海草・海藻藻場のCO2貯留量算定ガイドブック

国⽴研究開発法⼈
⽔産研究・教育機構
令和５年１１⽉

はじめに・このガイドブックは，農林⽔産省 みどりの⾷料システム戦略実現技術開発・実証事業のうち農林⽔産研究の推進（委託プロジェクト研究）「ブルーカーボンの評価⼿法及び効率的藻場形成・拡⼤技術の開発（JPJ008722）」で得られた研究成果に基づいて，海草・海藻類によるCO2貯留量算定⼿法とその考え⽅を紹介したものです．
・本ガイドブックでは，藻場タイプ・海域区分別CO2貯留量を算定する具体的⽅法をフローチャートで⽰しています．

【本ガイドブックの内容に関する問合せ先】
bcguidebook@fra.go.jp【本ガイドブック引⽤時の記載⽅法】
⽔産研究・教育機構（2023）海草・海藻藻場のCO2貯留量算定ガイドブック．⽔産研究・教育機構，pp. 13.
【掲載場所URL】
https://www.fra.go.jp/gijutsu/project/ﬁsheries_ecosystems/ﬁles/bluecarbon_guidebook2023.pdf

1

ブルーカーボン生態系による大気中CO2のとりこみ・光が海底まで届く浅い沿岸域において，マングローブ林，塩性湿地，藻場など⼤型の植物が繁茂し，有機炭素を⻑期間貯留する機能を持つ⽣態系をブルーカーボン⽣態系と呼びます．
・国連がブルーカーボン⽣態系の重要性を2009年に発表した時点では藻場のうち海草藻場のみが対象となっていましたが，近年は科学的根拠の蓄積が進んでおり，天然の海藻藻場や養殖海藻も効果的なCO2吸収源とみなす事例が増えています．国連では現在，海洋で有効な５つのCO2吸収源としてブルーカーボン⽣態系に加えて海藻養殖も含めています（表1） ．
・国連気候変動枠組条約を批准している各国は，⾃国の温室効果ガスの排出量・吸収量の算定結果を条約事務局に報告します．その算定は，気候変動に 関 す る 政 府 間 パ ネ ル （ IPCC ： Intergovernmental Panel on ClimateChange）が作成したガイドラインに準拠する必要があります．ここでCO2吸収源として認定されるためには，⼤気中のCO2を減らすことが必須となります．海草や海藻は，海中のCO2や炭酸イオンを光合成により吸収して⾃分の体の構成成分にする（有機炭素にする）ことで海中のCO2を減らし，その減らした分のCO2が⼤気から海中に取り込まれるため，ブルーカーボ
ン⽣態系がCO2吸収源とみなされています ．
表１

国連で議論されている海洋での５つのCO2吸収技術（※）
CO2吸収技術

技術の概要

ブルーカーボン⽣態系

吸収源として有効なブルーカーボン⽣態系を拡⼤し，海中に貯留される⼤気中のCO2量を増加させる

⼤型海藻養殖⼤型海藻養殖を促進してCO2貯留量を増加させ，⼤気からのCO2取り込み量を増加させる

海洋アルカリ化

海洋のアルカリ化を⼈⼯的に促進し，海洋が吸収できる⼤気中CO2量を増加させる

海洋肥沃化

鉄や栄養塩の散布により植物プランクトンの⽣産を増加させ，海洋に取り込まれる⼤気中のCO2量を増加させる

DAC/CCS*

⼤気から回収したCO2を海中や海底に送り込み，⼈⼯的に海中に貯留されるCO2量を増加させる※ UNESCO-IOC (2021) Integrated Ocean Carbon Research ‒ A summary of Ocean Carbon research, andVision of Coordinated Ocean Carbon Research and Observations for the Next Decadeの内容を集約した．
* DAC：Direct Air Capture，CCS：Carbon dioxide Capture and Storageの略

2

CO2貯留プロセスの概要
・海草・海藻藻場においてCO2貯留量として算定できるプロセスには以下の４つがあげられます．
①堆積貯留：枯れた海草・海藻が藻場内の海底に堆積し，⻑期間貯留されるプロセス②難分解貯留：枯れた海草・海藻，その細分化された破⽚が流出し，⻑期間CO2に戻らない難分解性の細⽚（粒⼦状）となり，藻場外の沿岸域に堆積して⻑期間貯留されるプロセス③深海貯留：波浪などでちぎれた海草・海藻が流れ藻となって沖合に流出し，浮⼒を失って深海へ沈降し⻑期間貯留されるプロセス④ RDOC貯留：海草・海藻が放出する難分解性の溶存態有機炭素が⻑期間にわたり海⽔中に貯留されるプロセス．難分解性溶存態有機炭素（Refractory Dissolved Organic Carbon）の頭⽂字からRDOCと呼ぶ

