下中科学研究助成金取得者研究発表

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環境の変化する砂浜海岸を理科教材として活用していくた
めの基礎的研究ーイソハマグリとリュウキュウナミノコガイの分布調査を通してー
沖縄県名護市立東江小学校友利 義明
１．はじめにそのため、砂浜海岸という身近な自然環

四方を海に囲まれた沖縄県では、人々の境が、季節風等による攪乱によって、どの生活は海と深い関わりを持って営まれてお様な影響を受け、どのくらいの期間で元にり、島々を取り囲んでいるサンゴ礁は、先戻っていくのか。そこに生息する生物は、史時代から現在まで人々の生活をさまざまどの様な影響を受けているのか。などの興な側面から支える重要な役割を果たしてきた味深い疑問が生じる。

(西原、1986)１）。

本研究では、身近な存在だがその実態にしかしながら、近年になると海岸線の開ついて良くわかっていない砂浜海岸とそこ発が進められるようになり、沖縄島の多くに生息する生物を題材とした理科教材開発の場所で海岸が埋め立てられ、人工海岸がの基礎研究として、亜熱帯の砂浜海岸に生建設されている。人々がレジャーの場とし息する代表的な埋在性二枚貝であるイソハての活用している砂浜海岸（ビーチ）も、マグリ Atactodea striata,リュウキュウナ

全く人手が入っていない自然海岸、人々がミノコガイ Donax fava の調査を行った。

利用しやすいように整備された半自然海岸、

今回は、この２種の生息状況と砂浜海岸の砂浜ではない所に人工的に砂を入れ、新た環境構造の季節変化の実態について、小学に造りあげた人工海岸など、多様な状態に校理科への教材化に向けた視点から報告をある。見た目はよく似ているが、成立して行う。

いる基盤が大きく異なるこれらの砂浜海岸
では、生息している生物の特徴も異なる可２．研究方法能性があるが、その比較研究はほとんど行

１）調査時期2014年４月～2015年３月

われていない。
また、沖縄県は台風の通り道に位置して２）調査場所いるため、その規模や風向きによって砂浜沖縄県の沖縄島に位置し、比較的知名度海岸も深刻な被害を受けることがある。台の高い６カ所の砂浜海岸を調査場所とした。

風以外にも冬場に強い季節風が発生し、海・自然海岸：
屋我地奥武島海岸

上が台風並の大時化となることもある。このような強い季節風は、砂浜海岸とそこに・半自然海岸：
漢那ビーチ、泡瀬海岸、浜比嘉ビーチ

生息している生物に大きな影響を与えると思われるが、外部要因による定期的な攪乱

・人工海岸：
西原キラキラビーチ、アラハビーチ

によって、どの様な影響を受けるかについての報告はほとんどなされていない。

３）調査方法- 61 -

①ベルトトランクセクト法 注１） によっ

１）調査場所の概要て、大潮満潮線より海側に向かって１m

本調査は海岸の位置、環境が二枚貝の間隔で汀線まで調査した。イソハマグ

生息に大きく関わってくると考えられる

リとリュウキュウナミノコガイを対象ため、簡単に概要を表１に記す。海岸の種とし、50×50cm深さ５cmの底質を５タイプは須田（2002） ２） の開放性に基mmの篩（ふるい）にかけ、篩上の個体づく分類を参考にした。
沖縄島は季節によって、風向きが変わの同定と殻長の測定を行った。
②台風や季節風、波浪による海岸への影り、その影響で波が高くなることがある。

響を把握するため、基点より５m間隔

また周りが海に囲まれているため、台風で海岸の高低差を測定し、地形断面図の影響は東海岸と西海岸では対照的になを数ヶ月ごとに作成した。

ることがある。調査期間中に沖縄島に接近、上陸した台風の概要は以下の通りで③底質の粒度と二枚貝の生息との関係を調べるため、半年毎に砂浜の底質を採ある。

取した。試料約500mLを粒径１cm、2000、・台風８号：７月８日（接近）、建造物1000、500、250、125、63μmの篩にか等への被害（大）、平均風速16.8～23.6

