第１回海中海底工学フォーラム・ZERO @東京大学生産技術研究所（目黒）コンベンションホール、2019.4.12

コーラル・トライアングルの沿岸生態系保全－２つの超学際的プロジェクトの紹介－

灘岡和夫
東京工業大学 環境・社会理工学院
1

沿岸生態系のさまざまな機能・恩恵
多様な生物の生息空間
漁場機能

景観機能

環境浄化機能防災機能

観光・リクレーションの場

etc.

コーラル・トライアングル Coral Triangle：
沿岸生態系の生物多様性が世界で最も高い海域“coral triangle”

沿岸⽣態系劣化が深刻なcoral triangle周辺海域
人口圧力が高く，貧困層の多くが沿岸資源に依存

local
さまざまな陸源負荷
過剰・破壊的漁業，非持続的観光開発，etc.

＋ global
地球温暖化(WRI., 2012)

サンゴ礁の85％以上が人為的影響にさらされており、45％が危機的状況
マングローブ林や海草藻場なども大きな衰退傾向にある

H21年度地球規模課題対応国際科学技術協力プログラム（SATREPS）プログラム採択課題

フィリピン国統合的沿岸生態系保全・適応管理（CECAM）プロジェクト
日本側研究代表者： 灘岡和夫 東京工業大学相手国：フィリピン
研究期間：Ｈ22年3月～H27年2月（５年間）
予算規模：総額 約4.8億円

６つの重点調査研究サイトと主要な環境負荷要因（＋比較サイトとしての沖縄）

Laguna湖+Manila湾

Bolinao+
Lingayen湾

複合的陸源負荷＋過剰養殖＋利水，etc

過剰養殖と湾スケール陸源負荷

Boracay島 （H24年からの追加サイト）

PuertoGalera

観光開発に起因する生態系劣化による海岸浸食

観光開発に起因する負荷等

Guimaras海峡+Banate湾
海峡スケール多元的陸源負荷（と過剰漁業）

Laguindingan
現状では比較的健全な沿岸生態系・・・コントロールサイト連続的・包括的モニタリングシステム

Continuous
Comprehensive
MonitoringSystemプラットフォーム型CCMSの例: Bolinao養殖エリア
Collaboration:
CECAM Projectand Bolinao LGU

Platform
Contractor
wasLGU
Anchored floating-type
CCMSPlatform• JICA agreed to give the CCMSCCMS
platform
CECAM Project
construction contract
to Bolinao LGU

CECAM-LGU MoA• Bolinao LGU will shoulder caretaker payment
from after 2nd year (November 2012) of CCMS
Mean sea level
implementation
depth= 13.0 m

MeteorologicalHydrodynamic

Water quality

Sensor / Instrument

Parameter

Hydrodynamic
ADCP

Vertical 2D velocity

Water Level Logger

Water depth

Emergency Guideline

Water quality
Compact-DO

Dissolved oxygen (2)Infinity CLW

Chlorophyll-a, Turbidity

Infinity-CT

Salinity, Conductivity (2)Infinity-LW

Light penetration

CCMS Caretakers

Water Temp Pros

Water temperature (3)• CCMS caretakers were selected by Bolinao
LGU for a 24-hr round the clock security
service.

Weather station• Emergency operational guideline was alreadydrafted and discussed for operation with theLGU.

MeteorologicalRainfall
Wind speed and direction
Solar radiation
Humidity

On-going data collection since Oct. 2011.

Air temperature

BOLINAO
Date Completed:
September 2011
Date Operated:
October2011

LAGUNA LAKE

PUERTO GALERA
Date Completed:
January 2012
Date Operated:
February 2012

Date Completed:May 2012
Date Operated:
May 2012*

LAGUINDINGAN* Similar collaborative
platform-based
monitoring began
since March 2005
under the IMSWES
Project

BANATE BAY
Date Completed:
September 2012
Date Operated:
September 2012

Date Completed:
March 2013
Date Operated:
March 2013

IDSS（統合的意志決定支援システム）
重点サイトごとに特有の問題解決支援を想定して開発
IDSS

SITE

PROBLEMS

IDSS-LL

Laguna Lake andWatershed

Lake water quality as affected by aquaculture
Sediment, nutrient, other contaminants fromwatershed

IDSS-BL

Bolinao

Water quality and benthic habitats as affectedby mariculture and river discharges

IDSS-PG

Puerto Galera

Water quality and benthic habitats as affectedby terrestrial loadings, tourism

IDSS-BB

Banate BaySedimentation

IDSS-BI

Boracay Island

Coastal erosion, water quality, benthic habitats６つの重点調査研究サイトと主要な環境負荷要因（＋比較サイトとしての沖縄）

Laguna湖+Manila湾

Bolinao+
Lingayen湾

複合的陸源負荷＋過剰養殖＋利水，etc

過剰養殖と湾スケール陸源負荷

Boracay島 （H24年からの追加サイト）

PuertoGalera

観光開発に起因する生態系劣化による海岸浸食

観光開発に起因する負荷等

Guimaras海峡+Banate湾
海峡スケール多元的陸源負荷（と過剰漁業）

Laguindingan
現状では比較的健全な沿岸生態系・・・コントロールサイト

Bolinaoにおける過剰養殖等による環境問題
Luzon Is.

