土木学会論文集 B2（海岸工学）
Vol. 69，No. 2，2013，I̲1196-I̲1200

瀬戸内海東部のイカナゴ船曳網漁を対象とした漁業シミュレータの開発
Development of Simulator to Manage the Boat Seine Fishery for Japanese Sand Lance(Ammodytes personatus) in the Eastern Seto Inland Sea
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３

中谷祐介 ・多部田 茂 ・中村義治 ・吉田

４

司Yusuke NAKATANI, Shigeru TABETA, Yoshiharu NAKAMURA and Tsukasa YOSHIDA
In the eastern Seto Inland Sea, the boat seine fishery for Japanese Sand Lance is flourishing, and appropriate control offishing operation is important from industrial, cultural and ecological points of view. In this study, surveys on actual
condition of the fishery were conducted and a fishing operation simulator was developed, which consisted of a 3-D
hydrodynamic model, a fish behavior model and a fishing operation model. Validation analysis showed that thesimulator had good reproducibility of temperature and salinity fields, fishing ground distributions and time series offish catches and sales. Moreover, the simulation results pointed to the particular importance of quantifying verticalmigration properties of this species for improving of accuracy of the simulator.

1. はじめに
将来の沿岸域管理の在り方を講じる際には，物質循環系や生態系の管理だけでなく，地域文化の保護や産業の活性化等も考慮した多面的な観点からの検討が重要である．瀬戸内海東部においては，イカナゴ（Ammodytesに，その操業実態に関する調査を実施するとともに，資源動態と漁獲の影響を考慮した漁業シミュレータを構築し，その再現性について検討を行う．

2. 操業に関する実態調査（1）調査の概要

personatus）の当歳魚を対象とした機船船曳網漁業が盛ん

資源動態や操業実態について定量的な解析を行うためであり，当海域の海面漁業において重要な位置を占めるには，現場の操業実績データが不可欠である．そこで，とともに，その加工品は春の風物詩として阪神地方の地大阪湾または播磨灘においてイカナゴ船曳網漁を操業し域文化に古くより根ざしている．ている大阪府・兵庫県下の各漁協（図-1）を対象に，当漁業は 2 月下旬から 4 月下旬にかけて行われる季節

2012 年 2 〜 4 月漁期における日単位の水揚げ量，水揚げ操業であり，年明け頃に孵化した当歳魚を漁獲対象とし額，平均販売単価，および主たる操業場所等について聞ている．現在，大阪湾と播磨灘では漁業者による自主的き取り調査を実施した．

な資源管理の取り組みがなされており，具体的には，例調査対象とした漁協 30 ヶ所のうち，データ項目によっ

年漁期前に開催される漁業関係者協議会において，水産て差異はあるが，20 ヶ所の漁協から回答を得ることがで

技術センターが発表する漁況予報を参考に，開漁日や終きた．入手できなかったデータについては，近隣漁協の漁日，休漁日等が決定される．しかしながら，当種の資出漁率（実際の操業統数／行政による操業許可統数）お源動態は，漁獲等の人為的な要因に加えて気象や海況によび CPUE（kg/統/日）の実績データを基に推定した．

よっても大きく変動するため，現場の観測データのみから資源量やその空間分布を定量的に推定することは難し
い．一方，低次‐高次生態系の中間に位置する当種の無秩序な漁獲は翌年以降の資源確保を困難にするだけでなく，沿岸生態系を歪めることが懸念される．そのため，慎重かつ持続的な操業管理が求められているが，時空間的な資源動態とそれに及ぼす漁獲の影響を定量的に予測可能な漁業管理ツールは未だ開発されていない．
本研究では，瀬戸内海東部のイカナゴ船曳網漁を対象
１ 正会員
２３４

博
（工） 大阪大学助教 大学院工学研究科
博（工） 東京大学准教授
大学院新領域創成科学研究科
水産博 （一社）
全国水産技術者協会 研究開発部長
博（学術）
（株）
シャトー海洋調査 環境調査部長

図-1

研究対象領域

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瀬戸内海東部のイカナゴ船曳網漁を対象とした漁業シミュレータの開発