け、粒度組成を調べた。

ｍ/s④各調査地を毎月１回、年間を通して調・台風12号：７月31日（接近）、建造物査し、個体群の季節変動を捉えた。

等への被害（小）、平均風速6.4～10.0ｍ/s

環境白書（1981）では海岸に人工構築物

・台風14号：９月７日（接近）、建造物がない海岸を自然海岸、潮間帯の背後に直接波の影響を受ける人工構築物などがある等への被害（小）、平均風速3.2～6.8ｍ/s

海岸を半自然海岸、埋め立てなどによって・台風19号：10月11日（上陸）、建造物造られた海岸を人工海岸と述べている。ま

等への被害（大）、平均風速16.6～26.0

た本調査では新規に砂を搬入した海岸や、

ｍ/s

砂流失防止の護岸がある海岸も人工的な関

台風12、14号については、海岸への影響わりがあると判断した。

は軽微であった。
２）埋在性二枚貝の個体数変動

３．結果および考察①イソハマグリ- 62 -ず、年間を通してほぼ同じ個体数となった（図２）。浜比嘉海岸は７月の台風と個体数減少の関係は見られなかったが、その後の10月の台風通過後の調査では個体数が大きく減少した。８、９月にも減少しているが、この時期に接近した台風の平均風速の数値から他の要因があると思われる。その一つとして７月に多く確認できた新規加入個体（孵化後浮遊生活を送り、底質に定着した殻長１cm未満の個体）が環境にうまく適応できずに減少したと推測できる。実際
７、８，９月の採取したイソハマグリ総個体数に対する平均殻長は月が経つにつれ大きくなっている。アラハビーチは台風による著しい個体数減少は見られなかったが、10月以降は全体的に個体数が少なくなる傾向
自然海岸である屋我地奥武島海岸では台風８号の通過とともにイソハマグリとなった。
②リュウキュウナミノコガイの個体数が半数以上減少した（図１）。８

リュウキュウナミノコガイは浜比嘉ビ

月には調査していないため、生息状況

ーチ、アラハビーチではほとんど確認は確認できなかったが、９月には５個できなかったため、残りの４カ所の海体確認できた。その後10月に上陸した岸で分布状況を調査した。

19号では個体数の減少は見られず、分屋我地奥武島海岸では、７月の台風布範囲を広げていた。一方、西原キラで個体数０となったが、その後９月以キラビーチでは７，10月ともに台風通降は継続して確認できた。特に10月に過後の個体数が０となった。10月以降増加している点は同海岸のイソハマグ２ヶ月間確認できず、１月には１個体リのグラフと似た結果となった。泡瀬確認できたが、２、３月には確認でき海岸はイソハマグリ同様大きな個体数なかった。漢那ビーチは７、10月(10月変動は見られず、他の海岸で個体数がは台風前に調査したため、11月の結果減少傾向にあった11月に増加のピークとなる）の両方とも個体数は減少した。

が見られた。西原キラキラビーチは本

特に10月以降は台風接近がなかったに種でも２度の台風後には個体数０となもかかわらず、個体数が回復に時間をり、10月以降はほとんど確認できてい要しているのは、冬場に見られる強いない。台風接近前の６月の時点で確認

