1. 서론
2. 재료 및 방법
3. 결과 및 고찰
3.1 자연암반
3.2 투명도
3.3 다양도 지수
3.4 생체량
3.5 무절산호말류
3.6 조식동물
3.7 바다숲 평가
3.8 바다숲 관리 방안
4. 결론
4.1 바다숲 평가
4.2 바다숲 관리 방안
1. 서론
우리나라에서 바다숲은 해조류와 해초류를 포함하고 있으며, 전 지구적 기후변화, 해양오염, 연안의 물리적 파괴인 매립·간척, 남획 등에 의해 훼손되어 가고 갯녹음의 확산은 다양한 해양생물의 서식지가 훼손되어 해양생태계의 구조적 변화에 직접적인 영향으로 수산자원의 산란장과 서식처를 심각하게 위협하고 있다(Choi et al. 2002; Kang 2018; Terawaki et al. 2001). 해조류의 생장과 분포는 부착기질, 수온, 광량, 영양염, 투명도, 조석, 파도, 생체량, 산호조류, 조식동물 등의 생물학적 요인, 물리적 요인 및 화학적 요인들이 복합적으로 작용한다. 또한 갯녹음과 바다사막화 현상은 수온변동, 해류, 파도, 환경오염, 생활하수의 유입, 매립 및 건설 등의 여러 가지 원인이 복합적으로 작용하는 것으로 보고 되었다(Johnson and Mann 1986; Suzuki et al. 1998; Terawaki et al. 2001; Wilson et al. 2004).
최근 Kang (2018)은 우리나라 바다숲의 경제적 가치를 글로벌 표준 가치평가 매뉴얼(MEA, Millennium Ecosystem Assessment, TEEB, The Economics of Ecosystems and Biodiversity Programme, CICES (Common International Classification of Ecosystem Service)에 근거하여 바다숲 생태계는 자원공급, 환경조절, 문화관광, 생태계유지 서비스를 제공하여 서비스 제공에 따른 편익을 기대할 수 있으며, 우리나라 거문도의 경우 바다숲의 연간 경제적 가치가 헥타르당 771,121천 원에 달한다고 보고하였다. 바다숲은 보전(conservation)과 관리(management)가 고려되어야 하며, 보전은 종, 군집, 서식처를 보호하여 지키는 것이며, 관리는 이용을 제한하여 군집을 유지하는 과정으로 인간이 이용하기 위하여 서식처를 변경하고 복원하는 것과 관련되어 있다(Dawes 2005).
바다숲은 전 지구적 기후변화, 지역적 환경변화, 갯녹음 발생 등으로 인하여 국내에서도 1990년대 이후 현저하게 축소되고 있어 전국 연안의 갯녹음 현황을 조사한 결과, 자연 암반의 36.1%가 진행되어 있다고 보고하였다(FIRA 2019; Table 1). 이에 따라 우리나라는 갯녹음 현상이 발생한 해역을 대상으로 바다숲을 복원하기 위하여 2009년부터 2030년까지 54,000 ha의 바다숲 조성사업을 목표로 2019년까지 21,489 ha (173개소)를 조성하였다(FIRA 2019; Table 2). 따라서, 본 연구목적은 바다숲 조성사업을 효율적으로 추진하기 위하여 바다숲의 확장과 축소에 가장 중요한 영향을 미치는 생물적 인자와 생태 환경적 인자를 선택한 생태적 평가 방법(ecological evaluation method)을 마련하여 생태적 상태범주(ecological status category)를 구분한 후 단계적인 관리 방안(management plan)을 제시하기 위하여 수행하였다.
Table 1.
Areas of natural rock and barren ground on the coasts of Korea (FIRA 2019).
| Districts |
Total area of natural rock* (ha) | State of Natural rock (ha) | Proportion of Barren Ground (%) | ||||
| Normal | Barren Ground | Normal | Barren Ground | ||||
| Progress | Intensified | Progress | Intensified | ||||
| Eastern Coast | 12,372.1 | 6,033.2 | 3,230.5 | 3,108.4 | 48.8 | 26.1 | 25.1 |
| Western Coast | 358.0 | 325.0 | 33.0 | - | 90.8 | 9.2 | - |
| Southern Coast | 8,234.0 | 5,496.6 | 1,775.2 | 962.2 | 66.8 | 21.5 | 11.7 |
| Jeju Island | 15,580.0 | 10,076.6 | 3,014.7 | 2,488.7 | 65.0 | 19.0 | 16.0 |
| Sum | 36,544.1 | 21,931.4 | 8,053.4 | 6,559.3 | 60.0 | 22.0 | 18.0 |
Table 2.
Number of coastal regions for restoration of marine forests on the coasts of Korea (FIRA 2019).
2. 재료 및 방법
우리나라에 분포하는 바다숲의 평가 및 관리 방안을 연구하고자 2016년 과학잠수팀을 구성하여 총 10개 연안을 정밀하게 조사하였다. 연안별로는 동해안에 5개 연안(고성, 동해, 울진, 영덕, 울주), 남해안에 3개 연안(부산, 거제, 거문도), 제주도에 2개 연안(제주, 서귀포)을 선정하였다. 조사시기는 계절별(2, 5, 8, 10월)로 조사하였으며, 조사 정점은 지역별 9개 정점(수심 5 m, 10 m, 15 m, 수평거리 0 m, 10 m, 20 m)으로 총 90개 정점을 선정하였다. 시료채집은 방형구(0.5×0.5 m)를 이용하여 1개 정점당 4회씩 잠수 조사로 수행하였다(Fig. 1).