図-4

VPAによる推定結果

3. 資源量変動の推定と漁獲圧の定量評価（1）VPA の概要
VPA（Virtual Population Analysis）は，漁獲尾数データを用いて下記の資源方程式（1）と漁獲方程式（2）を解くことにより，資源尾数および漁獲係数を推定する方法
図-2

操業実績データである．
……………………………
（1）……………………（2）
ここで，N i ： i 日目の資源尾数，F i ： i 日目の漁獲係数，M：自然死亡係数（1/day），Ci ：i 日目の漁獲尾（1/day）数である．近年は漁獲努力量を用いて最終日の資源尾数（または漁獲係数）を求めるチューニングVPAが用いられ

図-3

平均販売単価と平均体長の推移ることが多い．本研究では，同海域のイカナゴ漁を対象に日下部（2010）が開発したチューニングVPAを参考に，下記の方法で2012年の日単位の資源量変動を推定した．

（2）操業の実態

終漁日の資源尾数（ターミナル N）を仮定すれば，2012年漁期における各海域合計の出漁統数，水揚げ量，Pope 法近似の下で時間を遡る方向に式（1）と式（2）を水揚げ額の推移を図-2 に，代表 4 漁協における平均販売順次解き進めることで，各日における資源尾数 Ni と漁獲単価と稚仔魚の平均体長の推移を図-3 に示す．平均体長係数 F i を求めることができる．そこで，漁獲努力量 X iは，耳石輪紋解析により構築された Richards 型の成長曲（出漁統数の実績値）と漁獲係数 F i（推定値）の日変動線式（日下部，2010）を用いて推定した．2012 年は 2 月傾向が限りなく近づくように，漁期内の平均漁獲効率 q

27 日に開漁され，大阪湾では 4 月 7 日頃，播磨灘では 4 月（＝ F/X）とターミナル N を探索的に推定した．自然死亡

28 日頃に終漁された．なお，資源保護を目的に，日曜日

係数 M には日下部（2010）を参考にして後掲の表-2 に示は一斉休漁日と取り決められている．

す値を与えた．平均体長の推移は上述の成長曲線式より荒天による休漁を除けば，開漁日から約 4 週間は可能

与え，個体重量はな限りの努力量が投入されている．しかし，同じ出漁統式を用いて求めた．

田・大関（1991）の全長‐体重関係数であっても水揚げ量は日によって大きく異なり，CPUE

なお，瀬戸内海東部ではかつて備讃瀬戸も大きな産卵は安定していない．水揚げ額は漁期前半に集中しており，場であったが，過度な海砂採取により産卵場は大きく縮開漁後の3週間で漁期全体の約 86％を占めていた．

小した（柳，2008）．近年は備讃瀬戸から播磨灘への仔販売単価は漁期前半に高く，体長が大きくなるにつれ魚の添加は以前に比して少なく，資源解析の地理的範囲て低下しているが，これは需要の大きい加工品に適したに備讃瀬戸を含める必要はないと考えられる（日下部，

体長が 40mm 前後であるためである．一方，例えば 3/12，2010）．そこで，本研究では図-1 に示す地理範囲および3/17，3/19 にみられるように，荒天により水揚げ量が少漁協を解析の対象とした．

ない場合には，一定の水揚げ額を確保するために販売単（2）推定結果価が調整される様子も窺える．また，大阪湾側と播磨灘

VPA による推定結果を図-4 に示す．資源尾数は開漁日側の漁協で販売価格に大きな差異はなく，市場の相場を以降に急激に減少しており，漁獲圧は極めて大きい．開反映して決定されているものと考えられた．