Bolinao, Pangasinan, Philippines
多量の給餌

多数の養殖生け簀
サンゴ礁エリア

Santiago Is.

魚の大量斃死養殖エリア

IDSS Framework (Bolinao)

13養殖魚の大量斃死リスクのシナリオ分析
各シナリオごとの魚の死亡率の空間分布図餌を全域で25%削減

Bolinao25%減、Anda25%増

ボリナオ市の海域

近隣自治体の海域一部地域のみで削減を行っても効果は限定的。
→魚の大量死を減らすには、近隣自治体との連携が不可欠。

持続的沿岸資源管理のための水質向上のキーポイント :“自治体間連系パートナーシップによる共同管理アクション”

本プロジェクトの成果に基づいて地元４自治体 (Alaminos, Anda, Bani and
Bolinao) 間の協定書が締結された
15

６つの重点調査研究サイトと主要な環境負荷要因（＋比較サイトとしての沖縄）

Laguna湖+Manila湾

Bolinao+Lingayen湾

複合的陸源負荷＋過剰養殖＋利水，etc

過剰養殖と湾スケール陸源負荷

Boracay島 （H24年からの追加サイト）

PuertoGalera

観光開発に起因する生態系劣化による海岸浸食

観光開発に起因する負荷等

Guimaras海峡+Banate湾
海峡スケール多元的陸源負荷（と過剰漁業）

Laguindingan
現状では比較的健全な沿岸生態系・・・コントロールサイトフィリピン・ボラカイ島での観光開発の現状と課題

White Beach

White Beach

http://ameblo.jp/estrada-philippines/entry-11301042814.html

http://www.whiteblue.jp/fundiving/

Coral reef

1,000,000
500,000
0

1984
1995
1996
1997
1998
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013

ボラカイ島では美しい砂浜（White Beach） と周辺のサンゴ礁が多くの観光客を惹きつけている

観光客数

1,500,000

年

17ボラカイ島での砂浜侵食の現状

ゴミ投棄

マリンスポーツ

護岸工事

下水流入

地球温暖化

ダイビング

サンゴ被度の大幅減少
75%(1988)↓
5-15%(2010)
1988

2007

18

ビーチの形成・防御に果たすサンゴ礁生態系の役割
遡上波の抑制サンゴ礁生態系（Boracay島の最も重要な観光資源の一つ）

波の減衰

波の減衰機能ビーチの砂の供給機能
Ｗｈｉｔｅ Ｂｅａｃｈの砂はほとんどがサンゴ礁生態系の生物起源入射波の砕波

Corals

仮にサンゴ群集が70cmの厚さ減少しただけで，ビーチでの波の這い上がり量が7.6mも増大することがコンピュータ・シミュレーション解析で確認されている

Coralsサンゴ

ハリメダ
有孔虫（海藻の一種）

貝殻“持続的”観光開発は可能か？
水質悪化

観光開発
アンカリング・ダイビング等

サンゴ礁生態系の衰退

White Beachの侵食

グローバル気候変動の影響は与件として考えるしかないのか?
ローカルな生態系保全の努力をグローバ
ル気候変動の緩和につなげるメカニズムはないのか？

一つの重要なキーワード： “ブルーカーボン”

“ブルーカーボン”： マングローブ林、海草藻場、塩性湿地に代表される大型一次生産者を主要構成要素とする沿岸海洋生態系により固定・隔離される炭素

海草藻場
塩性湿地
マングローブ林“ブルーカーボン生態系”主要構成要素

地球上の生物による全炭素固定量の55％は海洋生物によるものであるが、沿岸環境の劣化等によって世界のブルーカーボン生態系の0.5-3％が毎年失われつつあり(Pendleton et al. 2012)，適切な追加対応策がとられないままで推移すれば，今後100年以内に海草藻場の半分近く、マングローブのほぼ全体が失われる可能性がある。
この結果、ブルーカーボン生態系に蓄積された炭素の多くが二酸化炭素として大気に放出されることになる。
沿岸生態系劣化の急速な進行

世界的に最も高い多様性をもつコーラルトライアングル域

マングローブ種数分布

海草種数分布

H28年度SATREPSプログラム採択課題

コーラル・トライアングルにおけるブルーカーボン生態系とその多面的サービスの包括的評価と保全戦略 （BlueCARES）
日本側研究代表者： 灘岡和夫 東京工業大学
相手国：フィリピン、インドネシア
研究期間：Ｈ２９年４月～H３４年３月 （５年間）
予算規模：総額 約4.8億円

