NPD모델을 이용한 선박평형수내 생물성장 특성 모의

국문 초록 (Abstract)

해상물동량이 증가함에 따라, 선박에 의한 외래생물종들의 유입 증가로 배출해역의 해양생태계에 영향을 미칠 수 있다. 생물의 성장은 배출해역의 수온, 염분 및 영양염 농도 등에 영향을 받는다. 본 연구에서는 NPD (Nutrient-Phytoplankton-Detritus) Model을 개발하여 특정 수온 및 염분 조건에서 영양염 농도에 따른 생물성장 특성을 모의하여 실험결과와 비교하였다. 영양염 농도가 증가함에 따라, 식물성 조류의 최대값도 증가하였다. 또한, 식물성 조류의 최대값은 영양염 농도가 증가함에 따라 최대값 도달 시간은 더 길어지며, 최대값에 도달후 영양염 제한 요소로 인하여 급격히 감소하는 경향을 잘 재현하였다. 개발된 NPD 모델을 이용하여 선박평형수 내에서 생물의 성장 특성을 모의하였다. 선박평형수 내에서는 영양염이 풍부하더라도 빛이 없는 조건에서는 생물의 성장은 제한적이고, 이동하는 동안 수온 변화에 따른 식물성 조류의 신진대사작용으로 인해 지속적으로 감소하였다. 특히, 선박평형수 내에 식물플랑크톤의 양은 동물플랑크톤에 의한 포식작용 및 취수해역에서 선박평형수로 유입되는 생물 농도에 크게 영향을 받는다는 것을 알 수 있었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

With the increase of maritime traffic, the inflow of invasive species discharged by ballast water may negatively affect marine ecosystems. The growth of an invasive organism is affected by water temperature, salinity, nutrient concentration, etc. We developed a NPD (Nutrient-Phytoplankton-Detritus) model to simulate the growth of foreign phytoplankton as a function of environmental conditions, and validated the model with laboratory experimental results. As nutrient concentration increases, both model and laboratory results showed that the maximum growth of phytoplankton increased and it took longer to reach its maximum value. After reaching the maximum value, phytoplankton growth drastically decreased due to the nutrient limitation. We used the validated NPD model to investigate the characteristics of phytoplankton growth in ballast water. Phytoplankton growth in nutrient-rich ballast water was limited due to light limitation, and the phytoplankton biomass continuously decreased due to metabolism during a travel. The phytoplankton biomass was greatly influenced by zooplankton predation and initial concentration of phytoplankton in the ballast water introduced from intake area.

목차 (Table of Contents)

• 요약
• ABSTRACT
• 1. 서론
• 2. 수질-생태 모델
• 3. 식물성 조류 성장 모의
• 4. 선박평형수내의 환경 변화에 따른 식물성 조류의 성장 특성
• 5. 결론
• 후기
• 참고문헌