漁日の資源尾数に対する播磨灘終漁日までの漁獲率，自I̲1198

土木学会論文集B2（海岸工学），Vol. 69，No. 2，2013
表-1 流動モデルの計算条件
計算格子

水平方向：1km×1km（デカルト座標系）
鉛直方向：等分 20層（σ座標系）

計算期間

2012/1/1〜2012/5/1（助走計算： 2011/11/1〜）

差分時間間隔 10sec

図-5

漁業シミュレータの構成

気象条件

気象庁GPV（MSM），日射量のみ AMeDASデータ

開境界条件

実測潮位（気象庁検潮所データ， T.P.基準）
水温・塩分（浅海定線水質調査データ）

陸域流入条件

大阪湾内：中谷ら（ 2011）の方法により算定
大阪湾外： 1級河川のみ考慮

初期条件

静止状態，水温： 22.5℃，塩分： 31.5〜33.8

然死亡率，生存率はそれぞれ 65 ％，13 ％，22 ％と推定された．今回得られた漁獲率は既往研究（日下部，2010）

間変動を与えた．本研究では，当海域において最大の産で示された値とも近く，妥当な結果であると考えられる．

卵場である鹿ノ瀬（図-1）からのみ孵化すると仮定し，漁期後の生存尾数は次年度の産卵親魚数を左右するた

上述の VPA で後退法により求めた 1 月 6 日時点の資源尾め，漁獲圧の大きい本漁業では他の漁業に比べてより慎数を総孵化尾数として与えた．

重な操業が必要と考えられる．

b）漁獲モデル本漁業は小型漁船3隻で1統のチームを組む操業形態を4. 漁業シミュレータの構築とっており，うち2 隻が網を曳き，残り1隻が魚群を探査（1）シミュレータの概要するとともに水揚げした魚を水揚げ港に随時運搬する．

上述の実態調査と VPA の結果を基に，資源動態と漁獲時期によって若干変更されるが，日の出から概ね午前 11の影響を考慮した漁業シミュレータを構築した．対象領域時頃まで操業される．聞き取り調査の結果によれば，そは図-1 に示す範囲とし，2012 年漁期を解析対象とした．の日の操業開始時に一旦操業場所を決定した後は，燃料図-5に示すように，本シミュレータは三次元流動モデル，と時間の浪費を避けるために操業場所を大きく移動する魚類動態モデル，漁獲モデルによって構成される．流動計

ことは少ない．また，漁業者は操業前後に魚群探査を綿算には準三次元モデル ECOMSED を使用した．計算条件

密に行っているため，操業開始時には海域の資源量分布を表-1に示す．紙面の都合上，流動モデルの詳細は省略し，をよく把握した上で漁場を選択していると推察される．

ここでは魚類動態モデルと漁獲モデルについて説明する．

漁獲モデルでは流動モデルと同じタイムステップおよa）魚類動態モデル

び計算格子を使用し，各統について時々刻々の水揚げ量

当種の稚仔魚は平均体長が比較的小さいため，その遊を算定した．表層の水平曳きを仮定し，漁獲尾数は曳網泳能力は高くないと考えられる．そこで本研究では，稚口の濾水体積に比例すると考えて，単位時間当たりの各仔魚の挙動は流動モデルで求めた移流拡散場に受動的で統の漁獲係数F は以下の式で求めた．

あると仮定し，自然死亡と漁獲による減耗を考慮しながら時空間変動を計算した．ただし，当種は向光性の鉛直………………………
（4）

遊泳の習性を有することが知られているため（Yamashita

ここで，V a：網船速度（m/sec），V sea：水平流速（m/sec），

ら，1992 ；日下部，2010），光環境に依存する鉛直移動

HH：網口幅（m），HV：網口厚（m），r：漁具効率（‐）である．

を考慮した．すなわち，資源密度は次式で表される付加水揚げ額は，各日の平均販売単価の実績値（図-3）に，項を考慮した移流拡散方程式を解くことで計算される．

計算された水揚げ量を乗じることで求めた．

……………………（3）各統の操業場所は，魚類動態モデルによって求めた資源量分布から見積もられる漁場の経済的価値に基づいてここで，N：資源尾数密度（尾/m3），F：漁獲係数（1/day），

決定される．漁業者は経済的に最も有利な海域で操業を

W：鉛直遊泳速度（m/day），H：セルの鉛直厚（m）である．

検討すると仮定し，具体的には各統について最大の漁場当種の卵は粘着性卵であり，砂質の浅場に産み付けら価値 Value（＝操業利益 Profit −操業コスト Cost）を示すれ，約 10 日を経て孵化する．兵庫県水産技術センター