바다숲 평가 및 관리방안을 위해 바다숲의 확장과 축소에 영향을 가장 크게 미칠 수 있는 6개 인자(자연 암반, 투명도, 다양도 지수, 생물량, 무절산호말류, 조식동물)를 연구지역 10개소를 지역별로 분석한 후 바다숲 평가에 적용하였다. 바다숲의 확장에 영향을 미치는 인자는 자연 암반의 면적, 투명도, 생체량, 다양도 지수를 선택하였고, 바다숲의 축소에 영향을 미치는 인자는 무절산호말류의 피도, 조식동물의 개체수를 선택하였다. 자연암반은 해조류의 부착기질을 제공하는 역할을 하므로 초분광영상자료를 활영하여 각 연구지역에 대한 자연암반의 비율을 적용하였다. 투명도는 해조류의 생장에 필요한 광량과 광질에 영향을 미쳐 서식대를 결정하는 요소이므로 세키디스크로 수심을 측정하여 적용하였다. 생체량은 연구지역에 서식하는 녹조류, 갈조류, 홍조류의 주요 종을 선택하여 바다숲 구성종으로 규정하여 단위면적당 생체량 비율을 적용하였다. 다양성 지수는 종의 풍부도와 균등도 상태를 반영하므로 해조류의 다양성 지수를 적용하였다. 무절산호말류는 바다숲 구성종들의 착생을 감소시키므로 단위면적당 피도를 적용하였고, 조식동물은 해조류를 직접 섭식하거나 다른 먹이를 섭취하기 위해 해조류를 훼손시키므로 단위면적당 개체수를 적용하였다.
3. 결과 및 고찰
3.1 자연암반
연안해역의 퇴적상은 암반, 자갈, 모래, 펄로 구분할 수 있으며, 해조류는 일반적으로 암반에 착생하여 서식한다. 조간대 해조 군락은 주로 극심한 환경변화를 초래하는 노출 또는 파도와 같은 역학적 환경 요소에 관련되어 그 수직 분포 구조가 결정되고, 조하대 해조 군락은 수심, 광량 등과 관련된 물리적 현상의 관점에서 조간대와 구분된다(Neushul 1967). Shepherd and Womersley (1981)는 기질을 해조류의 일차적인 환경 요소라 하였으며, Oh et al. (2005)은 해조류 출현종수는 기질로 작용하는 암반과 관계가 있다고 하였다. Choi et al. (2008)은 해저면이 펄로 구성된 조건에서 해조류 착생 및 서식이 불리하여 상대적으로 출현하는 해조류의 출현종수가 낮다고 보고하였다. 동해안과 제주도는 수심 0~20 m, 남해안은 수심 0~10 m에 해당하는 자연 암반 면적을 계산하여 평가에 반영하였다. 연구지역 10개 연안 자연 암반 비율은 평균 46.3±23.2%로 차이가 크게 나타났고, 제주도와 동해안에서 높았으며 남해안에 낮았다(Table 3).
Table 3.
Composition of bottom matrix and area at ten study sites on the coast of Korea.
3.2 투명도
해조류 포자 발아와 배아 생존에 있어 광질과 광량의 영향으로 수직 분포가 결정된다(Vadas et al. 1992). 연안의 광 투과는 탁도의 영향을 받아 수심이 깊을수록 감소하는 것으로 알려져 있다. 우리나라 동해안에는 다양한 해조류가 조간대부터 조하대 수심 30 m까지 생육하고 있다(NFRDI 2006, 2007). 투명도는 해조류의 광합성을 결정하는 빛의 양을 결정하는 요소이며, 바다숲을 이루는 대상 종들이 서식하는 수심에 큰 영향을 미칠 수 있다. 조사지역 투명도의 평균값은 10개 연안에서 4계절(2, 5, 8, 10월)에 평균 8.5±2.7 m로 나타났다. 투명도는 해역별 연안 간 해양 환경적 특성으로 인하여 차이가 나타났으며, 제주도와 동해안에서 높고 상대적으로 부유물질이 많은 남해안에서 낮은 경향을 보였다(Table 4).
Table 4.
Transparency of ten study sites on the coast of Korea during this study period.
