気候変動適応に役立つ生態系管理—印旛沼流域での試み—

国立環境研究所 気候変動適応センター
西廣 淳
環境研究総合推進費2-2001「気候変動に対応した持続的な流域生態系管理に関する研究」代表

環境研究総合推進費（2020-2022年度）

気候変動に対応した持続的な流域生態系管理に関する研究リーダー：西廣 淳（国環研 気候変動適応センター）
サブリーダー：角谷 拓（国環研 生物・生態系環境研究センター）
中村圭吾（土木研究所 河川生態チーム）
馬場友希（農研機構 農業環境変動研究センター）
その他の分担機関：千葉県気候変動適応センター、山梨大学、東邦大学

2

EbA（Ecosystem-based Adaptation）への期待
EbA：生態系を活用した気候変動適応
気候変動によるリスクの軽減のために、生態系の機能を持続的に活用するアプローチ＝ 気候変動適応を目的としたNature-based Solutions
たとえば・・・

CBD Technical Series 93
2019

EbA（Ecosystem-based Adaptation）への期待
EbA：生態系を活用した気候変動適応
気候変動によるリスクの軽減のために、生態系の機能を持続的に活用するアプローチ＝ 気候変動適応を目的としたNature-based Solutions
自然資源（自然生態系・生物多様性）を損なわない気候変動適応の実現が期待できる。
注目している適応課題以外にも多くのコベネフィットを生み出すことができ、気候変動への適応を「魅力的な地域づくり」の契機とすることができる。
環境省2022年6月「生態系を活用した気候変動適応策（EbA）計画と実践の手引き」
CBD Technical Series 93
2019https://www.biodic.go.jp/biodiversity/
about/library/files/EbA.pdf

課題〇自然の機能の定量的評価〇コベネフィットの明示〇社会実装

印旛沼流域での研究
印旛沼 ・面積 1,155 ha（全国25位）
・流域人口 737.5 千人（全国3位）
・流域面積 49,389 ha（市街地等 43%, 山林 21%, 畑 21%, 水田 15%）

地理院地図

宅地利用動向調査

気候変動と関連したリスク- 気温上昇- 集中豪雨増加

水害やアオコ発生のリスクの増加

アオコ発生
リスク
溢水リスク

地域適応コンソーシアム事業より2019年10月 豪雨

水害が発生
画像：毎日新聞ニュースより

印旛沼流域の土地利用の変化
航空写真の読み取り
市街地
水田（整備無し）
圃場整備水田
耕作放棄地

1947

浅い土水路

流入河川 高崎川の例
・下流域の市街地拡大
・中流域の圃場整備、河川拡幅・排水路整備
・上流域は場所により都市化／耕作放棄推進費2-2001 大槻＠山梨大ほかより1975整備された河川

2020

最上流部（都市化）（耕作放棄）

1948年

2021年
排水路・河川整備

耕作放棄された最上流部

都市化された最上流部

土地利用の変遷と下流端の水害リスク
印旛沼流入河川（高崎川）
流域の土地利用の変化

推進費2-2001 大槻＠山梨大ほかより

高崎川下流端での流量の推定

河川の排水能力の向上に伴う下流域のリスク上昇

リスク分布の変化
50mm降雨に対する最大浸水深

1947

1990

推進費2-2001 大槻＠山梨大ほかより河川・水路の改修が進んだ現代では、（都市域が存在する）下流でリスクが上昇（耕作放棄地が多い）上流でリスクが低下

谷津の土地利用
印旛沼流域の谷津の変遷
水田0

耕作放棄
185160表面改変

地形改変

1454033810222753855062327837442496291

谷津：台地の縁に発達する小規模な浸食谷
湧水が存在、印旛沼の水源-

131

1946 年 1960 年代 1970 年代 1980 年代 2000 年代

印旛沼流域には約1000箇所の谷津が存在
戦後直後頃までは、ほぼすべてで水田耕作
その43.7%は地形改変（埋め立て）により消失
残存する約570箇所のうち77％は耕作放棄水田