格子を選択するものとした．Profit は出漁時（午前 6 時）

（2012）が実施した産卵親魚調査によると，解析対象年における水深 5m の資源量分布を基に各格子で 5 時間操業における産卵盛期は 12 月 25 〜 27 日頃であったと推定さした場合に見込まれる漁獲金額とし，Cost は所属漁港‐れている．そこで，孵化最盛期と予想される 1 月 5 〜 7 日

漁場間の往復と操業中の曳航にかかる燃料費 Oil，漁獲物を中心に，前後各 4 日を含めた台形分布で孵化尾数の時の鮮度維持に用いられる氷代 Ice の合計金額とした．な瀬戸内海東部のイカナゴ船曳網漁を対象とした漁業シミュレータの開発

I̲1199表-2 魚類動態モデルと漁獲モデルに用いたパラメータ項目

記号

鉛直遊泳速度
（R：全天日射量）

W

設定値＋12 m/day（R>0の場合）−12 m/day（R=0の場合）最大操業可能統数n

5 統/セル

自然死亡係数M

5.129×10-3 day-1

曳航時の船速Va

2 knot移動時の船速Vb

10 knot

網口幅

HH

100 m

網口厚さ

HV

10 m（曳網水深：0〜10m）

漁具能率

r0.30

氷代

Ice

2500 円/day

図-6 水温と塩分の時系列変動

お，燃料費については船速‐燃費の関係を表した燃費曲線を用いて算定した．

図-7 大阪湾内における漁場分布

出漁統数には漁協ごとの実績値を与え，各統について操業場所の検討を行うが，どの格子においても Value が負値となる場合には出漁しないものとした．また，同日内に操業場所は変更しないものとし，実際の漁場分布を参考に水深 25m 以深の海域でのみ操業を検討するものとした．さらに，聞き取り調査の結果に基づいて漁協ごとにおおよその操業場所のゾーニングをあらかじめ行い，その範囲内で漁場を選択するものとした．各格子では空間的な制約による最大操業可能統数を設定し，それ以上

図-8 水揚げ量と水揚げ額の漁期内推移の統数が同じ格子で操業を希望する場合には，所属漁港からの距離が近い統から優先して操業するものとした．

しており，淡路島沿岸沖や関西国際空港付近にも点在し魚類動態モデルと漁獲モデルで用いた各パラメータにている．計算結果においても漁場分布は概ね再現されてついては，既往文献や聞き取り調査の結果に基づいて表-2いるが，最大水平流速の大きい明石海峡南東部に集中すに示すように設定し，不明な鉛直遊泳速度と漁具能率にる傾向にあり，淡路島北東沿岸沖の漁場が形成されていついては再現性を考慮してチューニングして与えた．

ない．この原因としては，明石海峡付近の漁協に所属す（2）シミュレータの再現性る統について，操業場所のゾーニングを実際よりも広くシミュレータの再現性は，水温・塩分，漁場分布，水設定している可能性が考えられる．

揚げ量・金額について，計算結果を観測結果や実績値と全漁協について合計した水揚げ量と水揚げ額の日変動比較することにより検証した．水温・塩分データには国について，計算値と実績値との比較を図-8 に示す．第 1

土交通省が設置している大阪湾水質定点自動観測データ

週目，第 4 週目，第 6 週目において若干の誤差はみられ（図-1）を使用し，漁場分布には大阪湾運行サポート協議るものの，水揚げ量・額のいずれについても計算値は実会によるレーダー画像解析データを解析して得られた船績値をおおよそ再現できている．ただし，紙面の都合上曳網漁船の漁場分布を用いた（米田ら，2000）．

図示はできないが，海域別にみると，漁場価値の分布がSt.A における水深 10m の水温と塩分の時系列について，比較的集中する大阪湾に比べると，資源が広域に拡がる

観測値と計算値の比較を図-6 に示す．両指標ともに計算

播磨灘では再現性があまり良くなかった．これは，今回

値は観測値とよく一致しており，1 月 1 日〜 5 月 1 日におの漁獲モデルでは経済的な漁場価値に基づいて各統の操ける RMSE はそれぞれ 0.54 ℃，0.31 と比較的良好な再現業場所が決定されるが，時間制約下にある実際の操業で性が確認された．St.B についても同様の検証を行ったとはハイリスク・ハイリターンな漁場選択は避けられる傾ころ，同程度の再現精度が認められた．

