平成 30 年度厚岸湖・別寒辺⽜湿原学術研究奨励補助⾦報告書
アマモの形態と生物量の地点間変異とその可塑性の評価
中村 歩（八戸工業大学 工学部 生命環境科学科 3 年）
◎はじめに大気中に放出された二酸化炭素は大きく分けて陸上植物と海洋生態系という２種の生態系によって吸収・貯留される。陸上植物・海洋生態系によって固定化される炭素はそれぞれグリーンカーボン・ブルーカーボンと呼ばれ区別されるが、地球温暖化という課題に対して取り上げられるのは陸上植物であることが多い。しかし、ブルーカーボンは地球全体で固定化する炭素の 55％を占めていて[1]、海洋生態系の地球温暖化に対する影響は高いといえる[2]。
ブルーカーボンの重要な構成要素として、海草の一種であるアマモ(Zostera marina)があげられる。アマモは環境要因に応じて形態を可塑的に変化させることが指摘されており、これまでに厚岸湖や厚岸湾に分布するアマモについて、葉の長さや幅などの地上部の形態や生長量が地点間で顕著に異なることが指摘されてきた[3]。このことから、地下部の形態や生物量も地点間で異なることが予想される。また、地下部の生物量や地上部の生長量は、アマモの二酸化炭素貯留機能の評価に、大きな影響を与える要素である。
本研究では、アマモの形態、地上部と地下部の生物量の比率、生長量が、厚岸湖ならびに厚岸湾の異なる環境要因の下でどのように変化しているのか明らかにし、ブルーカーボン貯留機能の評価をすることを目的とする。

◎材料及び方法
・調査地点及び調査対象
北海道厚岸郡厚岸町の厚岸湖と厚岸湾で計７地点のアマモを対象に調査を行った。

1

Fig. 1. 調査地点の地図

それぞれの地点は、SR（43°3′8.50″N、144°50′37.57″E）、SR2（43°3′7.67″N、144°50′36.49″E）、CK（43°1′18.12″N、144°53′7.73″E）、BK（43°3′59.80″N、144°52′9.62″E）、HN（43°3′38.38″
N、144°54′26.71″E）、CL（43°2′47.22″N、144°53′19.46″E）、SR2（43°3′7.67″N、144°50′36.49″E）、AK（43°0′15.19″N、144°51′28.91″E）である。

Table.1 11 月の各地点の深度、水温、塩分
厚岸臨海実験所のデータ参照（水温と塩濃度は 0.1m～各深度までの平均値）

SRCL

BK

AKHN

深度 [m]

1.5

1.7

0.9

1.3

1.2

水温 [℃]

9.10

9.11

7.37

8.396.95

塩分 [‰]

30.03

29.63

23.05

32.4626.77・形態測定2018 年の 9 月 10 日、10 月 12 日に厚岸湖、厚岸湾の 5 地点でアマモを採取し、は、幼少、地下茎、根の長さや太さ等の測定を行った。地下茎に関しては、同じ長さあたりの重量比較のために全長を 10cm に揃えた。

・乾燥重量測定
形態測定後のアマモを各部位ごとに分け、60℃で 3 日以上温熱乾燥させてから乾燥重量を測定した。葉と葉鞘を合わせたものを「地上部」、地下茎と根を合わせたものを「地下部」とし、地上部/地下部の重量比率も求めた。

・マーキング法による生長量測定
SR と CK の 2 地点で生長量測定用にアマモを 12 株選び、静脈注射針で葉の根元より 1cm 上部に穴を開けた(Tanakaet al 2008)。穴を開けた株には、濁度が高くても回収できるように地上部の根元に結束バンドを固定し、全ての結束バンドを水糸で連結させ両端をペグで固定した。その後、GPS で位置情報を記録した。2018 年 6 月 30 日～7 月 30

2日、9 月 11 日～10 月 11 日の期間で設置・回収を行った。回収後、アマモに開けた穴のずれた部分、つまり生長した部分だけを切り取り、60 度で 3 日以上温熱乾燥させてから乾燥重量を測定した。

