위성 엽록소-a를 이용한 부영양화 상태 평가 도구 개발
부영양화와 관련된 수질 매개변수 중 식물 플랑크톤 생체량의 지표인 엽록소-a 농도(Chl-a)는 유용한 지표입니다 [1]. 그러나 Chl-a 사용에 대한 방법론은 여전히 논의 중입니다. Chl-a는 해색 위성 센서에서 관측될 수 있으므로, 많은 연구에서 연안 수질 모니터링 및 평가를 위한 원격 탐사의 시공간적 이점을 확인했습니다 [2, 3]. 반면에, 원격 탐사된 Chl-a 농도(위성 Chl-a)의 수준과 경향을 모두 사용하여 부영양화를 평가한 연구는 거의 없습니다 [4] (Terauchi et al., 2014). Terauchi et al., [4]은 일본 도야마만에서 위성 Chl-a의 수준과 경향을 모두 적용하여 부영양화를 평가하는 유용성을 입증하고, 해수를 여섯 가지 부영양화 상태로 분류하는 방법론을 제안했습니다: 저감-감소 (LD), 저감-경향 없음 (LN), 저감-증가 (LI), 고감-감소 (HD), 고감-경향 없음 (HN), 고감-증가 (HI). 이 분류는 NOWPAP 지역의 부영양화 평가에도 적용됩니다 [5].
2018년, CEARAC은 개정된 NOWPAP 공통 절차의 선별 과정에 있는 세 가지 매개변수 중 하나인 위성 Chl-a만을 사용하여 NOWPAP 부영양화 평가 도구(NEAT)를 개발했습니다 [6, 7]. NEAT는 위성 및 현장 데이터의 비교 및 검증을 통해 지역 특성에 맞춰 조정된 시계열 데이터를 사용하여 NOWPAP 지역의 부영양화 상태를 예비적으로 평가합니다. 이 도구를 사용한 평가 결과인 NOWPAP 지역의 연안 부영양화 잠재력(CEP)은 아래 막대 그래프에 표시된 여섯 가지 색상 코드로 분류된 결과와 함께 CEARAC Web-GIS에서 확인할 수 있습니다.
2021년, NPEC의 연구원인 Elígio de Raús Maúre 박사와 Genki Terauchi 박사, 나고야대학교 우주-지구 환경 연구소(ISEE)의 Joji Ishizaka 교수, 그리고 Google LLC의 Nicholas Clinton 박사와 Michael DeWitt 등 국제 연구팀은 위성 Chl-a 데이터를 사용하여 전 세계적 규모의 부영양화 평가를 가능하게 하는 “Global Eutrophication Watch” 라는 온라인 도구를 개발했습니다. 이 도구는 전 세계 해양에서 부영양화 또는 빈영양화 상태이거나 부영양화(또는 빈영양화)가 될 가능성이 있는 지역을 예비적으로 식별할 수 있습니다 [8]. 이 도구는 영어 및 NOWPAP 언어로 제공됩니다.
현재 NPEC은 당사의 Global Eutrophication Watch 도구를 사용하여 유엔 지속가능발전목표(SDG) 14.1.1(a): 연안 부영양화 지수 달성 진행 상황을 추적하기 위한 지역 및 국가 지표를 개발하고 있습니다.
참조
[1] Harding, LW. Jr. and Perry, ES., “Long-term increase of phytoplankton biomass in Chesapeake Bay,” Mar Ecol Prog Ser 157, 39–52(1997).
[2] Kitsiou, D. and Karydis, M., “Coastal marine eutrophication assessment: A review on data analysis,” Environment International 37(4), 778 – 801 (2011).
[3] Klemas, V., “Remote Sensing Techniques for Studying Coastal Ecosystems: An Overview,” Journal of Coastal Research, 2 – 17 (2011).
[4] Terauchi, G., Tsujimoto, R., Ishizaka, J., and Nakata, H. “Preliminary assessment of eutrophication by remotely sensed chlorophyll-a in Toyama Bay, the Sea of Japan” Journal of Oceanography, 70, 175 – 184 (2014).
[5] Terauchi G, Maure, E R, Yu Z, Wu Zaixing, Lee C, Kachur V, and Ishizaka J “Assessment of eutrophication using remotely sensed chlorophyll-a in the Northwest Pacific region”, Proc. of SPIE, 10778, Remote Sensing of the Open and Coastal Ocean and Inland Waters, 107780H; doi: 10.1117/12.2324641 (2018).
[6] NOWPAP CEARAC , “Procedures for assessment of eutrophication status including evaluation of land-based sources of nutrients for the NOWPAP region” , (the NOWPAP Common Procedure 2013 Revised Edition)
[7] NOWPAP CEARAC, “Procedures for assessment of eutrophication status including evaluation of land-based sources of nutrients for the NOWPAP region “, (the NOWPAP Common Procedure 2015 Revised Edition)
[8] Elígio de Raús Maúre, Genki Terauchi, Joji Ishizaka, Nicholas Clinton & Michael DeWitt “Globally consistent assessment of coastal eutrophication” Nature Communications volume 12, Article number: 6142(2021)