推進費2-2001 より（加藤大輝氏集計）「田んぼダム」よりさらに生態系サービスを強化したグリーンインフラとして活用できるのでは。

1111

耕作放棄された谷津田の生態系機能評価

耕作放棄谷津田（湿地型谷津）宅地（都市型谷津）耕作放棄された谷津の治水機能

谷底が湿地の谷津は都市化された谷と比べ、約10倍以上の流出遅延機能と約7割の流出抑制機能推進費2-2001 大槻・加藤ほか

谷津の存在による治水機能
印旛沼への総流入量・ピーク流量 過去と未来の気象条件で計算
谷津を宅地に開発するシナリオ vs. 谷津を保全するシナリオで比較（RRIモデルによる暫定的結果）⇒ 総流入量で8～20%
ピーク流入量で3～12% 増加
qrsqsr

谷津は貯留・流出遅延、浸透の機能をもつグリーンインフラ。
治水以外の機能は？

谷津の生態系機能評価：水質の観点
背景：印旛沼の水質問題- 面源系（農地等）の負荷への対策が課題（印旛沼水質保全協議会ウェブページより）- 谷底湿地での水質浄化は期待できるか？
- 生物保全機能との関係は？

谷津周辺の農地率（バッファ500m）と湧水の硝酸イオン濃度の関係
湧水NO3と農地割合
100

湧水NO3(mg/L)

谷津は集水・浄化装置？

8060402000.00

0.50
1.00
バッファー内の農地割合
上流型500mバッファ内の農地率

推進費2-2001 加藤＠東邦大ほかより

水質浄化能力の高い谷津の特徴
谷津の現地調査に基づく水質浄化能力と湿地生態系の関係（32か所の谷津での調査結果の解析）- 湿地植生の成立と水質浄化機能はシナジー関係- 湧水量が多く、湿地地表面が冠水している場所で両機能が高い⇒湧水を（人工水路で排水せず）湿地面に流れ込む構造にすることがカギ

17

Kato et al. (submitted)より

谷津の管理による機能向上
過去に設定されたコンクリート排水路生態系管理（湿地再生）
セイタカアワダチソウとモウソウチクが繁茂

排水路を堰上げ、湿地面に水を導入
湿地化

畔を補修し田んぼ型池を作成

2019年（事前）2020年（事後）
合同事業

・地域の複数のNGO・研究チーム

谷津の管理による機能向上：水質浄化
Kato et al.
submitted

50.0

合流後 暗渠水路
出口

合流前
土水路

池入口

池の中央池出口谷津 高崎川出口 直前

事前：2020/7/30
事後：2020/9/1730

40.0

2030.020.0
10.0
0.0

10

湿地を経由させることで窒素除去が促進
湧水

合流前土水路

合流後

暗きょ出口

池入り口

池真ん中

0池出口

谷津出口

高崎川直前

事前

土水路

コンクリート排水路

コンクリート排水路

コンクリート排水路

事後

土水路

コンクリート排水路

湿地

コンクリート排水路

水温（℃）

硝酸イオン濃度（mg/L）

湧水

谷津の管理による機能向上：水質浄化
熱画像

空中写真

（浅い湿地での水温上昇）

降水時の栄養塩流出の評価
流入

湿地化した
耕作放棄水田

流出
流入

湿地へ

流出
湿地から

千葉県環境研究センター成果

降雨時の水質変化（2021年台風16号）
2021/10/1 0:00

2021/10/1 12:00

2021/10/2 0:00

1.0
2.0

4.0

佐倉観測所

100

COD (mg/L)

80

流入（湧水付近）

COD

初期濃度が高く，降雨が強くなると濃度が上昇する

40

3.0
4.0
100
80

2021/10/1 0:00

2021/10/1 12:00T-N濃度が高くなるとNO3-N濃度と乖離
2021/10/1 0:00

2021/10/1 12:00

りん

2021/10/2 0:00
T-P (上流)

