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ISSN : 2671-9940(Print)
ISSN : 2671-9924(Online)
Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology Vol.59 No.4 pp.315-327
DOI : https://doi.org/10.3796/KSFOT.2023.59.4.315

A study on the variation of the Korean marine ecosystem through biodiversity attributes

Jong Hee LEE, Young Il SEO*, Sang Chul YOON, Heejoong KANG, Ji-Hoon CHOI, Min-Je CHOI, Jinwoo GIM
Researcher, Coastal Water Fisheries Resources Research Division, National Institute of Fisheries Science, Busan 46083, Korea
*Corresponding author: seoyi@korea.kr, Tel: +82-51-720-2274, Fax: +82-51-720-2277
20231013 20231115 20231122

Abstract


In the last five decades, there has been a consistent decline in the total catch of fisheries in the Korean jurisdiction since the peak in 1986. The decline in catch slowed and slightly rebounded in the 2000s, but changed back to a decline in the 2010s. As indicators that can identify changes in the marine ecosystem, trophic level (TL), biodiversity index (H'), and the ratio between pelagic fish and demersal fish (P/D) were analyzed by each local marine ecosystem. There were some different changes in each local marine ecosystem, but the mean TL and H' decreased and P/D increased in general in Korean waters. Demersal fish, which were dominant in the 1970s and 1980s, declined, and small pelagic fish and cephalopods have dominantly changed since the 1990s. However, these changes are not simple, and they are fluctuating in complex ways relating to each marine ecosystem and the timing. It is believed that changes in marine ecosystems in Korean waters are likely caused by a combination of fisheries and climate change. The ecosystem indicators reflected a change in the total catch, a sharp drop in catch of demersal fish, and increasing catch of pelagic fish since the mid-1980s.


Trophic level , Diversity index , P/D , Korean waters , Marine ecosystem

생물다양성 특성 분석을 통한 우리나라 주변 해양생태계 변화 연구

이종희, 서영일*, 윤상철, 강희중, 최지훈, 최민제, 김진우
국립수산과학원 연근해자원과 연구원

초록

    서 론

    삼면이 바다로 둘러싸인 우리나라는 다양한 종류의 온대성 및 아한대성 어업생물자원들이 분포, 서식하여 연근해어업의 대상이 되고 있다(Zhang and Lee, 2002). 1990년대 이후 새로운 국제해양질서로 인해 인접국가 들과 여러 어업협정이 체결되었고, 연안 생태계의 오염, 무분별한 어획노력량의 증가로 인한 남획 등으로 수산 자원이 감소되어 가고 있는 상황이다(Zhang and Lee, 2004). 세계 해양의 어업자원의 상당부분 최대 지속적 생산량을 넘는 수준에서 개발 이용되고 있으며(Alverson and Larkin, 1994;FAO, 2020), 전 세계적으로 대형 포식 성 어류가 감소하여 오늘날 자원량은 개발이전 수준의 약 10%가 존재한다고 보고하였다(Myers and Worm, 2003). 1950-1994년간 전 세계 해양에서 어획되는 대부 분의 어획물은 낮은 영양단계에 위치한 종의 상대적 비 율이 증가하였다(Pauly et al., 1998). 1967-2002년간 우 리나라 연근해 생태계의 평균영양단계도 감소한 것으로 나타났다(Zhang and Lee, 2004).

    또한 해양의 수온, 용존산소와 기타 생지화학적 특성 의 변화는 생물의 분포, 성장, 재생산, 풍도 및 생태계구 조를 변화시킨다(Cheung et al., 2013a;IPCC, 2019). 상 업적으로 중요한 많은 어류와 무척추동물이 적정 서식 수온을 찾아 극지, 근해 또는 깊은 수심 쪽으로 분포가 변화하고 있다(Cheung et al., 2013b;Dulvy et al., 2008;Nye et al. 2009;Worm and Lotze, 2021). 우리나라 주변 수역에서도 수온 상승을 비롯한 동물플랑크톤의 양적변 화와 오징어, 고등어, 전갱이, 방어, 다랑어류 등 회유성 어종의 분포해역이 점차 북상 및 어획량의 증가 현상이 나타나고 있다(Graham, 1995;Lee et al., 2012;Park et al., 2000;Yamada et al., 2009). 최근 수행한 기후변화에 대한 연근해 어업 및 어종의 취약성평가에서 도루묵, 대구와 기름가자미가 높은 취약성을 보이는 것으로 나 타났다(Kim et al., 2023).