図1 ブルーカーボン⽣態系における⼤気中CO2に由来する有機炭素の海中での流れと4つの貯留プロセス

3

算定式の概要

・藻場のCO2貯留量は，単位⾯積当たりの藻場が貯留するCO2量（吸収係数）を求め，さらに⼈為活動によって増減させた藻場の⾯積（活動量）を乗じることで算定します．
・吸収係数は，⼤気から海中の海草・海藻に取り込まれたCO2量（隔離量）のうち，4つの貯留プロセスを経て海底・海中に⻑期間貯留されるCO2量を表します．したがって，吸収係数は海草・海藻によるCO2隔離量に貯留プロセスによって残存する割合を乗じることで算定されます（式1）．
・吸収係数の算定には，後述する吸収ポテンシャルと最⼤現存量（Bmax）および⽣態系変換係数（E )が必要になります．

式1：藻場のCO2貯留量の算定式
CO2貯留量（トンCO2/年） = ⾯積（活動量）× 吸収係数（トンCO2/⾯積/年）
吸収係数＝

CO2隔離量（ トンCO2 /⾯積/年）
海草・海藻が有機炭素化した
⼤気中CO2量（年間純⼀次⽣産量をCO2として算定した値）

×残存率

海草・海藻によって隔離された
⼤気中CO2のうち，分解されずに海中に⻑期間貯留される割合

4

藻場タイプ・海域区分
・⽇本国内には海草類が約15〜20種，海藻類が約1,000種分布しています．
・本研究では，各種のCO2吸収プロセスの類似性から藻場を海藻養殖も含めて21のタイプに分類しました（表2）．
・さらに，同じ藻場タイプであっても，藻場を構成する種は海域によって異なるため，図2のように9つの海域に区分しました．
・これにより，各藻場タイプ・海域区分別に吸収係数を算定しました（p.9，表4）．
図2 吸収係数を算定した海域区分
表2 吸収係数を算定した藻場タイプ
海草類