82021/10/1 0:00

2021/10/1 12:00

窒素

2021/10/2 0:00
T-N (下流)
NO3-N (下流)

6
4

0.8

0.2

2021/10/1 0:00

2021/10/1 12:00

りん

2021/10/2 0:00
T-P (下流)
PO4-P (下流)

0.6
0.4
0.2

2021/10/1 0:00

2021/10/1 12:00

SS

2021/10/2 0:00

0.0
2021/9/30 12:00
800

SS (上流)600

SS (mg/L)

600

SS (mg/L)

濃度の平滑化と濃度上昇の遅延

02021/9/30 12:00
1.0

りん (mg/L)

0.4

400

2021/10/1 0:00

2021/10/1 12:00

SS

2021/10/2 0:00
SS (下流)400
200

20002021/9/30 12:00

COD (下流)

2PO4-P (上流)

0.6

0.0
2021/9/30 12:00
800

流入側よりも濃度が低く，降雨中あまり変動しない

COD

02021/9/30 12:00
10NO3-N (上流)

2りん (mg/L)

2021/10/2 0:00
T-N (上流)

窒素

40.8

2021/10/2 0:00

20

60
2021/9/30 12:00
1.0

流出（河川付近）40

窒素 (mg/L)

窒素 (mg/L)

8

佐倉観測所

60

20
0
2021/9/30 12:00
102021/10/1 12:00

2.0

COD (上流)

60

2021/10/1 0:00

1.0

COD (mg/L)

3.0

2021/9/30 12:000.0

降水量 (mm/10min)

降水量 (mm/10min)

2021/9/30 12:00
0.0

2021/10/1 0:00

2021/10/1 12:00

2021/10/2 0:00

02021/9/30 12:00

2021/10/1 0:00

2021/10/1 12:00

2021/10/2 0:00

千葉県環境研究センター成果

降雨時の水質変化（2021年11月降雨）
6.0

佐倉観測所

8.0

200
100

≈ COD

流入（湧水付近）≈

初期濃度が高く，降雨により濃度が上昇する

2021/11/9 0:00

2021/11/9 12:00

2021/11/10 0:00

2021/11/9 0:00

2021/11/9 12:00

2021/11/10 0:00≈

T-N (上流)

T-N濃度が高くなるとNO3-N濃度と乖離

2021/11/9 0:00

2021/11/9 12:00

2021/11/10 0:00

2021/11/9 0:00

2021/11/9 12:00

2021/11/10 0:00
T-P (上流)

りん

8.0

佐倉観測所

流出（河川付近）

COD

流入側よりも濃度が低く，降雨中あまり変動しない

0.4

400
2021/11/8 12:00

102021/11/9 0:00

2021/11/9 12:00

窒素

2021/11/10 0:00

T-N (下流)

8

NO3-N (下流)

64202021/11/8 12:00
1.0

PO4-P (上流)

0.6

濃度の平滑化と濃度上昇の遅延

60

20

0.8

りん (mg/L)

0.8

2021/11/9 0:00

2021/11/9 12:00

りん

2021/11/10 0:00
T-P (下流)
PO4-P (下流)

0.6
0.4
0.2

0.2
0.0
2021/11/8 12:00
1800≈

2021/11/9 0:00

SS

2021/11/9 12:00≈

2021/11/10 0:00

0.0
2021/11/8 12:00

800

2021/11/9 0:00

2021/11/9 12:00

2021/11/10 0:00

SS
SS (下流)SS (上流)
600

600
800

SS (mg/L)

SS (mg/L)
SS (mg/L)

6.0

COD (下流)

NO3-N (上流)

02021/11/8 12:00
1.0

800
1300

4.0

COD (mg/L)≈ 窒素

2021/11/10 0:00

80

100
60

20
10
15810
6
5
40
2
2021/11/8
12:00

2021/11/9 12:00

2.0

COD (上流)

