서 론
우리나라에서 멸치는 치어단계부터 여러 형태의 가공 품, 젓갈 등으로 판매되어지고 있어 상업적 가치가 매우 높고, 대부분 남해안에서 어획된다(Kim and Lo, 2001; Kim et al., 2013). 남해안에서 멸치는 2000년대 들어 연간 20만톤 이상 어획되고 있으나, 연도별·계절별 어획량 변동은 심하다(Ko et al., 2010). 이러한 멸치 어획량의 큰 변동폭은 효율적인 어획, 합리적인 가격 및 가공회사 경영에 장애가 되고 있기 때문에 멸치의 어황예측 정도 의 향상을 위한 지속적 조사와 연구는 필요하다. 멸치 어획량 변동에 크게 영향을 미치는 요인 중 하나로서 수온변화를 들 수 있다. Park et al. (2004)은 1981~2000 년간 남해안 멸치의 연도별 단위노력당 어획량(CPUE) 이 수온변화와 변동경향이 매우 일치하고 있음을 보였 다. Lee et al. (2009)은 남해 동부해역에서 멸치 어획량 이 적었던 해에 산란기간의 수온이 평년보다 낮았다고 보고하였다. 이러한 수온변화는 멸치의 성장, 산란 및 서식에 직접적인 영향을 미칠 수 있다(Takasuka and Aoki, 2002; Tsurata, 1992; Tsurata, 2001).
또한 대마난류와 같은 난류성 해류의 연안역 유입에 따른 수온변화는 전선역과 같은 어장형성에도 영향을 미쳐 멸치 어획량을 변동시킬 수 있을 것이다(Choo and Kim, 1998).
한편, 기상청이 발간한 2016년 이상기후보고서에 따 르면, 2016년 연평균 기온은 1973년 이래 가장 높았고, 8월 수온은 평년보다 7~8℃ 높아 양식생물 대량 폐사 등의 피해가 있었다(KMA, 2017). 이러한 이상 고수온 발생에 따른 급격한 수온상승은 남해안 멸치 어장에서 멸치의 산란량 및 초기가입량도 변동시켜, 이로 인해 멸치 어획량은 크게 변동할 것으로 추정된다. 그러나 멸치 어장에 이상고수온이 발생하였을 때 일어나는 멸치 의 생물·생태학적 변화와 어획량 변동 특성에 관한 연 구는 극히 드물고, 이들 변화 및 변동에 관한 정보의 축적 없이는 향후 이상고수온 발생 시 멸치 어황을 정도 높게 신속히 예보하는 것은 불가능하다.
따라서 본 연구는 2016년 여름철 이상 고수온에 따른 남해안 멸치의 난·자어의 분포 및 어획량 변동 특성을 2015년과 비교해서 살펴보고자 하였다.
재료 및 방법
남해안에서 멸치는 주로 기선권현망에 의해 어획되 고, 주 어장은 여수-통영 연안역 주변에서 형성된다 (Choo, 2002; Ko et al., 2010; Park and Lee, 1991). 조업 기간은 4~6월(법적 조업금지기간)을 제외한 7월부터 익 년 3월까지이다. 따라서 본 연구에서는 기선권현망 어업 이 가능한 7~8월을 여름철로 하여 표면수온 변화를 분 석하였다.
2015~2016년 7~8월에 남해안 연안역 표면수온 조사 는 기선권현망 주 어장을 중심으로 매월 총 35개 정점 에서 CTD (Seabird Electronics)를 사용하여 이루어졌 다(Fig. 1). 2015년 7월의 조사날짜는 17~23일이였고, 2015년 8월의 조사날짜는 11~14일과 19~21일이였다. 2016년 7월과 8월의 조사날짜는 각각 18~22일과 24~26일이였다. 조사는 국립수산과학원 시험조사선 탐구 10호와 11호를 이용하여 수행하였다. 또한 2015~2016년 남해안 전체 7월과 8월의 수온변동 특성 을 파악하기 위해 각각 국립수산과학원 해양수산연구 정보포털(http://www.nifs.go.kr)에서 제공하는 주간해황 정보의 위성영상 합성 표면수온 분포도와 남해안 정선 해양관측 자료를 활용하였다. 2015년과 2016년 8월의 남해안 정선해양관측은 각각 17~28일과 13~26일 동안 에 수행되었다.