    실제 채택된 예방적 관리체계는 어업에 대한 기후변 화의 영향을 제한하거나 완화하는데 효과적이다(FAO, 2020;Gaines et al., 2018;IPCC, 2019). 현재의 어업관리 체계를 조정하지 못한다면 장기적인 관점에서 어업생산 을 악화시킬 것으로 예상된다(Free et al., 2020;Gaines et al., 2018). 전통적인 대부분의 어업관리는 단일종에 대한 자원관리 정책이나 어업관리 방식에 머물러 있으 며, 기후변화를 비롯한 자원 외적인 요소을 모두 아우르 기 위한 대안으로써 생태계 기반 자원관리가 필요하다 (Bryndum-Buchholz et al., 2021;Dolan et al., 2016;Zhang, 2006). 우리나라에서도 수산자원과 이를 둘러싼 환경에 대한 통합적인 평가를 위한 생태계 기반 어업 위험도 평가 방법이 개발되었으며(Zhang et al., 2009, 2011), 남해 대형선망어업, 대형기선저인망어업, 기선권 현망어업, 잠수기어업, 황해 어업자원, 전남 바다목장, 동해 울진 연안어업 등에 적용되었다(Lee, 2012, 2014, 2018;Park et al., 2013;Seo, 2011;Seo et al, 2011;Yoon et al., 2014).

    그러나 생태계 기반 어업 평가에서 특히, 생물다양성 목표의 지표별 기준점 설정은 적용 생태계, 어업, 평가시 점, 평가목적에 따라 다르게 적용되어 생태계간 비교와 평가된 어업간의 상대적인 비교가 어렵다. 그러므로 본 연구는 우리나라 해역별 생태계에 대한 현황을 분석하 고 생물다양성의 유지 목표에 대한 대표적인 지표를 분 석을 통하여 장기 변화를 파악고자 한다. 또한, 추후 생 태계 기반 자원평가 및 관리를 위한 기초자료를 제공하 는데 목적을 두고 있다.

    자료 및 방법

    1971-2020년까지 50년간 행정구역별 품종별 어획자 료를 기초자료로 사용하였다(KOSIS, 2023). 생태계별 영양단계를 분석하기 위하여 행정지역을 기준하여 동 해, 서해, 남해역을 구분하였다. 강원도, 경상북도, 울산 광역시를 동해, 인천, 경기도, 충청남도, 전라북도를 서 해, 그리고 부산광역시, 경상남도, 전라남도를 남해로 각각의 생태계별 어획량으로 간주하였다. 우리나라 연 근해 어업 통계는 세분화되어 과거보다 보고 품종이 증 가하여 현재는 139품종이다. 연근해 어업의 어획물을 서식지, 먹이습성, 생물학적 특성 등에 따라 구분한 Zhang and Lee (2004)의 연구를 참고하여 17개의 생물 군으로 구분하였다. 과거 연구와 달리 최근 어획통계에 서 확인되지 않는 고래류, 대형상어류와 유기쇄설물은 생물군으로 구분하지 않았다.

    생태계 구성 그룹의 영양단계(Trophic level, TL)는 최근 분석되고 있는 안정동위원소 분석을 통한 영양단 계추정 결과를 인용하여 계산하였다(Kang et al., 2020, 2021;Noh et al., 2019;Park et al., 2020;Shin et al., 2022a, 2022b, 2022c;Won et al., 2020). 영양단계가 추 정된 종은 총 211종이며, 해역별로 동해는 92종, 서해는 31종, 남해는 124종에 대한 정보를 사용하였다. 해역마 다 같은 종이 여러차례 분석된 경우는 평균값을 대푯값 으로 하여 평균영양단계 추정에 적용하였다. 일부 영양 단계가 추정되지 않은 경우는 우리나라 전체 해역의 동 일한 생태계 그룹에서 추정된 평균값을 적용하였고, 어 느 해역에서도 분석되지 않은 소형 상어류의 영양단계 는 Zhang and Lee (2004)의 연구를 따랐다(Table 1).

