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瀬戸内海の栄養塩異変の 原因究明と栄養塩管理

香川大学・農学部 香川大学・瀬戸内圏研究センター

多田邦尚

資料２－２

栄養塩の現状の認識

Agricultural

Wastewater (Urban & Industry)

Red Tide

Nutrient

runoff

Phytoplankton

急激な都市化、 産業・人口の集中化

高度経済成長期

Agricultural

Wastewater (Urban & Industry)

Red Tide

Nutrient

runoff

Phytoplankton

1973年 瀬戸内海環境保全臨時措置法 1978年 瀬戸内海環境保全特別措置法 に改正

（瀬戸内法）

X

1973年（昭和48年）瀬戸内海環境保全臨時措置法

昭和30～48年

高 度 成 長 期

瀬戸内海はきれいになった！ 赤潮発生件数も減少 But イワシ類の不漁 イカナゴの不漁 ノリの不作（色落ち） 牡蠣の不作

環境管理の実験海域・瀬戸内海のたどった道 瀬戸内法 1980年 第１～４次 総量規制 ＣＯＤ 2002年 第５～６次 総量規制 ＣＯＤ，Ｎ，Ｐ

＜第６次水質総量規制のあり方＞ 窒素・リンについては、大阪湾において引き続き削減が必要であるが、 それ以外の瀬戸内海では現在の水質を維持することが適切。 （中央環境審議会答申）

単に、水質を良くするという時代は終わった！！！

瀬戸内海の埋め立て面積

『連鎖の崩壊』（四国新聞社）より

「瀬戸内の環境を守る連絡会」調べ

出典： 1）1960、1966、1971年：水産庁南西海区水産研究所調査 2）1978年（第2回）、1989～1990年（第4回）：自然環境保全基礎調査（環境庁）

出典： 1）1898、1925、1949、1969年：「瀬戸内海要覧」（建設省中国地方建設局） 2）1978（第2回）、1989～1990年（第4回）：自然環境保全基礎調査（環境庁） 3）2006年：「瀬戸内海干潟実態調査報告書」（環境省、平成18年）

注）出典により、面積測定方法に違いがある。

アマモ場とは

アオリイカ卵嚢

メバル稚魚

生物量・生物多様性

図. 新たな環境保全・創造施策のイメージ

水

質

良

劣

良 劣

瀬戸内法の目的

S.40年代後半

現状

瀬戸内法の

実際の効果

当初想定した

保全の方向

高度成長期の

環境悪化

高度成長期

以 前

（環境省の図を改変）

「環境管理の実験海域」

瀬戸内海

Stn. b

coastal sea intertidal zone

Shinkawa- Kasugagawa

River

11 Aug

14.4

35.7

PP

PO4-P

20.4

13.3

PO4-P

PP

Phosphorus balance (kg/12 hours)

11,000 m3/hour

TP: 33.7 TP: 12.4 TP: 21.3

34.8 PO4-P

PP 22.4

河川から負荷されたリンの70％が 干潟に捕捉されている

Stn. b

coastal sea intertidal zone

Shinkawa- Kasugagawa

River

2 Nov

29.7 10.5

PP PO4-P

0.3

2.3

PO4-P

PP

Phosphorus balance (kg/10 hours)

620 m3/hour

TP: 2.6 TP: 42.8

TP: 40.2

30.0

12.8

PO4-P

PP

DIN

(µM

) PO

4–P

(µM

) Si

(OH

) 4–S

i (µM

) 15

0

5

10

1.5

0.0

0.5

1.0

30

0

10

20

1973 1983 1993 2003 1978 1988 1998

Year

15

0

5

10

1.2

0.0

0.4

0.8

30

0

10

20

1990 1995 2000 2005

DIN

(µM

) PO

4–P

(µM

) Si

(OH

) 4–S

i (µM

)

Year

図 播磨灘の栄養塩濃度変化 （兵庫県浅海定線調査より） Nishikawa et al. 2010

DIN

(µM

) PO

4–P

(µM

) Si

(OH

) 4–S

i (µM

) 15

0

5

10

1.5

0.0

0.5

1.0

30

0

10

20

1973 1983 1993 2003 1978 1988 1998

Year

15

0

5

10

1.2

0.0

0.4

0.8

30

0

10

20

1990 1995 2000 2005

DIN

(µM

) PO

4–P

(µM

) Si

(OH

) 4–S

i (µM

)

