The Microalgal Attachment and its Growth on the Artificial Surfaces Immersed in Seawater: II. Chlorophyll a and Primary Productivity

해수에 잠긴 인공기질 표면에서 미세조류의 부착과 성장: II. 엽록소와 일차생산력

To understand the growth of attached microalgae to the immersed artificial surfaces in seawater with exposure time, chlorophyll a (chl a) concentration and abundance of attached microalgae to glass slides, and primary productivity and chl a concentration on coverglasses were investigated in Incheon Harbour in May, June 1996 and January-February 1997. Chl a concentrations of microalgae and abundances of diatoms attached to glass slides reached 62.5 mg chl a $m^{-2}$ and $144{\times}10^3$ cells $cm^{-2}$, respectively, during the study period. Chl a concentrations increased with exposure time, and they were significantly correlated with the abundances of attached diatoms ($r^2=0.79$, p<0.001). The chl a concentrations of attached micro algae on coverglass reached the maximum values of 31.1 mg chl a $m^{-2}$ and 65.4 mg chl a $m^{-2}$, and then decreased in May, June 1996. But in January-February 1997, the chl a concentration increased continuously up to 98.9 mg chl a $m^{-2}$. The primary productivity reached the maximum values of 63.1 mgC $m^{-2}\;h^{-1}$, 347.0 mgC $m^{-2}\;h^{-1}$ and 78.3 mgC $m^{-2}\;h^{-1}$, respectively, in May, June and January-February. The primary productivity in May and June varied in accordance with chl a concentrations. But in January-February, the primary productivity decreased from 26 days of exposure while chl a concentration continued to increase. Two cases that primary productivity decreased abruptly seemed to be caused by decrement of chl a and light specific $P^B$ (chl a specific primary productivity) (May and June) and by decrement of light specific $P^B$ due to photoinhibition (January-February). The results of present study indicated that chl a concentrations and the primary productivity of microalgae attached to artifical surfaces immersed in seawater would expedite analysis of dynamics of biomass and physiological status of attached microalgae during biofilm formations.

해수에 잠긴 인공기질 표변에서 노출시간에 따른 부착미세조류의 성장과정을 이해하고자 유리슬라이드에 부착한 미세조류의 수도 변화와 엽록소 농도 변화를, 그리고 커버글래스에 부착한 미세조류의 엽록소 농도 변화와 일차생산력 변화를 인천항내에서 1996년 5월과 6월 그리고 1997년 1~2 월에 걸쳐 조사하였다. 유리슬라이드 상의 부착미세조류 군집의 엽록소 농도와 부착규조류의 수도는 연구기간동안 각각 최대 62.5 mg chl a $m^{-2}$와 $144{\times}10^3$ cells $cm^{-2}$를 나타냈다. 엽록소 농도는 노출시간에 따라 증가하였으며, 부착규조류의 수도변화와 유의성 있는 상관관계를 나타냈다. ($r^2=0.79$, p<0.001). 커버글래스 상의 엽록소 농도는 5월, 6월에 노출기간동안 각각 최대 31.1 mg chl $a\;m^{-2}$과 65.4 mg chl $a\;m^{-2}$를 나타낸 뒤 감소하였다. 그러나 1~2 월에는 98.9 mg chl a $m^{-2}$까지 계속 증가하였다. 일차생산력은 5월과 6월 그리고 1~2 월에 각각 최대 63.1 mgC $m^{-2}\;h^{-1}$, 347.0 mgC $m^{-2}\;h^{-1}$ 그리고 78.3 mgC $m^{-2}\;h^{-1}$의 값을 보였다. 5월과 6월의 일차생산력은 엽록소 농도 변화와 같은 양상으로 노출시간에 따라 증가하다가 감소하였다. 그러나 1~2 월의 일차생산력은 노출 26 일 이후 감소하였고, 엽록소 농도는 계속 증가하였다. 증가하던 일차생산력이 현저히 감소한 두 가지 경우는 엽록소 농도와 광량당 $P^B$의 감소가 같이 나타난 경우(5월, 6월)와 광저해로 인한 광량당 $P^B$의 감소에 기인한 것으로 보이는 경우(1~2월)였다. 본 연구결과는 해수에 잠긴 인공기질표변에 부착한 미세조류의 엽록소 농도와 일차생산력 측정을 통해 생물막 형성과정 중에 나타나는 부착미세조류의 생물량과 생리적 상태의 변동을 신속하게 분석할 수 있음을 시사하였다.