    연도별 생태계별 평균영양단계는 종 또는 그룹의 영 양단계를 양륙량으로 가중평균하여 나타내며 아래의 수 식 (1)으로 계산하였다(Pauly et al., 1998). 또한 생태계 변화를 파악하기 위한 지표로서 해역별 종다양성지수 (Shannon’s diversity index, H′)를 계산하였으며, 어획 개체수 자료를 대신하여 어획량 자료를 이용하여 수식 (2)에 적용하여 추정하였다(Shannon, 1948).

    T I ¯ i = Σ T L i j Y i j / Σ Y i j
    (1)

    여기서, TLi는 i년도 평균영양단계, TLij는 i년도 j종 또는 그룹의 영양단계이며, Yij는 i년도 j종 또는 그룹의 양륙량이다.

    H ′ = − Σ p i   l o g ( p i )
    (2)

    여기서, H′는 종다양도지수, pi는 해역 생태계의 i번 째 생물의 비율이다.

    어획생물에 대한 표영성-저서성 어류간의 비(Pelagic/ Demersal species ratio, P/D)는 대ㆍ소형 부어류 및 주요 부어종인 오징어류의 어획량에 대한 반저서성어류, 돔 류, 민어류와 저서성어류의 어획량 간의 비로 계산하였 다. 값이 1이면 표영성-저서성 어류간 같은 비율이며, 1보다 크면 표영성 어류의 어획량이 높고 1보다 작으면 저서성 어류의 어획량이 높다.

    생태계 변동을 파악하기 위하여 어획량, 영양단계, 종다 양성지수의 시계열 자료를 연대별로 구분하여 평균, 표준 편차를 계산하였으며, 변화 동향은 선형회귀 분석 및 상호 상관계수를 추정하여 통계학적 유의성을 살펴보았다.

    결 과

    어획량 및 주요 생물군의 변화

    1971-2020년간 우리나라 일반해면어업 총 어획량은 평균 125만 톤이었으며, 1971년이 76만 톤으로 가장 낮 았고 1986년이 173만 톤의 범위으로 가장 높았다. 지역 생태계별로 살펴보면, 동해 연평균 어획량은 20만 톤이 며, 2020년이 14만 톤으로 가장 낮았고 1982년이 28만 톤의 범위으로 가장 높았다. 서해 연평균 어획량은 18만 톤이며, 2016년이 11만 톤으로 가장 낮았고 1986년이 26만 톤의 범위으로 가장 높았다. 남해 연평균 어획량은 87만 톤이며, 1971년이 49만 톤으로 가장 낮았고 1986 년이 127만 톤의 범위으로 가장 높았다(Fig. 1).

    우리나라 일반해면어업 전체 어획량은 1971-2020년 간 감소 추세로 나타났으며, 이러한 동향은 지역 생태계 별에도 동일하게 나타났다. 하지만 지역별 연대별로 차 이를 보였는데, 1970년대는 전체 어획량이 전 지역에서 증가하였으며, 1980년대는 남해는 증가하고 동해와 서 해는 감소하였으나 동해만 유의한 감소 동향을 나타냈 다. 1990년대는 남해와 서해는 감소하고 동해는 증가하 였고 동해만 통계학적으로 유의한 동향을 보였다.

    2000년대는 동해와 서해 어획량이 증가하였고, 남해는 감소하는 동향을 보였으나 통계학적으로 유의하지 않았 다. 2010년대는 동해와 남해는 감소하고, 서해는 증가하는 동향을 보였으나 통계학적으로 유의하지 않았다(Table 2).