・統計解析
オープンソフトの「R」を用いて、データの統計解析を行った。5％の有意水準で分散分析を行い,有意差が認められた場合、Tukey の多重比較を行った。

◎結果・アマモの形態
AK の葉長は 9 月では最大であったが、1 ヶ月後の 10 月には約 500 ㎜も短くなった。SR2 は 10 月の方が葉長が長かった。地下茎の太さは SR2 と CL が太く、BK は細かった。9 月と 10 月で変化はあまり見られなかった。

1800

a

最大葉長[mm]1400

ab6.0a

地下茎の太さ[mm]

1600

7.09月

1200

bc

1000
800

c600
40004.03.0bbAKHN

c2.00.0SR2CLBK

AK

1800

HNSR26.0b1000

地下茎の太さ[mm]

ab

1200

b800

c600

CLBK

7.010月a1400

最大葉長[mm]a5.01.0200

1600

9月

a40010月
aa5.04.03.0bbAKHNc2.01.020000.0SR2CLBKAKHNSR2CLBK

Fig.2 最大葉長と地下茎の太さ 9 月 10 日、10 月 12 日採取 棒グラフは 1 株の最大葉長と地下茎の直径 (平均値+SE)を地点ごとに示している。誤差棒上部のアルファベットが異なる場合は、その群間に 5％有意水準で有意差があることを示す。

3

・アマモの乾燥重量
SR２と CL の生物量が大きく、BK の生物量は小さかった。地下部の生物量が大きいのも SR2 と CL の二地点であり、小さいのは BK であった。9 月の AK の根は他の地点よりも有意に大きかった。

1.4a1.4

葉1.01.2ab

乾燥重量[g/shoot]

乾燥重量[g/shoot]1.2

ab0.8b0.6b0.40.20.8b0.6ccd0.4

d0.0SR2CL

BKAK

1.4HNSR2

CL

BK0.10

地下茎

1.2

AKHN

根a0.08

乾燥重量[g/shoot]

乾燥重量[g/shoot]1.00.20.01.00.8a0.60.4

葉鞘
abcc

AKHN

bbb0.04

b0.02

d0.2

0.06

0.00

0.0SR2CL

BKSR2CLBK

AKHN

Fig. 3 アマモの各部位の乾燥重量 9/10 採取 棒グラフは 1 株当たりの各部位の乾燥重量(平均値+SE)を地点間ごとに示している。誤差棒上部のアルファベットが異なる場合は、その群間に 5％有意水準で有意差があることを示す。

乾燥重量[g/shoot]

1.21.4葉a1.00.8bc0.6

葉鞘

1.2ab

乾燥重量[g/shoot]

1.4cc0.41.0

a0.8

a0.60.4

b0.20.2bbAK

HN

0.00.0SR2CLBKAKSR2HN4CLBK

1.40.10

地下茎
乾燥重量[g/shoot]

乾燥重量[g/shoot]

1.2
1.00.80.6

aab0.4bccd0.20.0

根0.080.06

aaab0.04

bc

c0.02
0.00

SR2CL

BK

AKHN

SR2CL

BK

AKHN

Fig.4 アマモの各部位の乾燥重量 10/12 採取 棒グラフは 1 株当たりの各部位の乾燥重量(平均値+SE)を地点間ごとに示している。誤差棒上部のアルファベットが異なる場合は、その群間に 5％有意水準で有意差があることを示す。

・地上部と地下部の乾燥重量比
地上部と地下部の比率は HN が最も地下部の割合が高いが、株生物量の大きい SR2 と CL との有意差は認められなかった。また、BK は地上部の割合が高かった。

8.07.0a6.05.0

10月

a7.06.0ababab4.0

地上部 / 地下部

地上部 / 地下部

8.0

9月

b3.0
2.0
1.05.0

ab
ab4.0

b3.0

b2.0
1.00.0

0.0
SR2CL

BK

Fig.5 地上部と地下部の乾燥重量比

AKHN

SRCL

BK

AKHN

棒グラフは 1 株当たりの地上部と地下部の乾燥重量比 (平均値+SE)を地点間ごとに示している。誤差棒上部のアルファベットが異なる場合は、その群間に 5％有意水準で有意差があることを示す。