海藻類

養殖

藻場タイプ

各藻場タイプに含まれる主要な海草・海藻種

1．アマモ型

アマモ，スゲアマモ，コアマモなど

2．タチアマモ型

タチアマモ

3．スガモ型

スガモ、エビアマモなど

4．亜熱帯性海草⼩型ウミヒルモ類、マツバウミジグサ、コアマモ（亜熱帯型）など

5．亜熱帯性海草中型

リュウキュウスガモ、ベニアマモリュウキュウアマモなど

6．亜熱帯性海草⼤型ウミショウブ7．マコンブ型

マコンブ、ホソメコンブ、ガゴメコンブなど

8．ナガコンブ型

ナガコンブ、スジメ、アイヌワカメなど

9．アラメ型

アラメ、サガラメなど

10．カジメ型

カジメ、クロメなど

11．ワカメ型

ワカメ、ヒロメなど

12．温帯性ホンダワラ型

アカモク、ホンダワラ、ノコギリモクなど

13．亜熱帯性ホンダワラ型

ヒイラギモク、ヒメハモク、ヤバネモクなど

14．⼩型緑藻型

ヒトエグサ、アナアオサ、ミルなど

15．⼩型紅藻型

マクサ、ツノマタ、スサビノリなど

16．⼩型褐藻型

アミジグサ、ヒバマタ、ヤハズグサなど

17．⽯灰藻類

無節⽯灰藻類、有節⽯灰藻類など⽯灰化する藻類

18．コンブ類養殖型

マコンブはえ縄⽅式など

19．ワカメ型

ワカメはえ縄⽅式など

20．ノリ類養殖型

ノリ網浮き流し式、⽀柱式など

21．ホンダワラ類養殖型

アカモクはえ縄式など

5

天然藻場における算定式
・天然藻場の場合，CO2貯留量は吸収係数に対象とする藻場の⾯積を乗じて算定します．
・吸収ポテンシャルは，最⼤現存量Bmax 1gが貯留するCO2量を表し，以下の図3で⽰した算定式のうち，最⼤現存量と⽣態系変換係数を除いた残りの部分になります．
・吸収係数は，現場で計測した最⼤現存量Bmaxに，⽣態系変換係数Eと吸収ポテンシャルの２つを乗じることで求めることができます．
・炭素含有率Ccont は，乾燥重量を有機炭素量に換算するためのパラメータで，平均すると約30%となります．これにCO2とCの重量⽐（44/12）を乗じることでCO2量とします．
・⽣態系変換係数Eとは，葉上の付着珪藻や混⽣する他の海藻の現存量が無視できない場合などに，追加的な補正を⾏うための係数です．なお，補正がない場合はE＝１とします．
・CO2隔離量は年間純⽣産量（P ）に等しく，藻場タイプｊのP/Bmax⽐に対象藻場のBmaxを乗じることにより求めることができます．
・残存率（r1 ，r2 ，r3 ，r4 ）は，草藻体が隔離したCO2のうち4つの貯留プロセスで貯留される割合です．

図3 天然藻場を対象とした吸収係数の算定式．r1 ，r2 ，r3 ，r4 は，それぞれ難分解貯留，堆積貯留，深海貯留，RDOC貯留の残存率．ただし，r4はRDOC残存量を計算するための係数が含まれている．

6

海藻養殖における算定式
・海藻養殖の場合，現存量として⽔揚げ量（Y ）と取り残し量（C ）の⼆つを考える必要があります．前者は⼈間が直接利⽤する部分です．後者は波浪や枯死などにより養殖施設から脱落・流出した藻体，成育途中に間引かれた藻体などになります．
・⽔揚げ量は，最終的に⼤気中へCO2として戻り，堆積貯留，深海貯留および難分解貯留には貢献しないため，これらの算定式では⽔揚げ量Yを差し引いています．RDOC貯留については，天然藻場と同様に成⻑しながら難分解性の溶存態有機炭素を放出するので，⽔揚げ量と取り残し量から算定します（Y＋C )．

図4 海藻養殖を対象とした吸収係数の算定式

7

吸収ポテンシャル

・吸収ポテンシャルは，乾燥重量で求めた海草・海藻の現存量（天然藻場のBmax または海藻養殖のY+C )1g当たりのCO2貯留量を表します．
・吸収ポテンシャルの算定には，専⾨的な観測や分析機器，実験，解析が必要となります．
・本研究では，藻場タイプ・海域区分別の吸収ポテンシャルを算定しました（表3）．

表3 藻場タイプ・海域区分別の吸収ポテンシャル8吸収係数・吸収係数は，単位⾯積当たりの藻場のCO2貯留量を表し，吸収ポテンシャルに最⼤現存量（Bmax ）と⽣態系変換係数（E ）を乗じることにより求められます．
・本研究では，藻場タイプ・海域区分別に吸収係数を求めました（表4）．
・この吸収係数に藻場⾯積を乗じることで，簡易的にCO2貯留量を求めることができます．
・より正確な貯留量を求めるためには，p.8のように現存量（天然藻場のBmaxまたは海藻養殖のY+C ）を計測して吸収ポテンシャルを求めたうえで算定する必要があります．
・海藻養殖の場合，取り残し量Cが不明な場合には，標準値を使って算定することが可能です（表5）．
表4 藻場タイプ・海域区分別の吸収係数

表5 ⽔揚げ量Yに対する取り残し量Cの⽐率（標準値）
海藻養殖タイプ

コンブ養殖

ワカメ養殖

ノリ養殖

ガラモ養殖

C の標準値

0.81.3300.259CO2貯留量算定フローチャート
・藻場のCO2貯留量は以下のフローにしたがって算定することができます．
CO2貯留量の算定を⾏う藻場を選定
繁茂期（現存量が最⼤）に現場調査・計測を実施．
（被度観測・坪刈りなど）

分布⾯積の観測．

⾯積：活動量

単位⾯積当たりの海藻湿重量（gWW/㎡）
サンプルの⼀部の重量を乾燥前後で計測し，湿重量から乾燥重量へ換算．
乾燥は60℃で48時間以上が⽬安．

⽣態系変換係数の推定

乾燥重量（gDW/㎡）

吸収ポテンシャル
表3から対象海域の藻場タイプの値を使⽤．

別の海藻が混⽣していれば，その現存量と吸収ポテンシャルから吸収係数を算出．対象藻場の吸収係数との⽐率からEを推定する（対象藻場：2.5，別の海藻：0.5であれば，(2.5＋0.5)/2.5＝1.2）．