    우리나라 일반해면어업의 1970년대와 2010년대간 생 물군의 변화는 소형부어류가 34.6%에서 48.3%, 갑각류 가 4.5%에서 10.4%, 두족류가 7.8%에서 9.4%로 증가하 였으며, 반저서성어류가 32.7%에서 12.1%로 크게 감소 한 것으로 나타났다. 1970년대와 2010년대간 생물군의 변화를 지역 생태계별로 살펴보면, 동해는 두족류가 19.2%에서 36.3%, 갑각류가 0.7%에서 20.7%로 가장 많 이 증가하였으며, 저서성어류와 대형부어류도 비율을 적지만 1970년대 대비 2010년대 3.1-6.2배 증가하였다. 이에 반해 반저서성어류는 1970-80년대는 48.4% 이상 의 어획비율을 차지하였으나 1990년대 이후 7.3%이하 로 매우 낮아졌다. 남해는 전체 생물군 변화 동향과 유사 하며 1970년대와 2010년대간 비율차는 소형부어류가 10.9%, 두족류 7.8%, 대형부어류가 5.0%씩 더 증가하였 다. 반면 반저서성어류는 1970-80년대는 27.2-31.3%였 으며, 1990년대 이후 9.8-12.2%로 낮아졌다. 서해는 소 형부어류와 갑각류의 증가가 두드러진 해역으로 1970 년대와 2010년대간 비율차가 각각 26.8%, 10.2% 더 높 았고, 이에 반해 반저서성어류과 민어류는 각각 22.0%, 9.7% 더 낮았다(Fig. 2).

    생물다양성 지표 변화: TL, H′, P/D

    일반해면어업 자료를 이용하여 우리나라 해양생태계 변화를 살펴보기 위해서 해역별 영양단계(TL), 종다양 성지수(H′)와 표영성-저서성 어류비(P/D)를 산출하였 다(Fig. 1, Table 3). 우리나라 주변 해역의 평균영양단계 는 1971-2020년간 감소하는 것으로 나타났으며, 평균 3.23, 변동범위는 3.18-3.31이었다. 해역별로 살펴보면, 동해는 평균 3.22, 변동범위는 3.09-3.42로 변화범위가 넓었으며, 남해는 1971-2020년간 약하게 증가하는 추세 이나 통계학적으로 유의하지는 않았고, 평균 3.30, 변동 범위는 3.25-3.33로 영양단계 변화가 적었다. 서해는 영 양단계의 감소 추세가 다른 해역보다 뚜렷하며 영양단 계도 상대적으로 낮게 추정되어, 평균 2.95, 변동범위는 2.78-3.16으로 추정되었다.

    연대간 영양단계 변화는 해역별 양상이 달랐다. 동해는 1990년대 전후로 평균영양단계가 낮아졌으며, 남해는 1990년대가 상대적으로 낮았으나 연대간 영양단계의 큰 변화가 없었다. 서해는 1970년대와 1990년대가 상대 적으로 높은 영양단계를 나타냈다. 1980년대를 이후 어 획이 감소 추세로 변화하며 영양단계도 함께 감소하였 다. 해역 생태계마다 어획량이 변화 시점은 달랐으나, 2010년대에 들어 세 해역 모두 영양단계가 상승하였다. 2010년대에 들어 상대적으로 영양단계가 높은 대형부 어류, 저서어류의 어획이 증가하고 소형부어류의 어획 증가 비율이 더뎌지고, 두족류의 어획 비율 감소와 연관 이 있다. 특히, 동해와 남해는 대형부어류와 민어류를 비롯한 반저서 및 저서어류의 비율이 증가하고 있다. 서해의 영양단계의 상승은 두 해역과 원인이 달랐는데, 서해에서 상대적으로 영양단계가 더 낮은 두족류의 어 획비율이 감소하고, 영양단계가 높은 소형부어류와 반 저서성어류의 어획증가로 인한 영양단계가 증가하였다.