季節風による影響だと思われる。泡瀬

できていなかったが、８月には10個体

海岸は台風での個体数の減少は見られ近く出現していることから、もともと- 63 -

なっていたため、台風前後の地形断面図を比較し、各調査場所での台風の影響を比較した。
屋我地奥武島の場合、台風が接近していた７月と９月がほぼ同じ断面図になり、台風から時間が経った１月と６月では同じ地形図となった(図４)。浜比嘉海岸では４回の測定がほぼ同じ結果となり、年間を通してほぼ地形が変化していないことが明らかとなった(図５)。
ビーチ内に生息していたと思われる。
しかし10月に台風によって、ビーチ内にはほぼ生息していない状況となり、10月以降も個体数が回復できなかったと考えられる。一方漢那ビー
チは、10月の台風後の調査で大きく個体数が減少したが、１月まで個体数が上昇することはなかった(図３)。
これはイソハマグリと同じ傾向を示しており、こちらも冬場の季節風の影響だと考えられる。
これらの結果より、イソハマグリが減少した海岸はリュウキュナミノ
コガイも同様に減少している傾向があること、西原キラキラビーチのように台風によるダメージの大きな海岸では個体数の回復までにはかなりの時間を要すること、また漢那ビー
チのように冬場の季節風は二枚貝の生息に大きな影響を与えていることが分かった。
３）台風の影響による地形の変化
７月の台風８号と10月の台風19号は各地で停電や、倒木、農作物への影響、公共の交通機関を停止等、人々の生活に大きな影響を与えた。
調査対象の海岸についても、場所によって外見上の被害の大きさの程度が異- 64 -

泡瀬海岸も浜比嘉ビーチ同様、年間を通して大きな地形の変化は見られなかったが、台風後には若干地形が上昇する傾向が見られた(図６)。
アラハビーチは浜比嘉ビーチや泡瀬海岸よりさらに地形の変化が明瞭に出た。台風通過後に地形が上昇する傾向が見られ、最大で80cmとなる地点も見られた(図７)。西原キラキラビーチはさらに変化が大きく、高低差が最大100cmとなった。また台風後は海岸の砂がかなり飛ばされ、砂浜に隣接している遊歩道は完全に砂に埋もれた。さらに50m内陸にある駐車場も飛んできた砂によって、アスファルトが完全に見えなくなっていた。そのため、台風通過１～２週間は飛んだ砂を集めたり、完全に地形が変わった海岸を重機を使って整地している光景が見られた。このような環境の変化が本海岸では台風接近の度に起こるため、生息生物、特に砂浜に生息している潮間帯生物に大きな影響を与えていると考えられる（図８）。
一方、漢那ビーチは台風による地形の変化も多少見られたが、台風後の10月～１月までの間で海岸の地形は大きく変化し、最大で80cm上昇した(図９)。
本ビーチは見た目上、西原キラキラビーチのような大きな地形の変化は確認できないが、海岸に打ち上げられる礫毎月同じ場所を調査していると生息の減の割合の変化が海岸の環境を変えている。

少が実感できた。このような環境の変化

特に10月以降は汀線付近にカスプ（礫は２～３カ月続く。１月以降はカスプがが集中的に集まっている場所）が見ら見られる場所が定着し、調査ライン上のれ、月ごとにその形や場所は変化して底質も礫から通常の中砂～細砂へと戻り、いた。通常底質は、中砂～細砂が中心安定するようになっていた。

であるが、礫が打ち上げられた場所の４）底質の粒度組成

底質は掘ってみても、礫がほとんどを屋我地奥武島の底質を見ると、10月、占めている。埋在性二枚貝にとっては１月のそれぞれの地点の累積曲線がほぼ生息環境が大きく変わることになり、同じ形を示している（図10）。これは、- 65 -

100.0
80.0
60.0
40.0
20.0

12m
3m
10月６m最頻度

9m０ｍ(HTM)
10月５m

40.0
20.06m
10月10m
10月０m12m

図 10 屋我地奥武島における底質の比較(10 月と 1 月)

100.0

９m

６m

３ｍ０ｍ(HTM)

図 14 漢那ビーチにおける底質の比較(３月)
100.0泡瀬０ｍ10月(黒)と３月(赤)

80.0

80.0

60.0

粒度割合％

粒度割合％

60.0

0.0

0.0

40.0
20.0

60.0

アラハ10月(赤)と２月(黒)