또한 남해안 정선해양관측의 최근 10년간(2007~2016년) 표면수온 자료를 통해 2016년 여름철 남해안 수온의 평 년대비 상승폭을 파악하였다. 국립수산과학원에서 남해 안 정선해양관측은 총 54개 정점에서 격월로 수행되어 지며(Fig. 1), 본 연구에서는 8월 자료를 사용하였다.
2015~2016년 7~8월에 남해안 연안역에서 멸치 난·자 어는 매월 총 35개 정점에서 RN80 net (구경: 80 cm, 길이: 3 m, 망목사이즈: 333 μm)를 사용하여 수직으로 채집하였고(Fig. 1), 국립수산과학원 시험조사선 탐구 10호와 11호가 이용되었다. 채집은 위에 언급한 남해안 연안역 표면수온 조사 시 병행하여 이루어졌다. 채집된 난·자어는 현장에서 5% 포르말린으로 고정하였고, 수심 30 m까지 무망시험을 5회 반복하여 유량계를 보정한 후, m3 당 출현개체수로 환산하였다. 멸치 알과 자어의 동정은 Kim et al. (2011)을 참고하였다.
남해안에서 기선권현망 월별 어획량 자료는 여수와 통영수협에서 입수하였다. 기선권현망에 어획된 멸치 는 전장 크기에 따라 5단계로 나뉘어져 위판되며, 이들 명칭도 현지에서는 각각 다르게 불리워진다(Cha et al., 2008). 본 연구에서는 이들 멸치 어획자료를 유영생활 이 불가능한 자어, 유영생활이 가능한 치어, 성어로 다 시 정리하여 멸치 어획량 변동을 크기별로 세세히 살펴 보았다.
Uotani et al. (1993)에 의하면, 멸치는 전장 1.5 cm경 부터 유영생활이 가능하므로, 2 cm 미만 멸치 어획량을 유영생활이 불가능한 자어 어획량으로 판단하였다. 또한 멸치의 성숙체장은 체장 7 cm 이상으로 보고되어 져 있기 때문에(Tsuruta, 2001), 7 cm 이상 멸치 어획량 을 성어 어획량으로 판단하였고, 2~7 cm의 멸치 어획량 을 유영생활이 가능한 치어 어획량으로 판단하였다. 본 연구에서는 편의상 전장 2 cm 미만, 2~7 cm, 7 cm 이상 의 멸치를 각각 세멸, 소·중멸, 대멸로 명명하였다.
결 과
남해안 연안역의 2015년과 2016년 7월 표면수온의 수평분포를 분석하였다(Fig. 2). 2015년 7월에 남해안 연안역의 수온은 대체로 22~23℃이였으며, 2016년에는 23~24℃로 2015년 보다 1℃ 정도 높은 분포를 보였다. 2015년과 2016년 7월 남해안 연안역의 평균 표면수온은 각각 22℃와 23℃였다.
2015년과 2016년 7월 남해안 전체 표면수온의 분포 특성을 위성영상 표면수온 분포도를 통해 살펴보면, 2015년 7월 초순경에는 25℃ 수온 전선대가 제주도 이남 해역에서 형성되었다가, 이것이 북상하여 7월 하순 경에는 제주도 주변해역에서 형성되었다(Fig. 3). 즉, 2015년 7월 남해안 연안과 제주도 사이의 표면수온은 25℃ 이하에서 변화하였다. 2016년 7월 초순경에 25℃ 수온 전선대는 남해안 연안과 제주도 사이의 중간해역 에서 형성되었고, 이것이 북상하여 7월 하순경에는 남해 안 연안 가까이에서 형성되었다(Fig. 3). 또한 2016년 7월 하순경의 제주도 이남 해역에는 28℃ 이상 수온대 가 분포하고 있었다(Fig. 3).
2015년과 2016년 8월 남해안 연안역에서 시험조사선 탐구 10호와 11호를 이용하여 조사한 자료와 정선해양 관측 자료를 합친 표면수온의 수평분포를 나타냈다(Fig. 4). 2015년 8월에 연안역 수온은 전반적으로 25℃ 이하 에서 변화하고 있었고, 외해로 갈수록 28℃까지 수온이 상승하였다. 2016년 8월의 경우, 연안역 수온은 일부 내 만역을 제외하면 27~28℃ 범위에서 변화하고 있었고, 외해역 수온은 최고 31℃까지 상승하였다. 또한 2016년 에는 남해안 연안과 제주도 사이에 등온선 간격이 전년 에 비해 좁게 분포하고 있어 수온 전선역이 전년에 비해 강하게 형성되고 있었음을 알 수 있었다. 2015년과 2016 년 8월 남해안 전체의 평균 표면수온은 각각 26℃와 29℃였다.