    우리나라 주변 해역 전체의 종다양성지수는 1971- 2020년간 감소하는 것으로 나타났으며, 평균 3.27, 변동 범위는 2.85-3.55였다. 해역별로 살펴보면, 동해는 평균 2.40, 변동범위는 1.85-3.11로 변화폭이 넓고 약하게 증 가하는 추세이나 통계학적으로 유의하지는 않았다. 남 해는 1971-2020년간 평균 2.96, 변동범위는 2.51-3.25로 영양단계 변화가 적었다. 서해는 평균 3.22, 변동범위는 2.47-3.49였으며, 1970년대 초기를 제외하고 대부분의 기간동안 다른 해역보다 종다양성지수가 높았다. 연대 간 종다양성지수 변화는 해역별 양상이 달랐다. 동해는 1970년대, 1990년대와 2000년대의 평균종다양성지수 가 낮게 나타났으며, 남해는 1990년대와 2000년대가 상 대적으로 낮았으나 연대별 종다양성지수의 큰 변화는 없었다. 서해는 1970년대와 2010년대가 상대적으로 낮 은 종다양성지수를 나타냈다.

    종다양성지수는 연대별로 90년대를 기점으로 감소에 서 증가하거나, 증가에서 감소로 추세 변화가 있었다. 동해는 극우점한 명태, 쥐치, 살오징어의 어획이 줄어들 고 까나리, 기름가자미, 꼼치 등 꾸준히 어획되는 종의 통계보고의 세분화가 종다양성지수를 변화시켰다. 남해 와 서해는 1990년대를 기준으로 상반된 양상을 보이는 데, 남해는 명태, 쥐치와 정어리의 감소하고 살오징어, 전갱이류, 청어의 증가와 반지, 꼼치, 참다랑어의 어획 증가 및 통계세분화가 이루어졌다. 서해는 1970-1990년 대 주요 우점종이었던 갈치, 뱅어, 강달이류, 밴댕이, 병 어류의 어획이 감소하고 멸치, 꽃게, 굴, 바지락의 어획 이 증가하였다. 감소하는 어종은 많으나 증가한 어종의 수와 그 어획량은 상대적으로 적어 종다양성지수가 감 소하였다.

    우리나라 주변 해역의 표영성-저서성 어류비(P/D)는 1971-2020년간 증가하는 것으로 나타났으며, 평균 1.59, 변동범위는 0.65-3.92였다. 해역별로 살펴보면, 동해는 평균 1.79, 변동범위는 0.38-7.01로 변화범위가 넓었다. 1971-2020년간 전반적으로 증가 추세이나 2000년 P/D 비의 정점을 기준으로 이전은 급격히 증가하고 이후는 급격히 감소하는 것으로 구분해 볼 수 있다. 남해는 1971-2020년간 증가 추세로 1980년이 가장 낮고 2001 년이 가장 높은 P/D비를 보였으며, 평균 1.77, 변동범위 는 0.74-3.76이었다. 서해는 다른 두 해역보다 P/D비가 낮고 증가추세가 완만하나 2000년이후 감소 동향 없이 2020년까지 지속적으로 증가하는 추세이며, 평균 0.60, 변동범위는 0.17-2.39로 나타났다.

    표영성-저서성 어류비(P/D) 변화는 해역별 변동 폭의 차이는 있으나 연대별 추세는 유사하였다. 1970년대는 점차 낮아지다가, 1980-1990년대 지속적으로 증가한 후 2000년대부터 다시 감소하는 추세를 보였다. 예외적으 로, 서해는 2010년대 초반에 감소하였으나 중반 이후 급격히 증가하는 추세로 변화한 것으로 나타났다. 1970- 1980년대 명태, 쥐치의 어획비율이 높은 시기에 낮았다 가, 1990년대 이후 살오징어, 고등어 등의 어획이 증가 하여 높아졌다. 동해와 남해는 2000년대 이후 다시 감소 추세로 변화하였고, 서해는 2010년대 멸치와 살오징어 의 어획의 증가로 인하여 P/D비가 증가하였다.

