천리안 위성과 가우시안 과정 회귀를 이용한 COVID-19 팬데믹에 따른 식물성 플랑크톤의 대량 증식과 용존산소 농도 변화 모니터링 (Monitoring of Changes in the Dissolved Oxygen Concentration and Phytoplankton Bloom in the Coast of South Korea using COMS and Gaussian Process Regression)

서지정보

· 발행기관 : 한국해양환경·에너지학회
· 수록지 정보 : 한국해양환경•에너지학회지 / 26권 / 1호 / 57 ~ 65페이지
· 저자명 : 박성식, 김경회

초록

본 연구에서는 8월과 9월에 관측된 천리안 위성 자료를 활용하여 COVID-19 발생으로 인한 국내 연안의 표층 입자태 유기물질(POC, Particulate Organic Carbon)과 chlorophyll a(Chl.a) 농도 변화를 조사하였으며, 해양환경측정망 자료와 기계학습 기반의 가우시안 과정 회귀(GPR, Gaussian Process Regression) 모델을 활용하여 표·저층 용존산소(DO, Dissolved Oxygen) 농도 변화를 예측하였다. COVID-19 발생 이후 2020년 남해와 서해 연안의 POC 농도는 급격히 증가했다. 그 결과, 식물성 플랑크톤이 대량 증식하여 남해안과 서해안의 Chl.a. 농도는 2012~2019년 평균치 대비 각각 296.2, 60.8% 높게 관측되었다. 식물성 플랑크톤의 대량 증식과 그에 따른 광합성량 증가로 남해안의 표층 DO 농도는 일시적으로 증가하였다. 하지만, 대량 증식된 식물성 플랑크톤은 사후 저층에 퇴적되어 산소 소모를 촉진한 것으로 추정되며, 그 결과 2020년 9월 남해안의 저층 DO 농도는 2019년 9월에 비해 상대적으로 낮은 분포를 보였다.

영어초록

We investigated the changes in surface POC and Chl.a concentration in the coast of South Korea using the ocean color data of COMS(Communication, Ocean and Meteorological), and predicted surface and bottom DO concentration based on the GPR. After the outbreak of COVID-19, the POC concentration in the southern and western coasts increased. As a result, the concentration of Chl.a in the southern and western coasts was observed to be 296.2 and 60.8% higher than the average between 2012~2019, respec-tively, due to the bloom of phytoplankton. The surface DO concentration in the southern coast temporar-ily increased due to the increase in photosynthesis. However, it is estimated that massively proliferated phytoplankton was deposited on the bottom layer after their death resulting in acceleration of oxygen consumption, and as a result, the bottom DO concentration showed relatively lower than before the out-break of COVID-19.

참고자료

· 없음