ブルーカーボン生態系の活用― その特徴と温室効果ガス吸収源対策への貢献 ―東京大学大学院新領域創成科学研究科教授

１.ブルーカーボンとは佐々木淳によって隔離・貯留される炭素」と定義

DIC が TA を越えると、越えた分だけ CO2されるブルーカーボンである。地球全体として存在する。そのため、DIC に占め(１)ブルーカーボンのはじまり

で見ると、生物量（バイオマス）では陸る CO2 の割合は小さく（１％以下）、大ブルーカーボンの用語が初めて使われ上植物の 0 .0 5 ％に過ぎない海洋植物が気との交換に関わるのは CO2 のみである

たのは 2 0 0 9 年に発行された、国連環境地球上の全一次生産の約 5 5 ％を占めてため、海水の CO2 吸収ポテンシャルは高い。

計画によるレポート「BLUE CARBON:THE

おり、さらに海洋面積の 0 .2 ％に満たな海洋植物は海水中の CO2 を吸収して一ROLE OF HEALTHY OCEANS IN BINDING

い沿岸の植物生態系による CO2 吸収が海次生産を担い、植物や魚介類、バクテリ

CARBON １）」（以降 BC レポートと略す）で洋全体の半分を占めている。

ア等の呼吸によって CO2 を排出しているある。当時から熱帯雨林の急速な減少は海洋表層の CO2 分圧は一般に大気中よ（図−３）。同時に炭酸系の化学平衡に大きな問題となっており、世界中の人々りも低いため、海洋は大気中の CO2 を吸

よって CO2 は変動しており、光合成によっに認知されていたところであるが、沿岸収しており、両者の CO2 分圧の差が大きて表層海水中の CO2 が低下すると大気か植物生態系である海草藻場や塩性湿地、いほど海洋による吸収が大きくなる（風らさらに CO2 が溶解する。後述の通り、マングローブ林の減少速度が熱帯雨林の等による海面の状態にも依存する）。海一次生産の一部は懸濁態有機物として底４倍にも達しており、さらに加速傾向に水中に溶解した CO2 は化学平衡によりそ質等に貯留され、難分解性溶存態有機物あったことはほとんど認識されていなの多くが炭酸水素イオン（HCO3 -）と炭酸（RDOC）として海水中に貯留される。一方、かった。これらの沿岸植物生態系は生物イオン（CO3 2 -）に解離し、これら３態を貝殻やサンゴの骨格はカルシウムイオン多様性、水質浄化、水産資源、減災といっ足したものを溶存無機炭素（DIC）という。と炭酸水素イオンが結合した炭酸カルシ

た、生態系サービスを提供していること

海水には強アルカリの陽イオンと強酸のウムで構成されるが、十分なカルシウムからも重要であり、それが危機に瀕して陰イオンが多量に含まれており（これら（アルカリ度）の供給がなければその過いるとの認識の下、その減少に歯止めをは完全に解離している）、その差分を全程で CO2 が排出されるため、貝殻やサンかけたいというモチベーションが伝わっアルカリ度（TA）と呼ぶ（図−２）。HCO3 -ゴの骨格形成は CO2 の排出源とみなされてくる。さらに、当時から熱帯雨林等でと CO3 （共に陰イオン）が TA を埋め合ている。

は REDD+（開発途上国における森林減少・わせることで電気的中性を保とうとし、2-劣化の抑制、森林保全、持続可能な森林経営、森林炭素蓄積を増加させることにより、温室効果ガス排出量を削減あるいは吸収量を増大させる取組、図−１）といった国際的な取り組みがなされなされていた一方、海域の状況やポテンシャルはほとんど認知されていなかった。