5

・アマモの生長量
SR の方が 1 日当たりの生長量が大きかった。また、冬に近づくにつれ生長量が減少した。

35A30302525

生長量 (mg/d)

生長量 (mg/d)

35201510B2015105500
SR 6/30~7/30

CK 6/30~7/30

SR 9/11~10/11

CK 9/11~10/11(12)

(5)

(11)

(10)

Fig. 6 各期間ごとの生長量 （）内はサンプル数

棒グラフは 1 株の 1 日当たりの生長量 (平均値+SE)を地点ごとに示している。

◎考察・形態
SR2 と CL の生物量が大きく、BK の生物量は小さかったが、環境要因を考えると SR２と CL の水深、水温、塩分はほぼ同等であり、水深と水温は他の地点よりも大きかった。また、BK では水深、水温、塩分の全てが低い値であった。水深が適度に大きい地点、水温が適度に高い地点においてアマモの生物量が大きくなることは、先行研究と一致する [4][5]。Van Katwiｊk MM (1999)は塩分の上昇（ 23～30‰ の範囲）がアマモの生長に負の影響を与えるとしている。厚岸湖も、この塩分範囲に合致するが、今回の結果からは塩分のアマモ生長に対する影響は明示されなかった。これらのことから、水深と水温がアマモの生長に対して大きな影響を与えると考えられた。
・ブルーカーボン
枯死したアマモの地下部は数千年単位で地中に蓄積されるため[7]、ブルーカーボンとしての貯留・隔離機能を評価する上で、地下部の生物量の大小は重要であると考えられる。地下部の生物量が大きいのは SR2 と CL の二地点であり、小さいのは BK であった。以上から、本研究の調査地点のうち、SR2 と CL の２地点において、１株あたりのアマモのブルーカーボンとしての貯留・隔離機能が高いと考えられた。アマモが形態を可塑的に変化させることを踏まえると、9 月・10 月期に、葉長を１２０ｃｍ以上、地下茎の直径を５ｍｍ以上に生長させることができるような適度な水深の地点を確保し、アマモが生長できる環境を維持することが、厚岸湖・厚岸湾のブルーカーボンとしての機能を高めるために重要であることが示唆された。

◎参考文献
1. Nellemann C, Corcoran E, Duarte CM, Valdes L, Deyoung C, Fonseca L, Grimsditch G. (Eds). (2009) Blue Carbon.

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A UNEP Rapid Response Assessment. United Nations Environment Programme, Grid-Arendal, www.grida.no
2. Pendleton L, Donato DC, Murray BC, Crooks S, Jenkins WA, et al. (2012). Estimating Global ‘‘Blue Carbon’’Emissions from Conversion and Degradation of Vegetated Coastal Ecosystems. PLoS ONE 7: e43542
3. Tanaka Y, Miyajima T, Yamada K, Hori M, Hasegawa N, Umezawa Y, Koike I. (2008) Specific growth rate as adeterminant of the carbon isotope composition of the temperate seagrass Zostera marina. Aquat Bot. 89:331-336.
4. Krause-Jensen D., A. L. Middelboe, P. B. Christensen, K. Sand-Jensen. (2000) Eelgrass, Zostera marina, growthalong depth gradients: upper boundaries of the variation as a powerful predictive tool. OIKOS 91: 233–244.
Copenhagen
5. Kaldy JE. (2014 ) Effect of temperature and nutrient manipulations on eelgrass Zostera marina L. from the PacificNorthwest, USA. J. Exp Mar Bio Ecol.453:108–115.
6. Van Katwik MM, Schmitz GHW, Gasseling AP, Van Avesath PH. (1999) Effects of salinity and nutrient load andtheir interaction on Zostera marina. Marine Ecology Progress Series 190: 155–165
7. Mateo MA, Romero J, Perez MM, Littler DS (1997) Dynamics of millenary organic deposits resulting from thegrowth of the Mediterranean seagrass Posidonia oceanica. Estuarine and Coastal Shelf Science 44: 103–110.

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