    고 찰

    1971-2020년간 우리나라 일반해면어업 총 어획량은 1971년이 가장 낮고 1986년에 정점에 이른 후 점차 감소 하고 있다. 해역 생태계별로 살펴보면, 어획량이 낮은 시기는 해역별로 차이를 보이지만, 어획량이 가장 높은 시기는 세 해역 모두 1980년대로 동일하였다. 2000년대 어획량의 감소가 둔화되거나 일부 증가추세를 보였으 나, 2010년대 다시 감소 추세로 변화했다. 연근해어업은 어로기술의 발달, 선박의 대형화, 그리고 어장 확대 등으 로 인하여 생산량이 급격히 증가하였으나 1990년대에 들어서면서부터 감소하기 시작하였다(MOMAF, 2001). Zhang and Lee (2004)는 감소원인을 배타적 경제수역의 선포로 인한 해외어장의 축소와 한-러, 한-일, 한-중 어 업협정 등으로 인한 기존 어장의 축소, 인접국 어선들과 의 무분별한 조업경쟁, 그리고 연안생태계의 오염과 남 획으로 인한 수산자원의 고갈로 보고 있다.

    강도 높은 어획이 장기간 지속된 해역의 수산자원은 기후변화에 더 강한 영향을 받으며, 동해를 포함한 북서 태평양 주변 해역 등의 어업생산성이 지난 1930-2010년 간 15-35% 감소했다(Free et al., 2019). 생산성이 높은 해역은 남획과 기후변화의 상승작용으로 해양생태계가 빠르게 재구조화하므로 단기간의 관리로 되돌릴 수 없 으며, 환경 변화를 통합한 장기적인 새로운 어업관리의 접근법이 요구된다(Kirby et al., 2009). 우리나라 주변 해양생태계도 높은 어업 생산량과 더불어 빠른 온난화 가 나타나는 해역이므로(Belkin, 2009;Kim and Kang, 2000;Kim and Kim, 2023;Kim et al., 2007;Seong et al., 2010), 현재 시행되고 있는 총허용어획량(TAC) 관 리제도, 수산자원회복 사업 등의 관리조치의 점검/이행 뿐만 아니라 생태계 자원평가와 같은 대안적인 자원관 리 방안의 도입과 이에 따른 관리조치 마련이 필요하다.

    생태계 변화를 파악할 수 있는 지표로서 영양단계 (TL), 종다양성지수(H′)와 표영성-저서성 어류비(P/D) 를 해역 생태계별로 분석하였다. 생태계특성 해석에 이 용되는 평균영양단계, 종다양성지수 및 캠프턴지수의 경우 모두 생체량 변화와 유사하게 기후변화 조건이 복 합적이고 영향강도가 증가할수록 계의 다양성과 균등도 는 뚜렷이 감소하는 양상을 보였다(Kang et al., 2012). 본 연구에서 해역 생태계의 세분화와 생물군의 구성의 변화에 의해 과거 연구와 영양단계 수치의 차이를 나타 냈으나, 평균영양단계의 변동 추세는 Zhang and Lee (2004)와 Pauly et al. (1998)의 연구와 유사하였다. 어획 변화와 함께 평균영양단계도 1980년대를 기점으로 증 가 추세에서 감소 추세로 변화하였다. 전체 해역, 동해, 서해의 평균영양단계는 감소 추세를 보였으며, 남해만 미약하게 증가하는 것으로 나타났으나 통계학적으로 유 의하지는 않았다. 종다양성지수도 전체적으로 감소하는 것으로 나타났으며, 표영성-저서성 어류비(P/D)는 증가 하여 전반적으로 저서성 어류가 감소하고 표영성 어류 가 증가 추세에 있었다. 여러 어종이 다양하게 이용되는 현황이 영양단계, 종다양성지수, P/D비 지표에 반영되 고 있다.

    우리나라 연근해 어업생물자원은 어종의 수가 많고 양적을 우세한 어종이 없으며, 주 대상 어종이 시대에 따라 변천한다(Zhang and Lee, 2002). 해역 생태계나 연 대별로는 단순하게 감소하는 것이 아니라 증감을 반복 하며 복합적으로 변동하는 양상을 보였다. 평균영양단 계와 표영성-저서성 어류비(P/D)의 변화를 이끄는 주요 종은 반저서어류인 갈치, 명태, 쥐치, 소형부어류인 고등 어, 멸치, 정어리, 두족류인 살오징어 그리고 갑각류인 꽃게 등이다. 종다양성지수는 어획의 변화와 정확도를 반영한 통계종의 세분화가 반영된 점도 영향을 주었다. 주요 어획종인 고등어, 살오징어 등은 어획이 발생하는 해역에서 전 생활사를 보내지 않는 회유종으로 환경의 변화에 따라 서식지를 이동하고 있다. 어획활동 외 다양 한 환경요소들이 복합적으로 분포에 영향을 주고 있으 며, 환경요소들과 어종의 분포, 자원량 변동 등간의 상호 관계를 파악한 연구가 드물고 어획 변화나 분포 등에 관한 연구가 대부분을 차지하고 있다.