BlueCARES プロジェクトでは、コーラル･トライアングル域を対象に、ローカルな努力を通じての沿岸生態系保全とレジリエンス改善を強化するとともに、それが同時に地球温暖化の緩和への貢献にも繋がる効果的なスキームとしての「ブルーカーボン戦略」の構築と社会実装を目指すブルーカーボン研究の革新のためのキーポイント
1) 「ストック＋フラックス」ベースの評価
2)「要素ベース評価」から「生態系ベース評価」へ「マングローブ－海草藻場－サンゴ」連成システムによって特徴付けられる沿岸生態系全体としてのブルーカーボン動態評価

3) 「Local + sub-regional + regional + global」多重スケール評価
沿岸生態系は隣接する流域や外洋などの周辺系と密接にやり取りしている開放系として扱う必要があることからカーボン動態の把握･評価は「陸域－沿岸域－外洋域」の広域的な枠組みで行われる必要があり、必然的に多重スケール評価が求められる。その観点から、陸上生態系のグリーンカーボンの動態も含めた「グリーン＋ブルー」カーボン統合系としての視点も重要になる

4) シナリオ分析のための将来予測
ローカル･グローバル複合環境ストレス変動下の沿岸生態系動態を定量的に解析･予測するための多重スケール統合モデルシステムの開発

5) ブルーカーボンを含む様々な沿岸生態系サービスを維持・改善するための効果的なスキームの開発

リモートセンシングに基づくブルーカーボン
生態系の広域３次元マッピング
Sensor fusion による多重スケールマッピング

LiDARシステム

衛星リモセン：マルチスペクトル画像,
衛星LiDAR, 合成開口レーダ
広域な２次元/３次元マッピング航空機リモセン：LiDAR,
ハイパースペクトル画像
詳細な３次元マッピング

Intensity

Time

Top edge of canopy
Intermediate returnfrom sub-canopy

ドローン

Air/sea interface

より詳細なデータの取得

Bottomreturn

広域・詳細３次元マッピング
・マングローブの樹高（キャノピー層厚）・主要樹種判別/葉面積密度検出
・海草藻場判別 etc.
・高精度地形データ

目標： 両国の沿岸域の80％をマッピング

Mangroves carbon stock(Donato et al., 2011)

カーボンの大半は地下部（特に土壌内）に存在する！

ポイント:(1) 如何にして地下部を含む形での地上調査に基づく全国的なマッピングを実現するか？

“Core-and-Network” System (CNS)(2) さまざまな環境負荷の下でのブルーカーボン生態系動態を如何にして解析し将来予測可能にするか？

多重スケール統合モデルシステムの開発

フィリピンでのCore-and-Network System
COMPOSITION
Categories

No.

Cities/Municipalities

34

Agencies/Institutes

64

Government45

Non-Gov. Org.

10Peoples’ Org.

2

SectorNo.

Environment

13

Education

15

Tourism

4

Fisheries

9Business

3Culture

3

Social3

Network member

Energy1

Arrows are two-way lines of communication;
Broken arrows are the main lines among
the PMO & the CCOs

Legal

1

3 Clusters:
Luzon Cluster
Visayas Cluster
Mindanao Cluster

Program Management Office (PMO)
Cluster Coordinating Office (CCO)TOTAL(by M.D. Fortes)52

複合ストレス下の局所スケールBlue carbon生態系動態と「陸域－沿岸－外洋」システ
ムにおける広域炭素動態の解析・予測を可能とする多重スケール統合モデルシステム
広域モデルにおける沿岸境界条件としての簡略化沿岸モデル

マングローブ－海草藻場－サンゴ礁連成型
局所スケールBlue carbon 生態系動態モデル
サンゴ群体モデル

海草藻場動態モデル

Photosynthesis
ZDiffusion

ZZZ

CH2O
Ca-ATPase

CO2
Respiration

Ca2+ATPhcal

DIC cal2H+

CO2Coelenteron
Paracellularpathway

Permeation

TAcal

Calcification CaCO3

マングローブ動態モデル

多重nesting広域海水流動・物質輸送モデル

Z

DOcoe DIC coe TAcoe
hcoe

ExportExportAmbient
seawater

DOamb DIC amb TAambCalcifying fluid
Skeleton

Transport
Export
リーフスケール
海水流動モデルTransport

Filtering
Discharge

Green carbon変動下での陸源負荷モデル
土地利用・植生被覆状態等の変化に対応した表層土壌・有機物・無機栄養塩流出量の変化量の評価

Horizontaltransport
VerticaltransportSinking

堆積層動態モデル

陸源負荷対策
持続的水産資源管理
持続的観光開発
etc.

これらは、「持続的な社会-生態系共存システム」のあり方を問う「地域づくり」の課題

わが国とアジア・太平洋諸国は「アジア・太平洋型」の問題構造と課題解決の必要性を共有している連携ネットワーク基盤の構築へ！
さまざまな経験と情報の共有
人材育成を兼ねた人的交流
国際共同プロジェクトの実現
etc.