Relationship between Oxygen Isotopic Composition of Walleye Pollock(Theragra chalcogramma) Otoliths and Seawater Temperature

명태(Theragra chalcogramma) 이석 내 산소동위원소 조성과 서식 수온 특성

Oxygen isotopic composition(${\delta}^{18}O$) of walleye pollock, Theragra chalcogramma, otoliths were measured to investigate interannual and regional correlation with habitat temperature. Specimens were collected from fishermen in Korea and Japan between $1997{\sim}1999$, while seawater temperatures were obtained from Korean and Japanese Oceanographic Data Centers. Seawater temperature was generally lower off the eastern Korean Peninsula than off eastern Hokkaido(Japan). Sagittal otoliths were removed for measurement of ${\delta}^{18}O$ using a micro-drilling technique. In most cases, ${\delta}^{18}O$ and habitat temperature exhibited negative relationship in Korean and Japanese waters. Higher ${\delta}^{18}O$ was observed in Korean pollock compared to Japanese pollock. The marginal parts of otoliths exhibited higher ${\delta}^{18}O$ than cores from both regions. This is an indication that somatic growth of walleye pollock occurs in deeper and cooler waters. Interannual variation in ${\delta}^{18}O$ was also observed. Mean ${\delta}^{18}O$ values acquired from 1997 otoliths were lower(2.15%) than those of 1998(2.67%) and 1999 (2.65%) in Korean pollock. These measurements coincided with changes in observed temperature in Korean waters, in which mean seawater temperature was warmer in 1997 than in 1998 and 1999. In Japanese waters, mean seawater temperature was lowest in 1997, which coincided with highest ${\delta}^{18}O$ values in the same year.

이석(otoliths)은 경골 어류의 내이(inner ear)에 존재하는 평형석으로 어류의 성장과 함께 성장하며, 이석 내 산소동위원소는 어류가 서식했던 수온에 영향을 받으며 침전되기 때문에 어류가 서식했던 서식처의 수온을 반영한다고 알려져 있다. 본 연구에서는 명태 이석 내 산소동위원소(${\delta}^{18}O$)와 서식 수온과의 관계를 조사하여, 명태의 생활사에 따른 서식지의 변동을 비교하였다. 우리나라와 일본의 동쪽 해역에서 $1997{\sim}1999$년 사이에 채집된 명태로부터 이석을 채취하여 연령대 별로 산소동위원소 함량을 분석하였으며, 수온 자료는 양국의 해양자료센터(KODC, JODC)로부터 획득하였다. 명태가 서식하는 수심의 수온은 가을과 겨울에 걸쳐 연중 가장 높았고, 우리나라 동해연안은 200 m 이상의 수심에서는 계절적 변동이 거의 없이 낮은 수온이 분포하는 안정된 상태였으나, 일본 해역에서는 300 m의 비교적 깊은 수심에서도 계절적 변화를 보였다. 전반적으로 모든 수심에서 우리나라 보다 일본 연안의 수온이 높았으며, 일본 해역의 명태가 우리나라 명태보다 깊은 곳에 서식하였다. 우리나라와 일본 명태 이석의 산소동위원소 값은 대부분 시료에서 이석의 핵 부분 보다는 가장자리 부분에서 산소동위원소 값이 높아 명태가 성장하면서 수온이 낮은 깊은 수심으로 이동하는 것으로 이해된다. 또한, 3년 동안의 수온변화와 그 당시 성장하였던 이석의 산소동위원소 값은 역상관 관계를 보이고 있다.