    고등어 어장 해역뿐만이 아니라 우리나라 동해안과 남해안은 전반적으로 온난화 경향을 나타내고 있으며, 수온 상승과 함께 오징어, 고등어, 전갱이, 멸치, 방어 등 회유성 어종의 겨울철 분포해역이 점차 북상되고 있 는 것으로 나타났다(Park et al., 2000). 참다랑어 어획량 의 증가는 수온 상승으로 인한 아열대어종의 북상 경향 의 하나로 사료되며(Lee et al., 2012), 이러한 경향은 동해 동남부인 일본 측 해역에서도 참다랑어 어장의 북 상 현상이 나타나고 있다(Yamada et al., 2009). 생활사 가 짧고 빠르게 성장하는 생물은 긍정적이든 부정적이 든 온난화 등에 대응해 서식지를 옮기고 있으며, 이러한 지역적인 변화가 해역의 어업생산성 변화를 이끈다 (Free et al., 2019). 회유성 부어류의 분포변화는 현재 이루어지고 있는 어업 양상에 대한 영향보다 기후변화 에 따른 영향이 더 클 수 있다는 것을 시사하며, 기후변 화가 우리나라 연근해 해역별 어획생물 구성에 이미 영 향을 미치고 있는 상황으로 사료된다.

    Jackson et al. (2001)은 해양자원의 감소는 오염, 수질 저하, 기후변화 등이 연안생태계에 영향을 미치는 수준 보다 남획이 더 큰 영향이라 보고하였다. 어획에 의한 영양단계의 저하는 초기에는 어획의 증가로 이어지지 만, 이후 어획이 증가가 부진해지다 감소 단계로 변화한 다. 이러한 결과는 현재 지속적이지 못한 상태로 이용되 고 있다는 것을 나타낸다(Pauly et al., 1998). 어업은 생 활사가 긴 대형 저서어류의 자원량과 생태계 구조 변화 에 강한 영향을 미치며, 미국, 유럽, 아프리카 서부 해역 에서 어업에 기인한 저서어류의 자원량 및 평균영양단계 의 감소가 나타났다(Laurans et al., 2004;van Denderen et al., 2023). 저서어류에 대한 수온의 영향은 확인되지 않았으나, 장기간에 걸친 대규모의 연구에서 영향이 있 을 것으로 추정된다(van Denderen et al., 2023). 황해 저서어류에 대한 기후 변화 영향 연구에서 이전의 연구 와 다르게 수온 상승에 따라 북으로 이동하지 않는 것으 로 나타나 황해저층냉수의 주요한 요인으로 작용하는 것으로 사료되며, 이러한 결과는 기후 변화에 따른 어류 의 이동에 대한 새로운 관점으로 제공할 것이다(Zhu et al., 2022).

    기후변화가 해양생태계와 어업에 주는 주요한 영향은 증가하고 있으며, 이러한 변화를 자원관리를 통해 해결 하려는 노력은 계속되고 있다(Holsman et al., 2019). 어 업자원의 장기변화에 대한 원인을 파악하기에는 어려움 이 있으며 어업과 기후간 어떤 요인이 더 영향을 미치는 가에 대하여 여전히 논란이 있다(Brander, 2018;Hutchings and Myers, 1994;Pikitch et al., 2004). 어떠한 요인이 더 변화를 이끄는지에 대한 논의는 계속되고 있 으나, 현재 생태계와 수산자원에 영향을 미치는 다양한 요인들을 모두 포괄할 수 있는 자원관리 방안과 생태계 현황과 변화를 파악할 수 있는 지표가 필요한 시점이라 는 것 역시 분명하다.