다음으로 8월 남해안 표면수온의 최근 10년간 변화를 살펴보면, 수온은 2015년까지 26℃ 내외에서 변화하다 가, 2016년에 30℃ 가까이 급상승하였다. 2016년 표면 수온은 2007~2015년 평균수온보다 3℃ 높았다(Fig. 5).
2015년과 2016년 7~8월에 멸치 알의 수평분포도를 Fig. 6에 나타냈다. 2015년과 2016년 7월에 어란은 고흥~ 여수 연안보다 남해~통영 연안 주변에서 높은 밀도로 분포하였다. 특히, 2015년 7월에 통영 연안 주변에서 평 균 산란밀도(/m3)는 100개 이상으로 매우 높았다. 2015 년과 2016년 7월의 멸치의 평균 산란밀도(/m3)는 각각 33개와 9개였다.
8월의 경우, 2015년에 어란은 여수-통영 연안 주변에 서 비교적 골고루 분포하였으나, 2016년에는 거의 출현 하지 않았다. 2015년과 2016년 8월 멸치의 평균 산란밀 도(/m3)는 각각 9개와 1개 미만이었다.
2015년 7~8월과 2016년 7~8월에 채집된 자어의 전장 (TL) 범위(평균)는 각각 2.0~14.9 mm (4.3 mm)과 2.4~20.5 mm (5.3 mm)였고, 이들 자어는 TL 3.5 mm를 중심으로 주 모드를 형성하였다(Fig. 7).
2015년과 2016년 7~8월 멸치 자어 수평분포도를 나 타냈다(Fig. 8). 2015년과 2016년 7월에 자어는 고흥~여수 연안보다 남해~통영 연안 주변에서 높은 밀도로 분포하 였다. 특히, 2015년 7월에 남해~통영 연안 주변에서 평 균밀도는 15 마리/m3 이상으로 매우 높았다. 2015년과 2016년 7월 멸치 자어의 평균밀도(/m3)는 각각 9마리와 1마리였다. 2015년 8월에 자어는 여수~통영 연안 주변 에서 전반적으로 골고루 분포하였고, 평균밀도(/m3)는 4마리였다. 하지만, 2016년 8월에 자어는 거의 출현하지 않았고, 평균밀도(/m3)도 1마리 미만이었다.
2015년과 2016년 7~8월에 남해안에서 기선권현망에 의해 어획된 크기별 멸치 어획량 변동을 나타내보았다 (Fig. 9). 2016년 7월 세멸(TL 2 cm 미만) 어획량은 전년 대비 88% 감소한 1.0톤이었다. 2016년 7월 소·중멸(TL 2~7 cm)과 대멸(TL 7 cm 이상) 어획량은 전년대비 각각 58%와 616% 증가한 33.7톤과 22.4톤이었다. 2016년 8월 세멸 어획량은 전년보다 약간 감소한 1.8톤이었다. 2016년 8월 소·중멸과 대멸 어획량은 전년대비 각각 58%와 269% 증가한 35.5톤과 37.8톤이었다.
7~8월 평균어획량으로 살펴보면, 2016년 세멸 어획 량은 전년대비 75.6% 감소한 1.5톤이었고, 2016년 소·중 멸과 대멸 어획량은 전년대비 각각 62%와 324% 증가한 35톤과 30톤이었다.
고 찰
2016년 우리나라 기온은 5월 들어 큰 폭으로 상승하였 고, 7~8월에는 북태평양고기압 및 중국 대륙에서 발달한 고기압의 영향으로 폭염 및 열대야가 연일 발생하는 등 평균기온은 1973년 이래 가장 높았다(KMA, 2017). 2016 년 여름철 남해에서 수온변화 특징은 전년에 비해 남해 안 연안과 제주도 사이에 수온 전선역이 현저히 발달하 였고(Fig. 3, 4), 8월 평균 표면수온은 평년(2007~2015년)보 다 3℃나 높은 30℃에 육박하였다(Fig. 5).