(２)炭素の吸収・排出と貯留
主なブルーカーボン生態系は海草藻場、

図−１

森林REDD+の実施や藻場増大等の取り組みの実施時の排出量

海藻藻場、塩性湿地、マングローブ林とと取り組みを実施しない場合（ベースライン）の排出量のいった、沿岸の湿地や干潟・浅場におけ差分を排出削減量とみなす２）る植物生態系である。植物は一般に光合成によって CO2 を吸収・固定して有機物を生産する（一次生産）。枯死や動物による摂餌を通し、生産された有機物の一部は無機物に分解されて CO2 に戻るが、一部は 1 0 0 年から 1 0 0 0 年以上の長期間、あるいは半永久的に底質中に貯留されたり海水中に留まる。これが「海洋生態系

図−２ 海水中における全アルカリ度のイメージ（寄稿文）47

２. ブルーカーボン生態系の種類と特徴
主要なブルーカーボン生態系はマングローブ林、湿地・干潟、海草藻場、および海藻藻場である。マングローブ林は森林による CO2 吸収の一部として、東南アジア等の国ではインベントリに登録されているものであるが、潮間帯に位置し、陸上林とは大きく異なる物質循環過程を有することから、陸上林とは別に考慮すべきものである。また、海草は砂泥域に、海藻は岩礁域に生息し、CO2 の貯留過程は大きく異なる。特に海藻は人工石を活用した岩礁域の造成適地が広く存在し、ワカメ、コンブ、ノリといった海藻養殖の観点からも将来性が期待されている。
底質環境でみると、泥（シルト、粘土）のように粒径の小さい底質はより多くの

図−３

海水と大気の間のCO2の吸収・排出と海水中における炭素の生物化学過程有機物を保持することで炭素貯留機能が高くなる。また、底質中では無酸素環境が支配的であるが、粒径の小さい底質ほどその傾向が強い。無酸素環境下では有機物分解速度が小さくなることから、泥質の底質は炭素貯留機能が高い。以下では生態系の特徴と生態系サービスの観点から見たコベネフィット（相乗便益）について概観する。

(１)海草藻場
日本における代表的な海草はアマモである。アマモは内湾等の比較的静穏な砂泥質の浅場に生息し、生育環境が良好であれば急速に繁茂し、海の雑草と呼ばれることもある。かつては内湾や内海の砂泥質の浅場に普通に見られたが、埋立による生息適地の減少、水温上昇、濁度の

図−４ 全球における海草藻場による純一次生産と炭素貯留過程３）

上昇、刈り取り（繁茂すると小型船舶航行の支障になる等、沿岸域の利用の妨げる働きがあり、藻場の底質は炭素を長期類は溶存態有機物を放出している。これになることもある）等によって著しく減にわたって貯留する。アマモの葉上にはらの溶存態有機物は水中で無機物に分解少してきた。2 0 0 0 年頃からはアマモ場付着藻類が、藻場の底質には底生微細藻され、一部は CO2 として大気に回帰するによる水質浄化機能や魚介類の産卵場や類が生息し、これらを含むアマモ場生態が、 海 洋 中 の 中 深 層（ 深 度 1 0 0 0 〜稚魚の隠れ家になるといった、アマモ場系全体としての炭素貯留効果はアマモ単

3 0 0 0 ｍ ） や 深 層（ 深 度 3 0 0 0 ｍ 以 深 ）生態系の重要性が広く認識され、アマモ体の３倍にも及ぶと考えられている。まに輸送された分は海洋大循環によって場の再生が活発に行われるようになってた、周辺の生息環境が適していれば、ア1 0 0 0 年以上の時間スケールで海洋中にきた。このようにアマモ場は以前から注マモ場は外縁から効率的に生息域を拡大留まり、大気中に回帰しないと考えられ目されてきたが、その底質中に炭素を貯していくと期待される。

る。気候変動対策の観点やブルーカーボ留する働きが高く、ブルーカーボン生態沖に流出した草体や藻場起源の粒状有ンの定義として 1 0 0 年以上大気に回帰し系としてもその重要性が認識されるよう機物（ここでは両者を合わせて懸濁態有ないことをもって貯留と見なす流れから、になった。海草藻場による純一次生産と機物と呼ぶ）の一部は陸棚や深海底に堆