    해양생태계는 어업뿐만 아니라 변화하는 환경에도 많 은 영향을 받으므로 높은 생물다양성 수치가 이상적이 거나 생태계 복원 등의 목표기준점을 삼을 수 있는 것은 아니며, 평균적인 해역 생태계의 상태를 파악할 수 있는 지시자로서의 정보를 가지는 것으로 해석해야 할 것으 로 판단된다. 생태계를 파악하기 위해 본 연구에 적용된 해역별 생물다양성 지표들은 대부분 상업적 어업의 어 획량을 기초로 분석되어 해양생태계의 전반적인 현황을 파악하기에 한계가 있다.

    시대별 어업의 변화, 자원조사 결과 등의 분석 추가로 이루어져야 더욱 정확한 생태계변화에 대한 해석이 가능 할 것으로 판단된다. 또한, 어업, 기후 등 다양한 환경의 변화를 관리체계 내에 녹여둘 수 있는 대안의 하나로 생 태계 기반 자원평가 및 관리 방안을 적용하기 위하여 생 태계를 통합적으로 파악할 수 있는 지표도 개발해 나가야 할 것으로 사료된다.

    결 론

    1971-2020년간 우리나라 일반해면어업 총 어획량은 1971년이 가장 낮고 1986년에 정점에 이른 후 점차 감소 하고 있다. 2000년대 어획량의 감소가 둔화되거나 일부 증가추세를 보였으나, 2010년대 다시 감소 추세로 변화 했다. 생태계 변화를 파악할 수 있는 지표로서 영양단계 (TL), 종다양성지수(H′)와 표영성-저서성 어류비(P/D) 를 해역 생태계별로 분석하였다. 해역 생태계별 추세의 일부 차이를 보였으나 평균영양단계와 종다양성지수는 감소하는 것으로 나타났으며, 표영성-저서성 어류비 (P/D)는 증가하였다. 1970-1980년대 우점했던 저서성 어류는 감소하고, 1990-2010년대는 표영성 어류가 우점 하는 것으로 변화했다. 하지만, 해역 생태계와 연대별로 는 단순하게 감소하는 것이 아니라 증감을 반복하며 복 합적으로 변동하는 양상을 보였다. 우리나라 주변 해역 생태계의 변화는 어업과 기후 변화가 복합적으로 작용 한 것으로 사료되며, 생태계 지표는 1980년대 중반을 기점으로 급변한 어획량 변화, 저서어종의 급감, 표영성 어종의 증가를 반영하고 있다. 본 연구에서 분석된 생물 다양성 지표들은 해양생태계의 일부를 반영하나 상업적 어획량이 기초하여 분석되어 한계점을 가지고 있다. 해 양생태계를 파악할 수 있는 자원조사, 환경요소 등에 대한 추가적인 연구가 필요하며, 생태계 기반 자원평가 및 관리가 우리나라 어업 현장과 해양환경 등을 아울러 평가하고 관리할 수 있도록 개선해나가야 한다.

    사 사

    본 연구는 국립수산과학원 2023년도 수산시험연구사 업 연근해 어업자원 평가 및 관리 연구(R2023002)의 지 원을 받아 수행되었습니다.

    Figure

    KSFOT-59-4-315_F1.gif
    Time series of catch (left), trophic level (middle-left), Shannon’s diversity index (middle-right) and pelagic/demersal species ratio (right) in Korean waters. (a) overall, (b) East Sea, (C) South Sea, (d) West Sea.
    KSFOT-59-4-315_F2.gif
    Decadal variations in catch proportion in Korean waters. (a) overall, (b) East Sea, (C) South S ea, (d) West Sea.

    Table

    Mean trophic levels by groups in Korean marine ecosystems
    Trends of trophic level (TL), Shannon’s diversity index (H ′ ) and pelagic/demersal species ratio (P/D) with five decades
    Trends denoted with symbols; ▲ upward trend, ▼ downward trend
    Significance level shows with asterisks; * P<0.05, ** P<0.01.
    Trophic level (TL), Shannon’s diversity index (H ′ ) and pelagic/demersal species ratio (P/D) of Korean waters in 1971-2020

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