40.0
20.0
0.0

0.0
10月0m

3月0m

図 11 泡瀬海岸における底質の比較(10 月と３月)
100.0

12m

９m

６m

３ｍ

０ｍ(HTM)

10月12m

10月９m

10月６m

10月３m

10月０ｍ

図 15 アラハビーチにおける底質の比較(10 月と２月)
100.0

浜比嘉10月(黒)と２月(赤)80.0

西原キラキラ10月と２月
赤10月 黒2月

80.0

60.0

粒度割合％

粒度割合％

漢那ビーチ３月

80.0
粒度割合％

粒度割合％

100.0

屋我地10月と1月の比較
赤10月 黒1月

40.0
20.0

60.0
40.0
20.00.00.012m

９m

10月９ｍ

10月12m

６m
10月６ｍ

３ｍ
10月３ｍ

6m

３ｍ０ｍ(HTM)

10月12m

10月９ｍ

10月６ｍ

10月３ｍ

図 16 西原キラキラビーチにおける底質の比較(10 月と 1 月)

100

粒度割合％

9m

10月１５ｍ

10月0m

図 12 浜比嘉海岸における底質の比較(10 月と２月)

80

12m０ｍ(HTM)

漢那ビーチ10月

図 10～図 16 について60

海岸の底質を一定間隔で約 500mL 採取し，粒40

径 1cm，2000μm，1000μm，500μm，250μm，20125μm，63μm の篩にかけ重量％で示してあ0る。累積曲線になっており，グラフ横軸の左
16m

15m

10m

５mから右に従い粒は細かくなり，底質は累積さ０ ｍ (HTM)れていく。
図 13 漢那ビーチにおける底質の比較(10 月)- 66 屋我地奥武島の底質を見ると，10 月，1 月のどの地点においてもほぼ同じ底質である

手触りも篩にかけたような砂質で、見たことを示し、月が異なっても底質に大き目がきれいであった。また、本海岸は調な変化がないことを示している。周囲が査した海岸の中でも最も新しい海岸であ島や陸で包囲されているため、波によるることで、砂地が安定していない。台風

底質への影響が少ないと考えられる。泡接近の際には海岸の砂のかなりの量が飛瀬海岸はイソハマグリやリュウキュウナ散し、その都度重機を使って海岸を整地

ミノコガイがよく見られた地点が基点付している。つまり、台風による環境の大近（石垣護岸下）であったため、０mのきな変化に加え、人工的に海岸を作り直みのグラフとなっているが、粒径2000μm、すという２つの変化がある。これにより1000μmの割合を除けばほぼ同じ曲線と漢那ビーチやアラハビーチで見られた潮なった。本海岸も包囲的海岸となってい間帯上部～下部にみられる粒度組成による（図11）。浜比嘉ビーチは半自然海岸

る違いは、本ビーチでは定着しにくい現であるが、10月、２月の０mを除き、各状があることが分かった。

地点似た曲線となった（図12）。こちら

５）環境の変化と埋在性二枚貝の生息も、海岸のどの地点でも似た底質になっ自然海岸（屋我地奥武島海岸）は、台ていると判断できる。一方同じ半自然海

風接近によって地形は多少影響を受ける

岸でも漢那ビーチでは各地点、月によっが、二枚貝の個体数が減少しても、もとて粒度組成は大きく異なった(図13．14)。の状態に戻るのが比較的早いことが明ら10月では０m付近では細砂の割合が高かかになった。泡瀬海岸も米軍の通信基地ったが、海側に行くに従い、粒度の粒はと海岸との境界の石垣護岸を除けば、自大きくなっていることが分かる。つまり、然海岸とみてよい海岸である。この２つ同じ海岸でも潮間帯の上部～下部では環の海岸に共通する項目が、海岸のタイプ境が大きく変わっているといえる。しかが包囲的であることから、波の影響を受し、３月の調査では10月の環境とは大きけにくい（表２）。実際、地形断面図のく異なり、どの地点でも、10月の０mの変化をみると屋我地奥武島海岸は台風接累積曲線に似たグラフとなった。