02021/11/8 12:00
25

2021/11/9 0:00

10015080

窒素 (mg/L)
窒素 (mg/L)

2021/11/8 12:00
0.0

降水量 (mm/10min)

2021/11/10 0:00

4.050
40
020
2021/11/8
12:00

りん (mg/L)

2021/11/9 12:00

2.0

250
COD (mg/L)
COD (mg/L)

2021/11/9 0:00

窒素 (mg/L)

降水量 (mm/10min)

2021/11/8 12:00
0.0

400
300

200
2021/11/8
12:00
-200

2021/11/9 0:00

2021/11/9 12:00

2021/11/10 0:00

02021/11/8 12:00

2021/11/9 0:00

2021/11/9 12:00

2021/11/10 0:00

400
200

0
2021/11/8 12:00

2021/11/9 0:00

2021/11/9 12:00

2021/11/10 0:00

降雨時の湿地の水質影響

千葉県環境研究センター成果

降水時も窒素除去には効果。ただしリンの流出には注意。

水質浄化に機能する谷津の湿地
生物多様性保全にも貢献谷津の管理による機能向上：生物多様性保全
植物事前
15種

共通9種

事後
51種

水生昆虫
コオイムシ（環境省NT）
コガムシ（千葉 NT）
合計14科27分類群

Kato et al. submitted
確認されたレッドリスト種
ウスゲチョウジタデ
シソクサ
イチョウウキゴケ
シャジクモ
ミルフラスコモ（環境省RL絶滅危惧Ⅰ類）
ニッポンフラスコモ（環境省RL絶滅危惧Ⅰ類）

谷津の生物多様性

広域（千葉県全域）での評価
ホトケドジョウ

水田依存

スナヤツメ
ニホンアカガエル
アカハライモリ
サワガニ

草地依存

オニスゲ
ミクリ

都市依存

谷津依存

谷津は、ホトケドジョウ、スナヤツメ、ニホンアカガエル、アカハライモリなど絶滅危惧種にとっての主要な生息地(Kim et al. 2020)28

谷津の生物多様性保全における湧水の重要性
谷津の湧水依存種の分布と集水域の土地利用

Hirano et al. 2022 Ecological Researchより改図

谷津の小流域（集水域）における浸透面の確保は、谷底の流速や水温を介して生物多様性保全に寄与。

谷津の湿地と害虫・益虫

水田

耕作放棄後

初期

耕作放棄後

後期

「植生遷移初期の耕作放棄水田」における益虫（クモ類）密度湿潤化による害虫（カメムシ類）の抑制

耕作放棄水田の植生遷移段階
耕作放棄水田の植生遷移段階

推進費2-2001 馬場＠農研機構ほかより植生が疎らな耕作放棄水田は益虫の供給能力が高い

ここまでのまとめ
谷津は治水、水質浄化、生物多様性保全に役立つグリーンインフラ
その機能の維持には湧水の存在が不可欠。
集水域における雨水浸透面の確保が重要。
グリーンインフラとしての機能は、畔の補修、草刈り、水路の手入れ、斜面林の手入れなどの生態系管理によって向上する。
健全な水循環と生態系管理の重要性

樹林・草原
台地

谷津の湿地
低地

湧水

小河川

河川・湖沼

社会実装

里山グリーンインフラの概念整理

かつての農業を基盤とした社会を支えてきた、樹林、草原、湿地、河川といった「里山の自然」を気候変動時代のインフラとして活かす工夫。

里山グリーンインフラ理念の普及
https://www.chikyu.ac.jp/publicity/publications/others/img/yatsu.pdf