| Sites | Transparency (m) | ||||||
| Feb. | May | Aug. | Oct. | Average | Stdev. | ||
|
Eastern Coast | Goseong | 13.4 | 10.0 | 4.2 | 8.2 | 9.0 | 3.8 |
| Donghae | 12.3 | 9.3 | 11.5 | 8.3 | 10.4 | 1.9 | |
| Uljin | 15.7 | 6.5 | 11.4 | 5.9 | 9.9 | 4.6 | |
| Yeongdeok | 15.5 | 6.0 | 10.5 | 8.5 | 10.1 | 4.0 | |
| Ulju | 6.1 | 5.8 | 6.5 | 4.7 | 5.8 | 0.8 | |
|
Southern Coast | Busan | 5.2 | 4.0 | 4.1 | 3.2 | 4.1 | 0.8 |
| Geoje | 5.9 | 3.6 | 7.1 | 4.4 | 5.3 | 1.6 | |
| Geomundo | 5.7 | 5.7 | 8.3 | 9.7 | 7.4 | 2.0 | |
|
Jeju Island | Jeju | 15.4 | 12.0 | 7.8 | 6.3 | 10.4 | 4.1 |
| Seogwipo | 12.5 | 15.8 | 9.1 | 12.4 | 12.5 | 2.7 | |
| Average | 10.8 | 7.9 | 8.1 | 7.2 | 8.5 | ||
| Stdev.* | 4.5 | 3.9 | 2.7 | 2.8 | 2.7 | ||
3.3 다양도 지수
다양도 지수는 서로 다른 생물군집 사이의 종 다양성을 비교하거나 같은 군집에서 종 다양성의 변화를 유추할 때 사용된다. 즉 어느 정도 종이 관찰되고 있는가에 대한 종 풍부도(richness)와 각 종이 어떤 비율로 분포하고 있는지의 종 균형도(evenness) 내용을 포함하는 지수이다(Yoon and Shin 2015). 환경변화는 생태계의 복원력을 감소시키고 환경파괴가 진행되면 생물 종 수가 감소하고 유전적 다양성도 잃게 되어 생태계는 생물적 불모지로 변화하게 된다(Cairns and Pratt 1990). 생물 다양도 지수는 군집의 안정도에 대해 판정하는 지수이며 생물의 출현종이 많을 경우 종간 상호작용이 다양하고 안정적으로 서식하는 것을 나타낸다(Pielou 1975). 바다숲 평가대상 10개 연안의 평균 다양도 지수는 2.15±0.63으로 나타나 지역적인 차이가 나타났다. 다양도 지수는 동해안의 동해에서 2.86으로 가장 높았고 영덕에서 0.60으로 가장 낮아 남해안과 제주 연안과는 다르게 지역 간 차이가 높은 경향을 보였다(Table 5).
Table 5.
Community indices of marine plants at ten study sites on the coast of Korea during the study period.
3.4 생체량
해산식물은 바다에서 일차 생산자로서 해양생물의 서식지와 산란장으로 제공될 뿐만 아니라 중요한 생물자원으로 이용되고 있다(Dring 1992; Graham and Wilcox 2000). 바다숲은 연안에 형성되어 있는 다양한 대형 해조류나 해초류 군락을 말하며, 특히 갈조류나 홍조류는 녹조류에 비해 다년생이 많아 바다숲이 지속적으로 유지될 수 있다. 또한 녹조류는 단년생이 많아 계절적인 변동이 뚜렷하지만, 바다숲을 구성하는 일부로서 해양생태계에서 고유의 역할을 수행할 수 있다. 바다숲 평가대상인 10개 연안의 바다숲 구성종의 평균 생체량 비율은 20.6±13.0%으로 연안 간의 차이가 크게 나타났으며, 제주도의 서귀포(39.8%), 남해안의 거문도(38.3%) 연안에서 높고, 동해안의 영덕(1.7%) 연안에서 가장 낮게 나타났다(Tables 6, 7).
Table 6.
Dominant species consisting of marine forests at the ten study sites on the coast of Korea.
Table 7.
Macroalgal species consisting of marine forests at the ten study sites on the coast of Korea during the study period.
3.5 무절산호말류
산호말류는 조간대부터 투광대의 하한에 이르는 광범위한 구역에 서식하고 있다(Leukart 1994). 산호말류는 갯녹음 현상의 원인으로 해조류가 착생할 수 있는 공간을 점유하여 해양생태계 전반에 구조적 변화를 일으킨다(Sohn et al. 2007). 산호말류는 포자 또는 과포자를 방출하여 암반 등 단단한 기질에 착생하여 확산되고, 생장속도는 일 년에 수 mm로 매우 느리지만 많은 포자와 과포자가 암반에 착생하기 시작하면 1~2년 정도에 완전히 산호말류로 뒤덮일 수 있다(Yoon 2015). 산호말류는 바다숲을 구성하는 대형 갈조류의 포자 착생을 방해하는 요소로 작용하고 일부 산호말류는 조식동물의 생장을 억제하는 화학물질과 다시마류 등과 같은 대형 해조에 영향을 미치는 타감작용 물질이 발견되었다(Suzuki et al. 1998). 산호말류는 다른 기능군과 달리 조식동물에 대한 저항성이 크고 엽체의 강인성이 높은 특징을 갖는다. 이러한 특징에 기인하여 산호말류는 군집의 천이 단계에서 전형적인 만기 천이형으로 간주되고 있다(Ahn and Kim 2009). 바다숲 평가대상인 10개 연안 무절산호말류의 평균 피도는 22.9±13.3%로 나타났다. 무절산호말류의 평균 피도는 동해안의 영덕(52.9%) 연안이 가장 높았고 남해안의 거제(6.3%) 연안이 낮았다(Table 8).
Table 8.
Coverage of crustose coralline algae at ten study sites on the coast of Korea during the study period.