この溶存態有機物は貯留と見なすことが炭素の貯留過程の全体像を図−４に示す。

積し、貯留されていく。懸濁態有機物のできるだろう。同様の考えに立てば、懸アマモが密生すると静穏域が形成され、一部は分解されて溶存態有機物（孔径 0.2

濁態有機物についても、中深層以深に到有機物を含む懸濁物の底質への堆積を促〜 1 µｍの濾紙を通過する有機物の総称）

達した時点で貯留と見なすことができる。

進し、地下茎の存在は底質を安定化させになる。また、そもそもアマモや微細藻さらに、溶存態有機物の一部は海水中で（寄稿文）48発等、藻場造成における技術革新が期待される。

(３)マングローブ林
マングローブ林は熱帯・亜熱帯域の河口潮間帯に生息し、日本では鹿児島県と沖縄県に分布している。その一次生産は陸域熱帯の陽樹と同程度に高く、地下部（根）の割合が大きいことから、落葉に加えて地下部の発達による炭素貯留効果が大きい。マングローブ林の存在は波を減衰させ静穏な環境をつくることから土粒子の堆積を促進し、しばしば数メートルにおよぶ底質が形成され、多量の有機炭素が蓄積されている。下げ潮時にマングローブ沼地から流出する水塊の CO2 分圧を調べると、6 0 0 0 µatm を越える高い
図−５ 全球における海藻藻場による純一次生産と炭素貯留過程４）値が観測されることもある。この流出水中の DIC の起源には未解明の部分が多いが、マングローブ沼地の底質中で分解さはほぼ分解されない RDOC であり、存在有機物や溶存態有機物として輸送される。

れた炭素が地下水を通して供給されていする深度に関わらず貯留と見なすことが懸濁態有機物の一部は中深層以深に到達ると考えられ、平均的には 1 0 0 年からでき、溶存無機炭素に分解されないことした段階で貯留と見なすことができ、さ1 0 0 0 年以上前に生産された有機物が流から、海洋酸性化を引き起こすこともならに深海底の底質中に貯留される。一方、出しているようである（マングローブ林い。

溶存態有機物についても海草と同様に中が形成される以前の生態系による有機物

深 層 以 深 に 到 達 す る と 貯 留 と 見 な せ、の可能性もある）。このことはマングロー(２)海藻藻場

RDOC については存在する深度にかかわら

ブ沼地の持つ高い炭素貯留機能を示して海藻（大型藻類）は海草と異なり、茎・ず貯留と見なせる。

いるが、マングローブ林が失われると葉・根が分かれておらず、胞子によって海藻類は光合成の過程で比較的多くの繁殖し、岩礁を生育場としている種が多RDOC を常時放出していることが知られる

CO2 の大きな排出源となることも示唆さい。日本ではガラモ場（ホンダワラ類）、ようになってきた。養殖によって生産さマングローブ林の幹や気根には消波効

アラメ場、カジメ場、コンブ場、ワカメれた海藻が食に供されると無機態に分解果があり、十分な樹林帯幅を有するマン場等が代表的である。海藻類は古くからされるため、炭素貯留効果は期待できなグローブ林は津波に対する減災効果も大肥料、食用に供され、コンブやワカメ等いと思われるかもしれないが、養殖中にきい。土砂堆積を促進することで、海岸の褐藻類に特有なアルギン酸は医薬品や常時放出される RDOC は炭素貯留への貢侵食の緩和に有効であり、気候変動によ化粧品等の工業用途に活用されている。