応用生態工学

水環境学会誌

国づくりと研修１．情報発信・情報共有の状況（市民・行政・研究者のネットワークの構築）

https://gisatoyama.sakura.ne.jp/

グリーンインフラ勉強会
研究報告会

第2回グリーンインフラ大賞国土交通大臣賞受賞（2021年グリーンインフラ官民連携プラットフォーム）

グリーンインフラ・ワークショップ

１．情報発信・情報共有の状況（ネットワークで進行中のプロジェクト）
遊休たんぼ活用プロジェクト

いんざい子ども劇場「子どもの田んぼ」

行政施策実装プロジェクト

清水建設（株）「八ツ堀のしみず谷津」

２．行政計画への反映〇行政計画等との連携
水循環基本法に基づく印旛沼流域水循環健全化計画への反映（第3期行動計画2021～「流域治水を駆動力とした」取り組み「谷津のグリーンインフラ活用」も含む）

湖沼水質保全特別措置法に基づく印旛沼と手賀沼の水質保全計画への反映
基礎自治体の地域計画（環境基本計画、生物多様性戦略など）への反映

３．社会実装の状況（フィールドでの実践）
既存NPO・NGO間の連携、新NGOの誕生（2件）

「自然環境保全」と「脱炭素」の連携「北総クルベジ」と里山GIの連携
里山管理で発生した植物でバイオ炭を作成⇒ 炭は肥料と混ぜて農地施用⇒ 炭素クレジット（Jクレジット）の販売
高付加価値野菜（クルベジ野菜）の販売
里山保全活動に炭の販売収入
新たな市民連携・企業との連携が加速しかし、止まらない谷津の埋め立て・・・４．課題
今も続く谷津と集水域の開発
産廃・残土処分による埋立て、データ・物流センター 、ソーラー発電施設etc.

⇒ 谷津の多くは私有地。土地の転換は地権者が経済合理的に判断した結果。
↔ 防災、水質管理、生物多様性保全、社会関係強化などの機能は公的。

対応
・既存の制度の活用・価値が認識できた場所の可視化・共有・企業との連携既存の制度等の活用
・農地の多面的機能支払い交付金制度の活用
・貯留機能保全区域（流域治水関連法）の指定
・森林環境譲与税の活用
・グリーンインフラ関連の支援制度活用
・自然共生サイト（OECM）への登録
・環境基本計画など地域計画の実現など⇒ 行政の部局横断的な議論がカギ
地域気候変動適応センターの設置が有効

最新情報の取得：「グリーンインフラ官民連携プラットフォーム」「30by30アライアンス」
への参加

https://www.mlit.go.jp/report/press/content/001480252.pdf

価値ある場所の可視化
里山グリーンインフラネットワーク

掲載予定 地図レイヤー〇谷津の位置（年代ごと）〇地下水流線図〇市民活動の拠点地図
・谷津ごとの推定湧水量
・湧水依存種分布ポテンシャル
・湧水の推定窒素濃度
・風景の写真モニタリング

グリーンインフラマップ
サブページ

企業と地域のCSV
地域にとっての価値

企業にとっての価値
ここを 見つける！拡げる！
（CSV：Creating Shared Value）

自然が豊かで住みやすいまち⇒ 防災、水質問題の改善、子育て環境の改善、健康寿命の延長、地域の魅力向上

ネイチャーポジティブな開発・企業活動⇒ 投資家からも地域からも信頼される企業
自然を活かした新しいビジネス展開

日本証券業協会ウェブページよりhttps://www.jsda.or.jp/sdgs/hakkou.html

拡大するESG投資
気候変動対策 ⇒ 気候変動対策＋自然環境保全
企業と地域の間での「地域課題の共有」「解決の選択肢の共有」の場の創成がカギ

謝辞
本講演は主に以下の研究プロジェクトの成果に基づいて行いました。

- 環境研究総合推進費2-2001「気候変動に対応した持続的な流域生態系管理に関する研究」（2020～2022年度）- 総合地球環境学研究所「人口減少時代における気候変動適応としての生態系を活用した防災減災（Eco-DRR）の評価と社会実装」（2018～2022年度）
支援機関の皆様、共同研究者の皆様、地域で共同してくださっている皆様に、心から感謝申し上げます。