3.6 조식동물
해양에서 조식동물은 어류, 연체류, 복족류 등 많은 생물이 포함되어 있으며, 제주 연안과 동해안에서 조식동물과 해조군락과의 상관성에 대한 연구가 이루어졌다(Lee et al. 1998; Kwon et al. 2010). 갯녹음은 해수의 온도 상승을 포함한 환경적 요인과 조식동물의 섭식압 증가에 의해 발생되는 것으로 알려져 있다(Figueiredo 1996; Choi et al. 2002). 조식동물 중 성게는 일반적으로 해조류를 섭식하는 조식성 동물로 확인되었지만 태충류, 갑각류 등을 섭식하는 잡식성 동물이라고 알려져 있다(Gao et al. 1990). 우리나라 제주 연안에서 소라류, 전복류, 고둥류 등의 조식성 패류들이 갯녹음을 확대시키고 있다고 보고되었다(Kim et al. 2002). 우리나라에 분포하는 조식동물은 성게류, 고둥류, 옆새우류, 단각류, 어류(독가시치, 쥐돔, 벵에돔, 쥐노래미, 쥐치 등), 군소 등이 대표적인 것으로 알려져 있다(FIRA 2014). 10개 연안 90개 정점에서 4계절(2, 5, 8, 10월) 동안 조식동물은 총 2문 10종이 출현하였다. 분류군별로는 극피동물(Echinodermata)이 7종, 연체동물(Mollusca) 3종이 출현하였다. 조식동물의 평균 개체수는 6.1±5.3 ind. m-2로 연안 간의 차이가 크게 나타났으며, 동해안에서 높게 나타났다(Table 9).
Table 9.
Herbivorous animal density at ten study sites on the coast of Korea during the study period.
| Sites | Density of herbivorous animal (ind. m-2)* | Sum | Average | Stdev | |||||||||
| A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | ||||
| Goseong | 0.1 | 6.0 | - | - | 0.1 | - | 7.0 | 1.9 | - | 0.2 | 15.3 | 2.6 | 3.2 |
| Donghae | 2.4 | 0.3 | - | 0.1 | - | 1.1 | 5.4 | 2.0 | - | - | 11.3 | 1.9 | 1.9 |
| Uljin | 1.2 | - | 0.8 | - | - | - | 0.3 | 0.8 | - | - | 3.1 | 0.8 | 0.4 |
| Yeongdeok | 8.6 | - | - | - | - | - | 0.8 | 4.8 | - | - | 14.2 | 4.7 | 3.9 |
| Ulju | 0.1 | 0.4 | - | - | - | - | 1.8 | 5.0 | 0.2 | - | 7.5 | 1.5 | 2.1 |
| Busan | 0.2 | 0.4 | - | - | - | - | 2.1 | 0.3 | 0.1 | - | 3.1 | 0.6 | 0.8 |
| Geoje | - | 0.3 | 0.2 | - | - | 0.1 | 1.3 | 0.1 | - | - | 2.0 | 0.4 | 0.5 |
| Geomundo | - | - | - | - | - | - | - | 0.2 | 0.1 | - | 0.3 | 0.2 | 0.1 |
| Jeju | - | - | 0.9 | - | - | - | 2.0 | 0.1 | 0.4 | - | 3.4 | 0.9 | 0.8 |
| Seogwipo | - | - | 0.2 | - | - | - | 0.7 | - | 0.1 | - | 1.0 | 0.3 | 0.3 |
| Average | 2.1 | 1.5 | 0.5 | 0.1 | 0.1 | 0.6 | 2.4 | 1.7 | 0.2 | 0.2 | 6.1 | 0.9 | |
| Stdev | 3.0 | 2.3 | 0.3 | 0.0 | 0.0 | 0.5 | 2.2 | 1.8 | 0.1 | 0.0 | 5.3 | 0.2 | |
* A : 둥근성게(Strongylocentrotus nudus), B : 말똥성게(Hemicentrotus pulcherrimus), C : 보라성게(Anthocidaris crassispina), D : 분홍성게(Pseudocentrotus depressu), E : 올리브분지성게(Microscyphus olivaceus), F : 하드윅분지성게(Emnopleurus hardwick), G : 기타 성게류(Echinoida spp), H : 뿔소라(Chicoreus asianus), I : 소라(Batillus cornutus), J : 북방전복(Nordotis discus)
3.7 바다숲 평가
바다숲의 생태적 평가 방법(EEM, Ecological Evaluation Method)은 6개 인자를 선택하여 평가한 생태적 평가지수(EEI, Ecological Evaluation Index) 구간에 따라 생태적 상태 범주(ESC, Ecological Status Category)를 구분하였다. 바다숲 평가 인자는 바다숲의 확장과 축소에 영향을 가장 크게 미칠 수 있는 6개 인자(자연 암반 면적 비율, 투명도, 다양도지수, 생체량 비율, 무절산호말류 피도, 조식동물 개체수)를 활용하였다. 바다숲 평가에 이용한 6개 인자의 점수 부여는 5단계를 1점 간격으로 구분하여 1~5점을 부여하였다(Table 10).
Table 10.
Five different scores based on ecological evaluation index for six factors.
또한, 바다숲 평가 인자는 바다숲의 확장과 축소에 영향을 주는 기여도에 따라 가중치(weight)는 첫째, 바다숲 구성에 필요한 물리적 환경인자(자연 암반, 투명도)는 0.5, 둘째, 바다숲 축소에 영향을 미치는 생물적 인자(무절산호말류, 조식동물)는 1.0, 셋째, 바다숲 확장에 영향을 미치는 생물적 인자(다양도 지수, 바다숲 구성종 생체량)는 1.5로 구별하여 가중치를 다르게 적용하여 최종 평가점수를 산출하였다(Table 11).
Table 11.