近による地形の変化は他の海岸に比べて次に人工海岸の２つを見ると、アラハ

小さく、個体数の回復も早い。泡瀬海岸

ビーチでは10月と２月では粒度の割合がも地形の変化は受けにくく、個体数の減異なっており、特に２月ではそれぞれの少も見られなかった(図２．図３）。

地点においても粒度組成が異なっていた

また、半自然海岸の浜比嘉ビーチは台（図15）。全体的にみると、アラハビー

風の風向きにより個体数の減少は見られ

チと浜比嘉ビーチは1000μm、500μmのたが、地形の変化がほとんどないことが割合が高いことで累積曲線の形が類似し分かった。泡瀬海岸は石垣護岸、浜比嘉ており、実際の見た目、手触りもかなりビーチはヘッドランプと呼ばれる海岸の似た底質であった。しかし、西原キラキ

端から突き出た曲線上の防波堤により砂ラビーチはアラハビーチや浜比嘉ビーチの流失、浸食を抑えている。これにより、のような累積曲線にはならず、250μmの屋我地のような自然海岸よりもさらに海中砂がほとんどを占める、粒の揃った底岸の地形の変化を防ぎ、それにより海岸質となっていた（図16）。実際の見た目、に生息する埋在性二枚貝は安定した成長- 67 -や繁殖が繰り返されていくと思われる。

いる面もあるが、自然環境に対応した海一方でアラハビーチや西原キラキラビ岸になるまでは時間がかかることが分か

ーチは人工海岸だが、アラハビーチは正った。

面のリーフにより外洋からの波の影響が弱まっていることや、何度も台風や季節４．おわりに風を受けることにより、海岸が自然に適調査結果より自然海岸、半自然海岸、人応してきていると考える。それに対し、

工海岸の全てに調査対象とした２種の二枚西原キラキラビーチは外洋からの波を受貝が生息しており、貝の生息数やそれぞれけやすい開放的海岸であることや、比較の海岸の形状は、台風などの影響を受けて的新しいビーチであることで砂が安定せ変化することが明らかになった。これらのず、台風の度に砂が飛散するという結果結果は、小学校３学年理科「身近な自然観になったと思われる。それにより僅かに察」の単元で活用可能であろう。台風接近

定着した二枚貝も完全に姿を消し、また前の海岸と台風通過後の二枚貝の生息状況

重機による大掛かりな整地を行うことで、の違いを同一海岸で行う展開例が考えられる。

根本的に環境が変わり、個体数の回復ままた、半自然海岸や人工海岸で見られるでに時間がかかるのだろう。海岸のタイ護岸の役割について、海岸防災の面と海岸プの違いはあるが、今後海岸の地形が安に生息する生き物の生息環境を守っている定することで埋在性二枚貝が完全に定着という面から、総合的な学習や、避難訓練できるか経過を見ていく必要があるだろう。などの学校行事での学習においても展開を以上の点から自然海岸における埋在性試みてみたい。

二枚貝のイソハマグリやリュウキュウナ
ミノコガイは台風や季節風の影響を受け謝辞るが、比較的個体数の回復が早いこと、本研究を進めるにあたって、琉球大学教半自然海岸では防波堤の効果により、地育学部・杉尾幸司教授、県立千葉中央博物形や底質への影響が少ないことで生息生館・黒住耐二主任上席研究員からは、多く物の環境を守っていることが分かってきのご助言をいただいた。深く感謝申し上げた。人工海岸は防波堤の役割を果たしてる。特に杉尾先生には理科教育学会での研- 68 -