Year

図 播磨灘の栄養塩濃度変化 （兵庫県浅海定線調査より） Nishikawa et al. 2010

出典：「瀬戸内海における窒素・燐の発生負荷量等解析調査報告書」（環境省）

全窒素の発生負荷量

全燐の発生負荷量

1979 1984 1989 1994 1999 2004

注）瀬戸内海の18灘の平均値を 単純平均したものである。 出典：「広域総合水質調査」 （環境省）

全窒素

全リン

透明度

1973 1980 1990 2000

21

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8S51

S53

S55

S57

S59

S61

S63

Ｈ２

Ｈ４

Ｈ６

Ｈ８

H10

H12

H14

H16

H18

H20

TN

(m

g/L)

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

DIN

(m

g/L)

（播

磨灘

　浅

海定

線　

表層

）

Ⅳ類型（神戸）

Ⅲ類型（神戸）

Ⅱ類型（神戸）

大阪湾（イ）

大阪湾（ロ）

大阪湾（ハ）

播磨灘（イ）

播磨灘（ロ）

播磨灘（ハ）

播磨灘（ニ）

播磨灘北西部（兵庫＆岡山）

淡路島西部南部

水島地先海域

児島湾沖

備讃瀬戸（イ）

備讃瀬戸（ロ）

牛窓地先海域

紀伊水道海域Ａ

播磨灘　DIN　表層

← 紀伊水道

全窒素 全データ 公共用水域水質調査データ

広域総合調査観測点

大阪府

公共用水域調査

兵庫県

香川県

0.01.02.03.04.05.06.07.08.09.0

10.0

1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

DIN

(μ

M)

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

TN

(m

g/L

)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

DIN

& T

N (μ

M)

DIN (μM)

TN (μM)

＜備讃瀬戸海域＞ 広域総合調査点195 香川県浅海定線調査点 1

兵庫県

環境省

香川県

香川大

無機態 窒素 （DIN）

有機態 窒素

全窒素

植物プランクトン や ノリ が利用

無機態 窒素 （DIN）

総量規制は こちらで

無機態 窒素 （DIN）

有機態 窒素

全窒素

植物プランクトン や ノリ が利用

無機態 窒素 （DIN）

総量規制は こちらで

非常に、海水中の微妙な 窒素濃度の変化が、 水産業に影響する ！

栄養塩管理に向けて

栄養塩濃度を適切に管理する必要性

栄養塩は どこから、どれくらい 入って来るのか ？

播磨灘のケース

栄養塩の起源

底泥

河川 外洋

(Tada et al., 2008)

図 播磨灘における表層水と底層水のDIN 濃度の季節変動

鉛直混合 底泥から底層への栄養塩溶出量の 減少の可能性は・・・・・？ → 栄養塩濃度減少の原因究明を！

時 間

水

質

底

質

悪い

良い

悪い

良い

加古川

揖保川

鴨部川

播磨灘

津田川

湊川 馬宿川

夢前川

市川

播磨灘を囲む河川流域

明石川

千種川

分布型水文流出モデルを用いた 河川流量の推定（ 石塚 2010）

播磨灘に流入する河川流量 兵庫県側が14倍（93%）多い．

播磨灘では、北：南＝１４：１で河川水流入 But ノリも１４：１と言うわけではない！

Salin

ity

(PSU

)

Precipitation (mm)

0 200 400 600

29

30

31

32

33

29

30

31

32

33

0 200 400 600 0 200 400 600 0 200 400 600 0 200 400 600

St. 2 St. 3 St. 4 St. 5 St. 6

St. 2 St. 3 St. 4 St. 5 St. 6

0 month

2 months before

Salin

ity

(PSU

) The months annual minimum salinity observed

2002 - 2008

柳 1980

藤原2011

河川から播磨灘に入った栄養塩は、 どのように動くか？

ノリ収穫期の西風が強い時は、東へ！

大雨の後は、２ヶ月位かけて南に移動？

それ以外の時期は ？？？

播磨灘の残渣流の

詳細な解析が必要！

播磨灘の残差流 （柳 1982）

藤原2011

加古川

揖保川

鴨部川

津田川

湊川 馬宿川

夢前川

市川

明石川

千種川

河川から

外洋から

底泥から

沿岸海域における 栄養塩の供給と循環

干潟・藻場 （浅場）

↑ 香川県のノリ養殖は基幹産業 （全国６位）

『海の栄養塩と漁業』

栄養塩

まとめ 近年（1990年以降）、栄養塩濃度、特にDIN濃度は 減少しているが、原因はわからない。 TN濃度では、検出できないような微妙な濃度差が水産業に 影響する。 栄養塩減少の原因がわからなければ、対策はたてられない。 各海域で、栄養塩ソースの割合（河川、底泥、外洋）や浅場 の機能、および詳細な残差流の解析が必要がある。 栄養塩濃度を高めても、単純には漁獲高は上がらない。