Total scores of ten study sites after evaluation based on weights of six factors on the coast of Korea.
| Sites | *Six Factors (weight=0.5, 1, 1.5) |
Total Score | |||||||||||
| NR (0.5) | Trans. (0.5) | DI (1.5) | BS (1.5) | CCA (1) | HA (1) | ||||||||
|
Ratio (%) | score |
Depth (m) | score | H΄ | score |
Ratio (%) | score |
Ratio (%) | score |
Number (ind. m-2) | score | ||
| Goseong | 45.1 | 1.5 | 8.9 | 1.5 | 1.86 | 3.0 | 11.4 | 3.0 | 27.4 | 4.0 | 15.3 | 1.0 | 14.0 |
| Donghae | 37.8 | 1.0 | 10.4 | 2.0 | 2.86 | 4.5 | 20.0 | 3.0 | 24.3 | 4.0 | 11.4 | 2.0 | 16.5 |
| Uljin | 36.3 | 1.0 | 9.9 | 1.5 | 2.17 | 4.5 | 26.3 | 3.0 | 32.7 | 4.0 | 3.1 | 4.0 | 18.0 |
| Yeongdeok | 54.5 | 1.5 | 10.1 | 2.0 | 0.60 | 1.5 | 1.7 | 1.5 | 52.9 | 3.0 | 14.1 | 1.0 | 10.5 |
| Ulju | 51.3 | 1.5 | 5.8 | 1.0 | 2.42 | 4.5 | 24.4 | 3.0 | 17.1 | 5.0 | 7.6 | 3.0 | 18.0 |
| Busan | 28.4 | 1.0 | 4.1 | 1.0 | 2.77 | 4.5 | 25.6 | 3.0 | 12.2 | 5.0 | 3.2 | 4.0 | 18.5 |
| Geoje | 24.4 | 1.0 | 5.3 | 1.0 | 2.03 | 4.5 | 13.7 | 1.5 | 5.8 | 5.0 | 2.1 | 5.0 | 18.0 |
| Geomundo | 21.4 | 1.0 | 7.4 | 1.5 | 2.34 | 4.5 | 38.3 | 4.5 | 16.7 | 5.0 | 0.3 | 5.0 | 21.5 |
| Jeju | 63.8 | 2.0 | 10.4 | 2.0 | 2.13 | 4.5 | 4.3 | 1.5 | 23.8 | 4.0 | 3.4 | 4.0 | 18.0 |
| Seogwipo | 99.9 | 2.5 | 12.5 | 2.5 | 2.36 | 4.5 | 39.8 | 4.5 | 11.5 | 5.0 | 1.0 | 5.0 | 24.0 |
연구 지역인 10개소에 대하여 생태적 평가지수(EEI, Ecological Evaluation Index)의 구간을 적용하여 생태적 상태 범주(ESC, Ecological Status Category)를 평가한 결과는 첫째, 매우 양호(very good) 지역에 해당하는 연안은 없었다. 둘째, 양호(good) 지역은 안정적인 상태로 2개 연안(거문도, 서귀포)이 해당하였다. 셋째, 보통(moderate) 지역은 6개 연안(동해, 울진, 울주, 부산, 거제, 제주)이 해당하였다. 넷째, 불량(bad) 지역은 불안정한 상태로 2개 연안(고성, 영덕)이 해당하였다. 다섯째, 매우 불량(very bad) 지역은 매우 불안정한 상태로 해당하는 연안은 없는 것으로 나타났다(Table 12).
Table 12.
Ecological evaluation index, ecological status categories and management plan stages for natural marine forests, which is used in this study on the coast of Korea.
3.8 바다숲 관리 방안
바다숲 관리를 위한 실행방안(action plan)은 모니터링(monitoring), 생태적 복원(ecological restoration), 인공적 복원(artificial restoration), 환경적 복원(environmental restoration)의 4가지로 구분하여 표 13에 제시하였다.
바다숲 관리를 위한 실행방안으로 첫째, 모니터링은 바다숲의 생태환경에 대한 다양한 요인을 정기적으로 관찰하기 위해 갯녹음, 해산식물, 조식동물의 생육 상황 등을 조사하여 변화를 주기적으로 점검하는 것을 모니터링으로 구분하였다. 둘째, 생태적 복원은 바다숲이 축소되는 초기 단계에서 실행하는 방법으로 조식동물 조식압 조절, 자연 암반(부착기질) 개선, 해조류 포자 가입, 해조류 연승 설치를 생태적 복원으로 구분하였다. 셋째, 인공적 복원은 바다숲이 축소되는 중기~말기 단계에 실행하는 방법으로 해산식물 이식, 자연석 설치, 인공블럭 설치, 해중림초 설치 등 자연 암반에 해조류를 직접 이식하는 것과 인공구조물을 설치하여 부착 기질을 확대하는 것을 인공적 복원으로 구분하였다. 넷째, 환경적 복원은 바다숲이 심각하게 훼손된 말기 단계에서 실행하는 것으로 연안 환경 개선, 유입 오염원 조절, 어업활동 및 양식업 등을 규제하는 환경적 복원으로 구분하였다(Table 13).
Table 13.
Action plans and restoration methods of marine forests on the coast of Korea.
바다숲 관리 방안은 생태적 상태 범주(ESC, Ecological Status Category)에 따라 관리 방안 단계(MPS, Management Plan Stage)를 5단계(MPS Ⅰ~Ⅴ)로 설정하여 제시하였다(Table 14). 관리 Ⅰ단계(MPS Ⅰ)는 바다숲 생태적 상태가 매우 양호(very good)한 지역으로 보전지역(conservation area)으로 지정하여 관리하고, 2단계(MPS Ⅱ)~5단계(MPS Ⅴ)는 바다숲 생태적 상태가 양호(good), 보통(moderate), 불량(bad), 매우 불량(very bad)한 지역으로 복원지역(restoration area)으로 지정하여 바다숲 조성사업을 추진하여야 한다.