献と考えられる。海藻養殖は食料生産とる海面上昇に対しては継続的に地盤高をまた、ノリ、ワカメ、コンブ等の海藻養しての高い便益があり、気候変動の緩和上昇させることでマングローブ林を維持殖も盛んであり、世界的にも持続可能なと生態系サービスの相乗効果が特に期待できる可能性もある。こういった海岸防食料生産として海藻養殖に注目が集まりされるブルーカーボン生態系である。

護機能に加え、生物の生息場やさまざまれ、その保全と再生が重要である。

つつある。BC レポートでは情報不足からそこで、海藻藻場の拡大が期待される海藻はブルーカーボン生態系として見なが、生息場が岩礁帯のため、水深や光環な資源の提供等、多くの生態系サービスされていなかったが、近年の研究では海境の適地において人工石等を活用した岩草藻場以上の炭素貯留ポテンシャルを持礁帯の造成が有効と考えられる。鉄鋼スつと考えられている。海藻藻場による純ラグと港湾等における浚渫土砂を活用し一次生産と炭素の貯留過程の全体像を図て人工土や人工石をつくる技術があり、日本におけるブルーカーボンを政策の−５に示す。

実海域にも展開されている。海草の場合中に位置づけていく動きは 2 0 1 7 年のブを提供している。

３. ブルーカーボンを活用した吸収源対策の取組

海藻は光合成によって CO2 を吸収し生は浅場における砂泥質の環境が必要であ

ルーカーボン研究会の設立が画期となっ長するが、岩礁帯から離脱すると流れ藻り、その造成適地は限られるが、海藻藻た。それ以前から港湾空港技術研究所やとなり、しばらくは光合成を行いながら場造成の適地は広く存在し、ポテンシャ

 水産研究・教育機構を中心にブルー漂う。なかでもホンダワラ類は気泡を持ルが高い。一方、海藻藻場では磯焼けとカーボンに関わる科学技術研究が展開さ

ち、浮力の効果で洋上を漂流し、その過呼ばれる、栄養塩不足、高水温、食害等れ、その成果は堀・桑江編（2 0 1 7） ５）

程で徐々に気泡が壊れて浮力を失っていによる藻場の衰退がしばしば見られ、海にまとめられ、ブルーカーボンに関するくと最終的には深海に沈んでいく。流れ藻藻場の造成にはさまざまな技術的課題科学的知見が蓄積されつつあった。2015

藻となった海藻は海草と同様に、懸濁態がある。食害を受けにくい造成基盤の開年のパリ協定では国が決定する貢献（寄稿文）49

図−６

日本全国における2013年と2030年におけるブルーカー

図−７

ボン生態系によるCO2吸収量の推計値 桑江ら（2019）

カーボンニュートラルの達成に向けたCO2の排出と吸収源による吸収のタイムライン（NDC）として温室効果ガスの削減目標の炭素に迫る値であったことから、温室効なため、カーボンニュートラルの達成に宣言が要請され、国連気候変動枠組条約

果ガスインベントリへの算入に向けた検は吸収源による吸収が不可欠である（図（UNFCCC）において、温室効果ガスイン討を始めるべきとの機運が高まった。

−７）。新たな吸収源としてブルーカー

ベントリ（一国が１年間に排出・吸収す

これを受けて、2 0 1 9 年には国土交通

ボンの貢献に期待が高まっており、Ｊブる温室効果ガスの量をまとめたデータ）

省により「地球温暖化防止に貢献するブルークレジットをはじめとする適切なイ報告書の提出が義務づけられた。パリ協

ルーカーボンの役割に関する検討会」がンセンティブを付与することが重要であ定では森林等の吸収源対策の強化に言及設置され、ブルーカーボンを CO2 吸収源る。また、ブルーカーボン生態系の造成され、世界的にも吸収源対策の一つとしとして活用していくための検討が始まっ

方法や CO2 吸収量の評価においては多くてブルーカーボンへの関心が高まっていた。具体的には、ブルーカーボン研究会の課題が残されており、今後の科学技術た。2 0 1 7 年 1 1 月のブルーカーボン研究等による議論を踏まえ、ブルーカーボン面での発展も期待される。