向にあり，平均的な漁獲実績が期待される場所で操業が大阪湾内の漁場分布について，観測結果と計算結果の行われていることが原因の一つとして考えられる．すな

比較を図-7 に示す．いずれも午前 9 時における漁期内のわち，漁場は慣例的に決定されている側面が強いと考え毎日の漁場分布を重ね合わせたものを示している．観測られる．今後，操業場所についてより精確なゾーニング

結果をみると，漁場は明石海峡前面の沖ノ瀬付近に集中を行うことで再現精度の向上が期待される．

I̲1200土木学会論文集B2（海岸工学），Vol. 69，No. 2，2013

図-10 鉛直遊泳速度に対する算定結果の差異

図-9残差流と期間平均密度の東西鉛直断面分布3）構築した漁業シミュレータは，大阪湾内の漁場分布，（3）エスチャリー循環と鉛直遊泳による水平輸送

4）本海域におけるイカナゴ稚仔魚の動態には，従来指および水揚げ量や水揚げ額の推移を概ね良好に再現した．
イカナゴの動態には，冬季に卓越する西風による吹送摘されてきた潮流や吹送流だけでなく，密度流に起因流や潮流が大きな影響を及ぼすことが従来指摘されてきするエスチュアリー循環も重要な役割を果たしている

た（Fujiwara ら，1990 ； Nakata，1998）．一方，当海域はと考えられた．

陸水の影響を強く受けており，密度流に起因するエスチ

5）シミュレーション結果は稚仔魚の鉛直遊泳速度に強ュアリー循環が物質輸送に大きな役割を果たしている．

く依存することがわかった．今後，シミュレータの再

図-9 に 3 月 1 〜 15 日における残差流速と期間平均密度の現精度をより向上させるためには，鉛直遊泳特性の定V-line（図-1）に沿った東西鉛直断面分布の計算結果を示量的解明が特に重要である．

す．図より確認できるように，大阪湾奥部から流入する低密度水の影響は明石海峡付近にまで及んでおり，残差

謝辞：本研究を進めるにあたり，大阪府・兵庫県・和歌流系においては密度成層を境に上層と下層で流向が異な山県の水産技術センターならびに漁業関係者の方々，大る．そのため，稚仔魚の挙動においては，数 m の鉛直移

阪湾運行サポート協議会，東京大学生産技術研究所喜連動が数十 km オーダーの水平輸送を変化させる．この点

川研究室には各種データをご提供頂きました．また，日において，稚仔魚の鉛直遊泳を式（3）のように単純な下部敬之氏（大阪府環境農林水産総合研究所），関根幹形でモデル化し，パラメータをチューニングして与えて夫氏（株式会社フィスコ），石川公敏氏（環境アセスメいることは大きな課題の一つである．一例として，鉛直ント学会）には，研究会を通じて有益なご助言を数多く遊泳速度 W を変化させた場合の海域全体の総水揚げ額の賜りました．ここにあわせて深く感謝の意を表します．

応答性について，感度解析を行った結果を図-10 に示す．
鉛直遊泳速度 W の変化によって総水揚げ額の算定結果には大きな差異が生じており，シミュレータのさらなる精度向上を図るためには，鉛直遊泳特性の定量的解明が特に重要であると言える．
その他にも，稚仔魚の成長に伴う水平遊泳能力の発達や自然死亡係数Mの変化，漁業者の行動意思（漁場選択，出漁判断）に係る判断基準など，当種の生態や操業に関するデータの不足により現段階では考慮できていない要素は複数残されている．実際の漁業管理に利用できる程度にシミュレータの予測精度を向上させるためには，さらなる知見の蓄積が不可欠である．

5. おわりに本研究では瀬戸内海東部のイカナゴ船曳網漁を対象に，操業実態を把握するとともに，漁業シミュレータを開発した．得られた主な結論は以下の通りである．
1）2012 年漁期においては，水揚げ額は漁期前半に集中し，開漁後の3週間で漁期全体の約86％を占めていた．
2）また，開漁日の資源尾数に対する漁獲率は約 65％と推定され，極めて高い漁獲圧が生じていることがわかった．

参考文献

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