2015년 남해안 연안역에서 멸치는 8월까지 꾸준히 산 란하고 있었고(Fig. 6), 여름철 표면수온은 25℃ 이내에 서 변화하고 있었다(Fig. 2~4). 멸치의 산란적수온은 15~25℃로 알려져 있다(Tsuruta, 2001). 따라서 2015년 남해안 연안역에서 멸치 산란은 적수온 범위 내에서 원 활히 이루어졌던 것으로 판단되었다. 반면, 2016년 여름 철 멸치 산란밀도는 전년에 비해 감소하였다. 특히, 8월 들어 남해안 연안역 평균수온이 28℃까지 상승함에 따 라 멸치의 평균 산란밀도(/m3)도 1개 미만으로 급감하였 다(Fig 6).
하지만, 2015년과 2016년 7월 남해안 연안역에서 표 면수온은 멸치의 산란적수온 범위임에도 불구하고 연도 별 멸치 산란밀도에 차이를 보였고, 연안역 내에서 해역 별 수온차이가 크지 않았음에도 불구하고 남해~통영 연 안 주변에서 상대적으로 멸치의 산란밀도가 높았다(Fig. 6). 이는 멸치의 산란 적수온 범위 내에서 산란량 변동에 는 수온보다는 다른 환경 요인(먹이생물 등)이 크게 작 용하고 있다는 것을 의미하며, 이에 대한 검토는 향후 매우 필요할 것으로 판단된다.
2015년과 2016년 7~8월 멸치 자어의 분포특성은 멸 치 난의 분포특성과 매우 유사하였다(Fig. 6, 8). 본 연구 에서 채집된 멸치 자어의 평균 TL은 4.3~5.3 mm였다 (Fig. 7). Mitani (1988)에 의하면, 멸치는 부화해서 1개 월 후에 TL 약 3 cm의 자어로 성장한다. 따라서 본 연구 에서 채집된 전장 5 mm 내외의 자어는 부화해서 며칠이 안된 것들이고, 유영능력도 없다(Uotani et al., 1993). 따라서, TL 5 mm 내외의 멸치 자어의 분포특성은 같은 달에 채집된 어란의 분포특성을 대변하고 있는 것으로 판단된다.
한편, 2016년 여름철 멸치 어획량 변동 특성 중 하나 는 유영능력이 있는 소~대멸 어획량이 전년대비 성어의 산란량 감소에도 불구하고, 크게 증가하였다는 것이다 (Fig. 9). 이는 전년보다 연안 가까이 강하게 형성된 수온 전선역 때문인 것으로 추정된다(Fig. 3, 4). 특히, 2016년 8월의 경우, 외해역에는 멸치가 서식하기에 매우 부적절 한 30℃ 이상 수온대가 분포하고 있었다(Tsuruta, 2006).
Nojima and Nakamura (1988)는 일본 규슈 남부 Satsunan 주변해역에서 쿠로시오 전선역이 연안 가까이 형성될수록 멸치 소·중멸 어획량은 증가하였다고 보고 하면서, 고수온 수괴의 연안역 유입으로 인해 연안쪽으 로 멸치의 서식해역이 압박되어 멸치가 고밀도로 분포하 는 등 연안역에 좋은 어장이 형성되었다고 풀이하였다.
본 연구에서도 2016년 여름철에 전년에 비해 남해안 연안 가까이 형성된 강한 수온 전선역과 외해역의 멸치 가 서식하기 부적절한 높은 수온대로 인해 유영능력이 있는 멸치들이 상대적으로 연안역에 많이 머물렀고, 이 로 인해 소~대멸 어획량이 전년대비 크게 증가하였던 것으로 판단된다.
반면, 유영능력이 없는 TL 2 cm 크기의 세멸 어획량 변동은 멸치가 TL 약 3 cm까지 성장하는데 약 1개월 소요된다는 점을 감안하였을 때(Mitani, 1988), 전월의 산란량 변동에 따를 것으로 추정된다. 따라서 2016년 7~8월 세멸 어획량의 전년대비 감소는 6~7월의 산란량 감소에 의한 것으로 추정된다. 또한 2016년 8월 이상 고수온으로 인한 멸치 산란량 감소는 2016년 9~10월 세 멸 어획량 감소에 영향을 미쳤을 것으로 판단되며, 실제 2016년 9~10월 여수와 통영수협의 기선권형망어업의 세 멸 어획량은 전년대비 31.6% 감소한 29톤이었다.
