콩스피오르덴(스발바르)에서 25년 동안의 북극 온난화에 따른 켈프 숲의 군집 구조와 인구통계학

초록 스발바르의 북극 군도는 지구 온난화의 핫스팟이며, 많은 피오르가 해수 온도와 빙하 융해의 지속적인 증가를 경험하는 반면, 해빙 범위는 감소하고 있습니다. 1996/1998, 2012–2014, 2021년에 걸쳐 연구 사이트인 한스네세트, 콩스피오르덴(서 스핏스버겐)에서 매크로알갈 바이오매스와 종 다양성을 정량화하여 시간에 따른 잠재적인 변화를 확인했습니다. 2021년에는 층별 무작위 샘플링(1 × 1 m², n = 3)을 통해 하위 연안 깊이 단면(0, 2.5, 5, 10, 15 m)을 따라 앞서의 연구를 반복하고 3m에서 19m 사이의 지배적인 갈조류의 하한 깊이 제한을 조사했습니다. 모든 해조류의 최대 신선 중량(FW)은 2.5m에서 11.5kg m−2에 달했으며 99.9%가 켈프로 구성되었습니다. 2021년 깊이 단면을 따라 바이오매스 분포는 2012/2013년과 유의미한 차이가 없었지만, 디지테이트 켈프 군집(라미나리아 디지타타/헤도필룸 니그리페스)은 알라리아 에스크룬타로 지배되는 켈프 숲으로 변모했습니다. 결과적으로 우리는 바이오매스 할당이 켈프 종류별로 특화되어 있음을 보여주며, 시간에 따라 켈프 숲 구조에 뚜렷한 변화가 발생했습니다. 지난 10년 동안 켈프의 인구통계학이 변했고, 2021년에는 2.5m에서 젊은 켈프와 많은 고령의 켈프 개체가 혼합된 균형 잡힌 연령 구조가만 나타났습니다. 또한, 지난 25년 동안 모든 지배적인 갈조류의 풍부함과 하한 깊이 제한이 눈에 띄게 감소한 반면, 적조류의 풍부함은 깊이에서 변화가 없었습니다. 우리는 매크로알갈 군집에서 관찰된 변화의 주요 요인은 수중 빛 기후의 변화로, 현장 데이터는 2012년과 2017년부터 각각 탁도 증가와 조도 감소를 보여주었습니다. 그 결과, 해안 저암흑화로 인한 켈프 숲이 낮은 깊이로 후퇴하고 증가하는 온도로 인해 잠재적인 매크로알갈 바이오매스 증가 간의 상호 작용은 미래에 더욱 강화되어 북극 해안 및 피오르 생태계 서비스에 예기치 않은 결과를 초래할 가능성이 있습니다.