吸収ポテンシャル×Bmax×Eが計測できない場合は，表4から＝ 吸収係数（gCO2/m2/年）B対象海域の吸収係数の値を⽤いる．
max

吸収係数（CO2トン/ha/年）× ⾯積（活動量）＝ CO2貯留量（CO2トン/年） が算定できる

10

CO2貯留量算定フローチャート：海藻藻場の算定事例
算定事例１：東北アラメの場合※以下の数値は参考値です
宮城県牡⿅半島アラメ場を選定
繁 茂 期 8 ⽉ に 50×50㎝ ⽅ 形
枠で3か所の坪刈り調査を実施し，1㎡当たりに換算．

分布⾯積の観測：ドローンで空中撮影．
⾯積：2.5ha

単位⾯積当たりの海藻湿重量28,130（gWW/㎡）
サンプルの⼀部の重量を乾燥前後で計測し，湿重量から乾燥重量へ換算．
乾燥は60℃で48時間以上が⽬安．

⽣態系変換係数の推定

乾燥重量2,813（gDW/㎡）

対象種以外の海藻は無視できるため E=1 ．

吸収ポテンシャル
表3から東北太平
洋・アラメの値
を使⽤．

0.098×2,813×1＝ 吸収係数275.7（gCO2/m2/年）

吸収係数 2.757（CO2トン/ha/年）× ⾯積 2.5 ha= 6.893（CO2トン/年） と算定

11

CO2貯留量算定フローチャート：海草藻場の事例
算定事例２：北海道スガモ場の場合※以下の数値は参考値です
北海道厚岸湾スガモ場を選定

分布⾯積の観測：
衛星画像解析で推定．

繁茂期8⽉に50×50㎝⽅形
枠で5か所の坪刈り調査を実施し，1㎡当たりに換
算．

⾯積：6.8 ha

単位⾯積当たりの海藻湿重量12,252（gWW/㎡）
サンプルの⼀部の重量を乾燥前後で計測し，湿重量から乾燥重量へ換算．
乾燥は60℃で48時間以上が⽬安．

⽣態系変換係数の推定

乾燥重量3,063（gDW/㎡）

吸収ポテンシャル
表3から北海道・スガモの値を使⽤．

温帯性ホンダワラ類が混⽣し，乾燥重量2,100g/㎡であった．北海道・温帯性ホンダワラの吸収ポテンシャル
0.098から，吸収係数は205.8となる．
したがって，スガモの吸収係数との⽐率から(2039.74+205.8)/2039.74=1.1とした．

0.613×3,063×1.1＝ 吸収係数

2,065.4（gCO2/m2/年）

吸収係数 20.654（CO2トン/ha/年）× ⾯積 6.8 ha=140.447（CO2トン/年） と算定

12

CO2貯留量算定フローチャート：海藻養殖の事例
算定事例３：徳島県ワカメ養殖の場合※以下の数値は参考値です
分布⾯積の観測：養殖いかだの合計⾯積を算定．

徳島県ワカメ養殖場を選定
収穫時にロープ1本当たりの⽔揚げ量を計測し，1㎡当たりに換算．

⾯積：2.0 ha

単位⾯積当たりの⽔揚げ湿重量15,000（gWW/㎡）
⼀部サンプルを計測，乾燥し，湿重量から乾燥重量へ換算．

⽣態系変換係数の推定

乾燥重量1,500（gDW/㎡）

吸収ポテンシャル
表3から瀬⼾内海・ワカメ養殖の値を使⽤．

取残し量を⽔揚 げ 量 の 1.33倍（標準値）とする（表5） ，Y＋C＝3,495 ．

温帯性ホンダワラ類が養殖施設に繁茂し，乾燥 重 量 は 1,100g/ ㎡ であった．瀬⼾内海・温帯性ホンダワラの吸収ポテンシャル0.101から，吸収係数は111.1となる．
したがって，ワカメ養殖の吸収係数178との⽐率から1.6とした．

0.051×3,495×1.6＝ 吸収係数285.2（gCO2/m2/年）

吸収係数 2.852（CO2トン/ha/年）× ⾯積 2.0 ha=5.704（CO2トン/年） と算定

13