때 성장률은 1.42 ± 0.10 d-1을 나타내었으며, 이는 수온 22.5℃인 환경에서 측정한 성장률(1.45 ± 0.15 d-1)과 유사한 범위를 나타내었다(Fig. 3). 따라서, C. constrictus의 성장률은 수온 20℃인 환경에서 pH가 8.6에서 6.1로 2.5의 큰 변화폭을 나타낸 환경과 비교하여, 수온이 20℃에서 22.5℃로 2.5℃만큼 상승한 환경에서의 성장률 감소폭과 유사하게 나타났다 (Fig. 3). 이는 전 지구 평균 수온이 100년간 0.6℃ 상승한 반면에, pH는 0.1의 변화폭을 나타내어, 해양 표층 수온은 pH 감소보다 더 큰 변화폭으로 상승하고 있고, 이산화탄소 농도가 계속해서 증가할 경우, 해양의 pH는 0.3 정도의 추가적인 증가가 예상되지만, 이는 수온에 비해 규조류의 성장과 개체군 변동에 미치는 영향이 상대적으로 적을 것으로 판단 된다.

    규조류는 용존무기탄소(DIC)를 환경으로부터 획득하고 농축하기 위해 탄소 농축 메커니즘(CCMs)을 가지고 있다. 이 메커니즘에는 세포 표면에서 중탄산(HCO3-)를 탈수화하여 이산화탄소(CO2)를 세포 내부로 유입시키는 작용을 하는 세포외 탄산탈수효소가 포함된다(Rost et al., 2003;Hopkinson et al., 2011). 따라서 중탄산(HCO3-) 농도가 높은 해양 환경에서는 규조류가 엄격히 DIC 제한을 받지 않을 가능성이 높다. 그러나 CO2 확산의 물리적 속도가 성장에 필요한 탄소 요구량을 충족시키지 못하는 경우, 이산화탄소 분압(PCO2)의 증가는 CCM의 조절을 완화시켜 오히려 성장률 증가를 자극할 수 있다. 따라서, 해양 산성화는 무기영양염류가 충분하고, 빛이 제한되지 않는 환경에서는 규조류 성장에 긍정적인 영향을 미칠 가능성을 나타낸다. 특히, 세포 크기가 큰 규조류의 경우 작은 규조류에 비해 PCO2 증가에 더욱 민감하게 반응하여 성장률이 더 크게 증가하는 경향이 보고되었다 (Riebesell et al., 1993;Burkhardt et al., 1999). 미래의 기후 온난화가 해양 성층화(stratification)를 증가시키고 영양염 농도를 감소시켜, 영양소 요구량이 적고 영양소 흡수율이 높은 작은 식물플랑크톤 세포가 우세해지는 경향을 나타낼 수 있다. 따라서 빈영양화 해역에서 작은 식물플랑크톤이 우점하게 되고, 전 세계적으로 순 1차 생산성과 탄소 이동량의 감소를 초래할 수 있다(Bopp et al., 2005;Finkel et al., 2010). 그러나, 미래의 CO2 증가는 특히 생산성이 높은 지역(영양염이 높고 빛이 제한되지 않는 환경)에서는 사이즈가 큰 규조류의 성장률을 증가시키고, 이는 표층에서 심해로의 탄소 이동 속도와 효율성을 높여 온난화로 인한 탄소 이동 저하를 일부 상쇄할 수 있는 긍정적인 영향에 대한 전망도 보고되었다(Wu et al., 2014).

    4. 결 론

    기후 변화로 인한 스트레스 요인에 대해 미래의 해양 및 바다의 반응을 예측하려면 식물플랑크톤의 적응 및 진화에 대한 이해가 필수적이다. 다양한 식물플랑크톤 종은 각각 다르게 반응하며, 이 중 일부는 기후 변화에 적응하여 글로벌 우승자(global winners)가 될 것이다. 이러한 이유로, 종 단위의 연구는 매우 중요하다. 본 연구에서는 기후변화와 관련되는 대표적 환경변화로 수온의 증가와 해양의 산성화가 식물플랑크톤의 성장에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 본 연구는 비교적 단순화한 실내 실험을 통해서 부산 연안에서 식물플랑크톤 군집에서 우점하는 C. constrictus 종주를 이용하여 수온과 pH 변화에 따른 성장 반응 연구를 진행하였다. C. constrictus는 수온 25℃이상의 환경에서 생존과 성장에 크게 영향을 받을 수 있음을 규명하였다. 또한, pH가 낮아질수록 성장률이 저하되었으나, pH 6.1의 환경조건에서도 성장과 생존이 가능한 것으로 나타났다. 규조류의 효율적인 이산화 탄소 농축 기작은 빠른 pH 변화에 대한 생리적 적응 능력을 보여 pH보다는 수온 변동에 의한 환경요인에 의한 영향이 더 크게 작용하는 것으로 판단된다. 실제 해양에서는 수온과 pH뿐만 아니라 다양한 환경요인(예, 염분, 영양염 가용성 등)과 생물학적 요인(예, 포식, 감염 등)이 복잡하게 상호작용하여 규조류 개체군 성장과 발달에 영향을 줄 수 있다 (Neury-Ormanni et al., 2020). 따라서, 이러한 복합적인 요인들의 상호작용을 고려하여 미래 해양기후에서 식물플랑크톤 군집 변동 예측에 대한 추가적인 연구가 필요하다. 본 연구는 해양 환경 변화에 따른 생태계 반응을 이해하고, 기후변화가 식물플랑크톤 개체군 동태에 미치는 영향을 예측하는 데 중요한 기초 자료로 활용될 수 있다.

    사 사

    이 논문은 국립부경대학교 자율창의학술연구비(2023년)에 의하여 연구되었음.

    Figure

    KOSOMES-31-1-43_F1.gif

    Growth curves of the marine diatom Chaetoceros constrictus at three different temperatures at pH 8.6. The data are presented as Mean ± SE.

    KOSOMES-31-1-43_F2.gif

    Growth curves of the marine diatom Chaetoceros constrictus under four different pH condition at 20°C. The data are presented as Mean ± SE.

    KOSOMES-31-1-43_F3.gif

    Comparison of specific growth rates of the marine diatom Chaetoceros constrictus during exponential growth phase at three different temperatures at pH 8.6 (A) and under four different pH conditions at 20°C (B). The data are presented as Mean ± SE. *; p < 0.05, **; p < 0.01

    Table

    Specific growth rates and maximum cell abundances of the marine diatom Chaetoceros constrictus at three different temperatures at pH 8.6 and under four different pH conditions at 20℃. Differences were tested for significance by one-way ANOVA with Tukey’s post hoc test. The same letter indicates no significant difference, while different letters indicate significant difference at p < 0.05 level.

    Summary of specific growth rates and maximum cell abundances of various Chaetoceros species.

    Reference

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