究発表の場を提供させていただいた。本論
究発表の場を提供させていただいた。本論
文は理科教育学会の発表内容に追加の調査
文は理科教育学会の発表内容に追加の調査結果を加筆した内容となっている。
結果を加筆した内容となっている。

友利義明先生友利義明先生（ともりよしあき）（ともりよしあき）

＜略歴＞
＜略歴＞
1968年９月６日生まれ
1968年９月６日生まれ
1993年３月
1993年３月
1995年４月
1995年４月

琉球大学理学部海洋学科卒業
琉球大学理学部海洋学科卒業
那覇市立天妃小学校勤務
那覇市立天妃小学校勤務

1998年４月
1998年４月
2001年４月
2001年４月

伊江村立伊江小学校勤務
伊江村立伊江小学校勤務
宜野座村立漢那小学校勤務
宜野座村立漢那小学校勤務

2006年４月
2006年４月
2009年４月
2009年４月

竹富町立西表小中学校勤務
竹富町立西表小中学校勤務
今帰仁村立今帰仁小学校勤務
今帰仁村立今帰仁小学校勤務

2013年４月
2013年４月 名護市立東江小学校勤務
名護市立東江小学校勤務
2014年４月～琉球大学大学院教育学研究科
2014年４月～琉球大学大学院教育学研究科
教科教育専攻理科教育専修在
教科教育専攻理科教育専修在
学中
学中【引用文献】【引用文献】
１）西平守孝「沖縄のサンゴ礁」
１）西平守孝「沖縄のサンゴ礁」（沖縄県（沖縄県環境科学検査センター）３－15
環境科学検査センター）３－15
年
年 ＜サンゴ礁とのかかわり＞＜サンゴ礁とのかかわり＞

1986
1986

２）須田有輔・早川康博・安田秀一「水産２）須田有輔・早川康博・安田秀一「水産環境の科学」
環境の科学」（成山堂書店）108－129（成山堂書店）108－129
2002年
2002年

＜研究歴＞
＜研究歴＞
2003年
2003年 ・沖縄県総合教育センター長期研・沖縄県総合教育センター長期研修員
修員
この間、
この間、「地域の特性を活かし「地域の特性を活かし＜砂浜の生態と保全＞＜砂浜の生態と保全＞

注１）ベルトトランセクト法（本文62ページ）
注１）ベルトトランセクト法（本文62ページ）
本研究では、海岸の潮の干満に影響
本研究では、海岸の潮の干満に影響せず、動かない任意の構造物を基点せず、動かない任意の構造物を基点として設定した。ここより海側にラとして設定した。ここより海側にライン（巻き尺）を伸ばし、一定間隔イン（巻き尺）を伸ばし、一定間隔ごとに海岸に生息している生き物をごとに海岸に生息している生き物をた環境教育の指導（海洋生物のた環境教育の指導（海洋生物の生息状況を通して）生息状況を通して）」を報告」を報告
2004年～2005年
2004年～2005年
・沖縄県教育委員会国頭教育事務・沖縄県教育委員会国頭教育事務
2005年
2005年
2010年
2010年

調べた。
調べた。

所にて教育課程研究員（理科）
所にて教育課程研究員（理科）・全国初等理科研究大会発表
・全国初等理科研究大会発表
・沖縄県総合教育センター長期研・沖縄県総合教育センター長期研
修員
修員
この間、
この間、「実生活の中における「実生活の中における-- 69
69 -科学の基本的な見方を育てる理科指導の工夫（風とゴムの働きの学習を通して）」を報告
2011年

・沖縄県教育委員会国頭教育事務
所にて教育課程研究員（理科）・九州地区理科教育研究大会小学校の部発表

2012年

・沖縄県教育委員会国頭教育事務
所にて教育課程研究員（算数）2015年・日本理科教育学会九州支部会発表＜勤務校＞
名護市立東江（あがりえ）小学校〒905-0021

沖縄県名護市東江1-7-2
電話0980-52-2860- 70 -