Table 14.
Management plan stages (MPS) based on ecological status category (ESC) for marine forests of the coast of Korea. MPS were graded into five stages from I to V. ESC were classified into five different states from very good, good, moderate, bad, and very bad.
바다숲 관리 방안은 첫째, Ⅰ단계(MPS Ⅰ) 지역은 바다숲이 매우 우수한 지역으로 연안 환경, 해산식물, 조식동물, 갯녹음 상황을 정기적으로 모니터링하며 관리한다. 둘째, Ⅱ 단계(MPS Ⅱ) 지역은 바다숲이 축소되는 초기 상태로 갯녹음과 조식동물에 의한 피해가 매우 적은 지역으로 생태적 복원을 추진하여야 한다. 셋째, Ⅲ 단계(MPS Ⅲ)지역은 바다숲이 축소되는 중기상태로 갯녹음과 조식동물에 의한 피해가 진행되고 있는 지역으로 생태적 복원을 우선으로 추진하고 인공적인 복원을 병행하여야 한다. 넷째, 4단계(MPS Ⅳ) 지역은 바다숲이 축소되는 말기상태로 갯녹음과 조식동물에 의한 피해가 심한 지역으로 생태적 복원과 인공적 복원을 적극적으로 추진하여야 한다. 다섯째, 5단계(MPS Ⅴ) 지역은 바다숲이 심각하게 축소된 말기상태로 연안 환경 파괴, 갯녹음과 조식동물에 의한 피해가 매우 심한 지역으로 환경적 복원을 우선으로 추진한 후에 바다숲 관리를 위한 생태적 복원과 인공적 복원을 추진하여야 한다. 또한, 생태적 복원에 이용하는 해조류는 해역에 적합한 다년생과 단년생 종을 이식(transplantation)하고, 해조류 생활사를 고려하여 주기적으로 보식(complementary planting)하여야 한다. 인공적 복원은 관리 3~5 단계(MPS Ⅲ~Ⅴ) 해역의 환경적 특성을 고려하여 자연석이나 인공구조물(해중림초, 인공블럭 등) 중에 적합한 방법을 선택하여 시설량(1개 단지 시설기준 : 평면투영면적 500m2)을 해양환경적 특성을 고려하여 조절하여야 한다.
본 연구지역 10개 연안을 바다숲 평가에 의한 관리 방안으로 적용한 결과, 보전지역으로 지정하여야 할 관리Ⅰ단계(MPS Ⅰ)에 해당하는 연안은 없었다. 관리Ⅱ단계(MPS Ⅱ)는 생태적 상태가 양호한 지역으로 2개 연안(거문도, 서귀포), 관리Ⅲ단계(MPS Ⅲ)는 생태적 상태가 보통인 지역으로 6개 연안(동해, 울진, 울주, 부산, 거제, 제주), 관리Ⅳ단계(MPS Ⅳ)는 생태적 상태가 불량한 지역으로 2개 연안(고성, 영덕), 관리Ⅴ단계(MPS Ⅴ)는 바다숲의 생태적 상태가 매우 불량한 지역으로 조사지역 중 해당하는 연안이 없었다(Table 14).
4. 결론
4.1 바다숲 평가
본 연구에서 바다숲 평가는 바다숲 조성사업 대상 지역에 보편적으로 적용할 수 있는 방법을 제시하기 위하여 바다숲 확장과 축소에 영향을 미치는 모든 인자를 포함하지는 않았다. Dawson (1966)은 해산식물 군집을 연구하는데 고려해야 할 사항을 비생물적 요인과 생물적 요인으로 구분하였다. 여기에 따르면 비생물적 요인은 물리적 요인(빛, 기질, 온도, 상대습도, 강우, 압력), 화학적 요인(염분, 산소, 영양염류, 이산화탄소, pH, 오염) 및 역학적 요인(파도, 조류, 조석) 등으로 분류하였다. 생물적 요인은 해양생태의 기본 원리인 체제의 수준(개체군에서 생태계), 군집의 형성 과정(천이, 에너지 전이), 전략(진화, 식물의 반응), 생물학적 상호작용(공생, 경쟁, 포식), 생장(생장률과 반응) 등으로 해산식물과 환경 간의 관계를 구명하는 요인으로 제시하였다.
우리나라 ｢해양생태계의 보전 및 관리에 관한 법률｣ 제12조에 따르면 해양생태도를 작성하게 되어 있으며 총 3등급 권역으로 나누어 기본계획 수립에 활용하고 개발행위 등에 고려할 수 있도록 추진하고 있다. 국내에서 해역별 수질 등급, 해양생태등급, 갯벌 생태 등급, 해양생태계 건강지수(MEHI, Marine Ecology Health Index) 등을 개발하여 이용하고 있다. 미국에서는 해양건강도 지수(OHI, Ocean Health Index), CBHI (Chesapeake Bay Health Index)를 이용하여 평가한 후 연안을 관리하고 있다. EU (European Union)의 9개 국가에서 HELCOM (Helsinki Commission)을 설립하여 발트해 해양환경 보호를 위해 생물다양성(biodiversity), 부영양화(eutrophication), 유해물질(hazardous substances)에 대한 각각의 평가도구를 적용하여 최종목표로 발트해를 좋은 환경 상태(GES, Good Environmental Status)에 달성하고자 정책에 반영하고 있다(KOEM 2018).