수온 전선역의 수평적 공간변화에 따른 멸치 어획량 변동은 기존의 여러 연구에 의해 언급되어져 왔다(Lee and Kim, 2007; Nojima and Nakamura, 1988; Park and Lee, 1991). Lee and Kim (2007)과 Park and Lee (1991) 는 우리나라 남해안에서 멸치 어획량이 많았던 해에는 멸치 어획량이 적었던 해에 비해 8월에 수온 전선대가 연안 가까이에서 형성되었다고 보고하면서, 전체적으로 멸치 어획량이 많을 때의 수온은 적을 때보다 높음을 보였다. 이들 결과와 본 연구 결과를 종합해보면, 기본적 으로 남해안에서 멸치 어획량이 많을 때에는 멸치 어획 량이 적을 때보다 여름철 수온이 높고, 수온 전선역은 연안 가까이에 형성되고 있음을 알 수 있다. 하지만, 수 온이 비정상적으로 상승하였을 경우에 유영능력이 있는 소~대멸 어획량은 위에 언급했듯이 수온 전선역의 영향 으로 증가할 수 있겠지만, 유영능력이 없는 세멸 어획량 은 수온 전선역의 형성 유무를 떠나 직접적인 산란량 감소로 인해 감소할 것으로 특징지을 수 있을 것이다.
본 연구는 남해안에서 2016년 여름철 이상 고수온 발 생에 따른 멸치의 산란·분포와 크기별 어획량 변동 특성 을 2015년과 비교해서 명확히 보였고, 이들 결과들은 향후 이상 고수온 현상이 발생하였을 때 멸치 어획량 변동을 신속히 정도 높게 예측하는데 중요 자료로서 활 용될 수 있을 것이다. 즉, 본 연구에서 밝힌 이상 고수온 에 따른 멸치 어획량 변동 특성 내용을 근거로, 남해안 멸치 어장에서 이상 고수온 발생 시 멸치자원에 대한 현장 조사 없이도 멸치의 크기별 어황 예보가 신속히 이루어질 수 있고, 이를 근거로 어업인들이 조업개시시 기, 조업장소 및 조업방법 등을 상황에 맞게 곧바로 변경 하는 등 보다 효율적인 어획이 가능하여 어가 경영에도 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다. 또한 본 연구와 같이 이상 고수온에 따른 멸치 어획량 변동 기작을 밝히 고자 이루어지는 기초적인 연구는 멸치 어황을 정도 높 게 예측하기 위한 시스템을 구축하고자 할 때 필요로 하는 생물·생태학적 지수 개발에도 크게 참고가 될 것으 로 생각된다.
급격한 수온 변화는 우리나라의 전 해역의 멸치 회유 경로 변화에 영향을 미쳐 타 해역에서의 어획량 변동에 도 영향을 미칠 수 있다. 향후, 광역의 멸치 난·자치어 분포 등에 대한 지속적인 조사를 통하여 특이 해황 발생 시 우리나라 전 해역에 걸쳐 멸치의 자원상태 변화 등을 파악할 필요도 있을 것으로 사료된다.
결 론
본 연구는 2016년 여름철 이상 고수온에 따른 남해 안 멸치의 난·자어의 분포 및 크기별 어획량 변동 특성 을 2015년과 비교해서 살펴보았다. 2016년 여름철(7~8 월)의 멸치 난·자어의 분포밀도는 2015년에 비해 낮았 다. 특히, 2016년 8월에 남해안 연안역의 표면수온은 28℃까지 상승하는 등 이상 고수온이 현저하게 발생하 였고, 멸치 난·자어의 분포밀도는 극히 낮았다. 2016년 7~8월의 유영생활이 불가능한 멸치(전장 2 cm 미만) 어획량은 2015년에 비해 적었고, 이는 2016년 6~7월의 산란량 감소에 의한 것으로 추정된다. 반면, 2016년 7~8 월에 유영생활이 가능한 멸치 어획량(전장 2 cm 이상)은 2015년에 비해 많았다. 이는 2016년 여름철에 유영능력 이 있는 멸치들은 전년에 비해 남해안 가까이 형성된 강한 수온 전선역과 외해역의 30℃ 이상 높은 수온대로 인해 상대적으로 연안역에 많이 머물렀기 때문인 것으 로 추정된다.