会において、ブルーカーボン生態系は有生態系による CO2 吸収量の算定方法につ効な吸収源となりうるものであり、十分いて検討し、環境省の森林等の吸収源分≪執筆者問合せ先≫に精査を行った上で「地球温暖化対策計科会等における検討に向けた基礎資料を画（温対計画）における吸収源対策」と作成することで、温室効果ガスインベンして定まることを目標に、検討を進めてトリへの算入に向けた検討を主な役割といくことが決議された。

している。2 0 2 0 年度から始まった、農当時の NDC では温室効果ガスの排出量

林水産研究推進事業委託プロジェクトのを 2 0 3 0 年度に 2 0 1 3 年度比 2 6 ％削減す

「ブルーカーボンの評価手法および効率ること、およびその 2 .6 ％を吸収源の強的藻場形成・拡大技術の開発」における化で確保することが定められていたが、研究成果等を踏まえ、ブルーカーボン生吸収源としては森林、農地土壌炭素、お態系の種類や CO2 吸収量算定手法の再考、よび都市緑化等が定められ、ブルーカー吸収量算定を将来的に継続的に行っていボンは含まれていなかった。そのため、くための体制づくり、ブルーカーボンの日本全国のブルーカーボンによる CO2 吸普及啓発に寄与する具体策等について検収量の見込みを推定することが急務とな討が行われている。さらに、ブルーカー

り、 ブ ル ー カ ー ボ ン 研 究 会 に お い てボンを活用した気候変動の緩和と適応へ

2 0 1 3 年と 2 0 3 0 年における CO2 吸収量向けた取組を加速することを目的に、新の全国推計を行うことになった。推計方

た な カ ー ボ ン ク レ ジ ッ ト 制 度 と し て、法の詳細は桑江ら（2 0 1 9）

６）

を参照願

ジャパンブルーエコノミー技術研究組合

いたい。推計の結果を図−６に示すが、（JBE）が創設した「Ｊブルークレジット７）」

2 0 3 0 年の CO2 年間吸収量は森林等の既制度が動き出している。

存の吸収源対策による吸収量の最大

2 0 2 1 年には菅首相によって 2 0 5 0 年

1 2 ％に相当し、NDC 目標値の 0 .4 ％を担

カ ー ボ ン ニ ュ ー ト ラ ル が 打 ち 出 さ れ、うことができると算定された。ブルー

2 0 3 0 年における CO2 削減量の目標値はカーボンによる吸収量は森林には及ばな2 0 1 3 年比 4 6 ％に引き上げられた。CO2

いものの都市緑化等を上回り、農地土壌の排出を完全にゼロにすることは不可能（寄稿文）50

jsasaki@k.u-tokyo.ac.jp【参考文献】
１）Nellemann,C.,Corcoran,E.,Duarte,C.M.,Valedes,L.,De Young,C.,Fonseca,L.,et al.(2009).Blue carbon:the role of healthy
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２）JICA WEB https://www.jica.go.jp/activities/
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from seagrass meadows
contributes to marine carbon sequestration.
Front.Mar.Sci.4.doi:10.3389/fmars.2017.00013
４）Krause-Jensen,D.and Duarte,C.M.(2016).
Substantial role of macroalgae in marine
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doi: 10.1038/ngeo2790
５）堀正和，桑江朝比呂編著（2017）．ブルーカーボ
ン：浅海におけるCO2隔離・貯留とその活用，地人書館．
６）桑江朝比呂, 吉田吾郎, 堀正和, 渡辺謙太, 棚谷灯子, 岡田知也, 梅澤有, 佐々木淳（2019）．浅海生
態系における年間二酸化炭素吸収量の全国推計，土木学会論文集B2（海岸工学），75(1)，10-20．
７）ＪブルークレジットWEB https://www.blueeconomy.
jp/credit/