국내·외에서 해양생태계를 평가하기 위해 현재까지 개발된 지수들은 해양환경, 부유생물, 저서생물, 퇴적물, 생물다양성, 사회환경 등을 평가 인자로 이용하고 있다. 이러한 평가지수는 조사와 분석에 많은 시간이 필요한 인자들로 이루어진 복잡한 평가 방법이며, 바다숲 확산과 축소에 직접적인 영향을 미치는 자연 암반, 해조류, 무절산호말류, 조식동물 등은 고려되지 않아 바다숲의 평가 방법으로는 적합하지 않았다. 바다숲 복원과 관리를 위한 과학적 평가를 위해서는 Dawson (1966)이 제시한 비생물적 요인과 생물학적 요인 중 중요도에 따른 가중치를 고려한 평가 방법이 필요하다고 판단된다. 본 연구에서 제시한 바다숲 평가 방법은 해조류 군집에 영향을 미치는 모든 인자를 포함하여 평가하지는 않았지만, 바다숲을 구성하는 해조류의 확장과 축소에 가장 큰 영향을 미치는 인자를 선택하기 위하여 우리나라 해조류 전문가들의 검토를 거친 후 중요도에 따라 인자별 가중치를 적용하였다.
바다숲 평가에 대한 선행연구는 본 연구진에서 생물적 요인만을 적용한 등급화 기준을 제시하여 한국수산자원공단에서 천연 해조장 관리 매뉴얼로 이용하고 있다(FIRA 2019). 최근 다른 연구진에 의해 도출된 바다숲 국가관리 중장기 실행계획(FIRA 2020)에서는 공간 지역의 생태환경 요소(암반 면적, 수심, 수온)와 생물상 관측 요소(해조류 생체량, 저서동물 개체수, 갯녹음 비율)를 적용하였다. 우리나라 해역을 5개 해양 생태축과 바다숲 조성사업 후보지를 공간적인 5등급으로 나누어 1~2등급의 공간에 대하여 바다숲 조성사업을 우선으로 추진할 것을 제시하였는데, 본 연구 평가 방법과 비교해 보았다(Table 15). 본 연구에서는 공간적 바다숲 후보지 등급보다는 바다숲 확장과 축소에 가장 큰 영향을 주는 6개 인자로 생태 환경적 2개 인자(자연 암반 비율, 투명도)와 생물적 4개 인자(해산식물 다양도 지수, 바다숲 구성종의 생체량 비율, 무절산호말류 피도, 조식동물 개체수)를 적용한 평가 방법(EEM, Ecological Evaluation Method)으로 생태적 상태 범주(ESC, Ecological Status Category)를 5단계로 구분하였다. 바다숲 평가 인자 선택과 평가 방법은 우리나라 동해, 남해, 서해의 해양환경적 특성과 해산식물의 적응 특성이 다르므로 바다숲 국가관리 중장기 실행계획을 이용한 인자들 중 해산식물의 서식대에 영향을 주는 투명도를 고려하지 않는 수심만을 적용하여 현실과 다른 결과가 유추될 수 있다. 따라서 바다숲 중장기 관리를 위한 평가 인자의 선택은 장기적으로 보완할 수 있는 연구가 계속해서 진행되어야 할 것이다.
Table 15.
Comparison of selecting factor for evaluation methods in marine forests.
| Division |
White Book of Marine Forests |
Establish the Action Plan for Marine Forests | This Study |
| FIRA 2019 | FIRA 2020 | 2023 | |
| Selecting Factor |
• richness indices of marine plants • diversity indices of marine plants • biomass of marine plants • proporation of barren ground • density of herbivores |
• area of natural rock • average depth • annual average of surface temperature • biomass of seaweed • biomass of seaglass • area of barren ground • number of individuals for bentos |
• proporation of natural rock • transparency • diversity indices of marine plants • proporation of dominant species in marine forests • proporation of crustose coralline algae • density of herbivores |
|
• environmental factor (0) • biological factor (5) |
• environmental factor (3) • biological factor (4) |
• environmental factor (2) • biological factor (4) | |
| Weight | - | application | application |
| Grade | five stage | five stage | five stage |
| Area |
- small target area • natural marine forests : < 0.04 km2 |
- large target area • natural rocks : 0~34.16 km2 |
- small target area • natiral rocks : 0.1~0.80 km2 • east sea : depth 0~20 m, width 200 m • south sea : 0~10 m, width 200 m |
4.2 바다숲 관리 방안
미국, 영국, 네덜란드, 지중해 연안 국가는 해산식물 군집이 경제적으로 가치가 있으며, 생산성이 매우 높은 서식처라는 것이 인식되어 이러한 지역을 확장하여 복원하고 있다. 특히, 염습지, 맹그로브 습지, 산호초와 해초류에 집중되어 있으며 일본의 경우는 해초류(잘피)와 해조류 복원사업을 우리나라와 유사한 방법으로 많은 연안에서 추진하고 있다(FIRA 2020).
바다숲은 해산식물 군집을 복원(restoration)시키고 새로운 군집을 조성(creation)하는 것을 지속적으로 유지할 수 있는 방법이다. 현재 훼손된 군집을 저감(mitigation)시키는 방안으로는 파괴된 군집을 대체할 수 있는 새로운 군집을 조성시키는 것으로서 개발 및 오염과 남획으로 훼손된 지역에 널리 적용하고 있다(Dawes 2005). 자연환경 복원 개념은 자연 과정에 맡기는 복원(natural process), 인위적 복원(restoration), 복구(rehabilitation), 대체(reclamation), 향상(enhancement)의 개념으로 구분할 수 있다. 복원은 훼손되기 이전의 상태로 되돌리는 것이고, 복구는 원래의 생태계와 유사한 상태로 되돌리는 것으로 구분한다. 대체는 다른 곳에 원래의 생태계를 조성하는 것이고, 향상은 생태계의 기능적인 면을 증진하는 것이며, 자연적 복원은 자연의 회복력을 통해 생태계를 복원하는 것으로 구분된다(ME 2011).
바다숲 복원은 해양생물에 가장 기본이 되는 서식지 복원과 복구의 개념을 적용하여 연안의 해양생태계를 복원하는 개념으로 볼 수 있다. 본 연구에서 바다숲 복원을 위한 실행계획은 모니터링, 생태적 복원, 인공적 복원, 환경적 복원의 4가지로 구분하여 제시하였다. 바다숲 관리 방안은 바다숲 확장과 축소에 가장 큰 영향을 미치는 6개 인자를 이용하여 생태적 평가 지수(EEI, Ecological Evaluation Index)로 생태적 상태범주(ESC, Ecological Status Category)를 구분한 후 관리 방안 단계(MPS, Management Plan Stage)를 5단계로 설정하여 우리나라 바다숲 조성사업에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.
우리나라뿐만 아니라 전 세계적으로 연안에 분포하고 있는 바다숲은 갯녹음과 바다사막화의 위기에 직면해 있다. 전 지구적 기후변화, 해양생태계 변화, 육상 기인 물질의 유입에 따른 환경오염, 갯녹음 확대, 연안개발 등으로 바다숲이 지속해서 훼손되거나 파괴되어 가고 있다. 바다숲의 이러한 문제를 가장 효율적으로 대처할 수 있는 관리 방안은 현재 바다숲 생태계를 체계적으로 평가하여 각각의 수준에 따라 관리목표를 설정하여 추진하는 것이다.
연안 습지는 최근 10년간 중요성이 드러나면서 습지 관리 선진국인 유럽에서 습지 정책 및 관리가 다른 자연생태계 관리와 마찬가지로 정확한 예측이 매우 힘들어 적응관리(adaptive management)가 매우 중요하다고 인식되고 있다. 연안 습지의 관리목표를 수립하고 이를 달성하기 위한 계획을 세우면 장기적으로 관리 결과를 평가하여 습지계획을 수정하는 것이 필수적인 것으로 제시되었다(De Groot et al. 2006). 우리나라에서도 자연자원관리를 위한 핵심도구인 적응관리를 바다숲에 적용하여야 한다고 제안한 바에 의하면 적응관리 한계인 불확실성을 관리대상으로 장기간 관리 방법의 연속성을 유지해야하기 때문에 많은 시간과 고비용이 소요될 것이라고 하였다(Park et al. 2019).
바다숲 관리는 현재 생태 환경적 상태를 고려하여 단계적인 향상을 목표(goal)로 보전과 복원을 지속적으로 추진해야 축소되어 가는 바다숲을 유지할 수 있다. 전 지구적 기후변화에 의한 지역적 생태 환경적인 변화가 바다숲 확장과 축소에 매우 큰 영향을 미친다. 연안해역의 환경변화는 해조류의 지리적 분포를 변화시키기 때문에 바다숲 조성에는 다년생과 단년생 해조류의 생태 환경적 적응 특성을 고려한 기술개발과 인공구조물에 의한 복원보다는 자연 암반의 해조류 복원을 우선적으로 관리하여야 한다. 조식동물은 본 연구에 포함된 종 이외에도 해조류를 왕성하게 섭이하거나 먹이활동으로 해조류를 대량으로 훼손시키는 군소, 어류(독가시치, 쥐돔, 뱅에돔, 쥐치 등) 등을 고려하여야 한다. 갯녹음은 산호말류 전체를 조절하는 것보다 유절산호말류의 경우 해양생태계에서 유기적인 역할과 기능을 하고 있으므로 자연적인 천이 과정으로 받아들이고 해조류의 착생을 방해하는 무절산호말류를 조절하는 것을 고려해야 한다.
바다숲은 연안 생태계의 중요한 자원이며, 인간과 해양생물에게 다양한 서비스를 제공하는 곳으로 해조류와 해초류를 포함하고 있다. 본 연구에서는 다루지 못하였지만, 우리나라에서도 최근에 블루카본(blue carbon)에 대한 관심과 정책이 수립되고 있으므로 바다숲 국가관리 중장기 실행계획에 해초류에 대한 블루카본축을 별도로 관리하고 복원기술을 개발할 수 있는 실행연구를 지속해서 수행하여야 한다.
우리나라는 바다숲 조성사업의 목표를 2009년부터 2030년까지 54,000 ha를 추진할 계획으로 2019년까지 21,489 ha (173개소)를 추진하였다. 바다숲 조성사업은 앞으로도 많은 목표가 남아 있어 본 연구와 기존의 연구 결과를 보완하여 활용하면 바다숲 관리에 효율적으로 이용될 수 있을 것이며, 지구적 기후변화와 지역적 환경변화에 대처한 바다숲 복원과 지속적인 관리가 이루어질 수 있을 것으로 판단된다.
