有明海生態系の異変の原因究明と再生への対策
Studies on the environmental disturbance in Ariake Sea and measures
for recovery of the estuarine ecosystem
代表研究者 堤 裕昭、熊本県立大学環境共生学部 教授（Hiroaki Tsutsumi, Faculty of Environmental and Symbiotic Sciences, Prefectural University ofKumamoto）
共同研究者：門谷 茂、小松利光 (Coworkers: Shirgeru Montani, Toshimitsu Komatsu)

和文アブストラクト：有明海奥部海域では、2002 年~2004 年に各年３回（5 月、7 月、10 月~11 月）、大規模な赤潮が発生した。その発生過程には共通した４つの現象が見られた。第一段階：流入した河川水による表層の塩分低下と塩分成層の形成、第二段階：第一段階と同時に生じる成層化した表層における栄養塩濃度の急上昇、第三段階：低塩分・高栄養塩濃度の表層における植物プランクトンの急速な増殖、第四段階：低塩分化して成層化した表層における栄養塩濃度の急激な低下。有明海奥部海域における大規模赤潮の頻発は、流入した河川水が以前より成層構造を形成しやすくなっていることに起因していると考えられる。

Abstract: In the innermost areas of Ariake Sea, large scale redtides occurred three times per year
(May, July, October to November) in 2002 to 2004.These redtides occurred through four common processes;
1. Stratification of water due to decrease of salinity of the surface layer of the water by thefreshwater inflow from the rivers. 2. Rapid increase of nutrient concentrations of the surface layer
with decreased salinity. 3. Rapid increase of phytoplankton in the surface layer with decreased
salinity and high nutrient concentration. 4. Rapid decrease of the nutrient concentration of thesurface layer. The frequent occurrence of large scale of redtides indicates that the stratificationof the water by the freshwater inflow is caused more easily than before.

1. 研究目的にある。一方，有明海では，近年，沿岸域で人口の九州西岸に位置する有明海は，1990 年代以降，奥集中が起きたり，農業や工業が活発化することによ

部海域で赤潮の年間発生件数が増加傾向にある．夏って排水負荷量が増加し，河川を通して流入する栄季のみならず，ノリ養殖漁業が盛んに行われる秋季

養塩負荷量が増大した形跡は見あたらない．にもかから冬季にも大規模な赤潮が発生している。大規模かわらず，有明海奥部では，近年，大規模な赤潮がな赤潮発生は，海水中の栄養塩を消費して栄養塩濃頻発している。その原因として，日本をはじめ世界度が極端に低下させ，ノリは色落ちする。2000 年お各地の沿岸閉鎖性海域で起きてきた「陸域からの栄よび 2002 年冬のノリ養殖漁業は、赤潮発生で大打撃養塩負荷量増大による富栄養化」を挙げることがでを受け、その後も不作が続いている。

きない点で，きわめて異例な赤潮の大規模化である。

このように大規模な赤潮が発生する原因として

このような有明海奥部における大規模赤潮発生のは，過去の多くの発生例では，陸域からの栄養塩負現状に立ち、その発生過程および原因を究明するた荷量の増大に伴う富栄養化が挙げられる．大都市近めに、2001 年 8 月より 2005 年 3 月まで、有明海奥傍の沿岸閉鎖性海域では世界各地でこのような状況部で精密な水質調査を行った．この報告書では、有̶ 1 ̶

明海奥部で大規模赤潮が発生する過程を報告し、赤の季節変化を示す．近年の有明海奥部では、５月、潮の発生を招く水質調査の現状とその問題点につい７月、１0 月~11 月の年間に３回の赤潮が発生してて考察する。

いた。これらの赤潮は主に珪藻類の Skeletonemacostatum や渦鞭毛藻類の Akashiwo sanguinea によ
2. 研究経過るものである。これらの赤潮の発生過程には、共通有明海最奥部の佐賀県の干潟沖合から熊本県玉名した海洋構造のパターンが見られた。

市沖にかけて，有明海の東西両岸の中央を縦断する

図 3 には、その典型的な例として、2002 年 10 月

方向に，約 3 km 間隔で 13 カ所の調査地点（Stn S1~11 月に渦鞭毛藻類の Akashiwo sanguinea の赤潮~Stn K）を設定した（図 1）．この報告書では、2002が発生時の、塩分および Chl.a 濃度の鉛直プロファ

年 4 月~2004 年 12 月の水質調査結果を報告する。

イルの有明海縦断面図を示す。赤潮発生時には、奥水質調査は，各調査地点で船上から多項目水質計部表層の塩分が低下し、成層構造が形成され、そのを海中に降ろし，水温，塩分，DO，蛍光値を水面下 10層で植物プランクトンが増殖した。2002 年 10 月に

m までは 1 m ごとに，それ以深の層では 2 m ごと

は， Stn S2~Stn A において塩分が 28.1~30.0 にに測定した．また、バンドン型採水器を用いて，水低下した水面下 1 m の層で，Chl.a 濃度が 15.2~

面下 2 m および 5 m 層の海水を採水してクロロフ18.5 µg/L に達した．11 月には塩分が 25.7~30.6 にィル a（Chl.a）濃度測定用サンプルを，さらに表面，低下した層が Stn S1~Stn D の水面下 2 ｍ まで拡水面下 2 m，5 m，10 ｍ，水深 20 m 以下の場合は大し，この層における Chl.a 濃度の最高値は 15.4

水面下 40 m まで 10 m ごとに，栄養塩測定用の海~82.3 µg/L に達して、赤潮状態となった。

水サンプル採取した．海水の Chl.a 濃度測定用サン

赤潮が発生した奥部海域の表層では、図 4 に示す

プルは蛍光光度計で、栄養塩濃度（DIN、DIP）は水ように、2002 年 10 月に Stn S1 ~ Stn B の水面下 2質自動分析装置を用いて測定した。

m までの層で，DIN および DIP がそれぞれ 10.6~
43.1 µmol/L および 1.2~2.3 µmol/L

3. 研究成果に上昇し、極度の富栄養化状態が発生した。この層は塩分が低

図 2 には，2003 年 2 月~2003 年 12 月までの有明下した層とも一致していて、高濃度の栄養塩は奥部海奥部（Stn A~C）における海水表面の Chl.a 濃度

海域に流入した河川水から供給されたものである。
2002 年 10 月~11 月に発生した赤潮では、奥部海域

130º10' E

130º20' E

130º30' E

130ºE

135ºE
31ºN

33º10' N

40

S1
S233ºNA
33º00' N

B

35ºN
C
DFG
E

32º50' N

HIJ

Chl-a of the surface layer (µg/L)

10 km

K

30
3320

1221010F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J
2003
2004
2005

32º40' N

図 1

Stn A
Stn B
Stn C

図 2 2003 年 2 月~2003 年 12 月までの有明海奥部（Stn A~C）における海水表面の Chl.a 濃度の季節変化

有明海水質調査地点
̶ 2 ̶

図 3 2002 年 10 月~11 月に渦鞭毛藻類の Akashiwo sanguinea の赤潮が発生したときの、塩分（左）および Chl.a 濃度（右）の鉛直プロファイルの有明海縦断面図

図 4 2002 年 10 月~11 月に渦鞭毛藻類の Akashiwo sanguinea の赤潮が発生したときの、栄養塩濃度（DIN, DIP）の鉛直プロファイルの有明海縦断面図

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の表層で 10 月に栄養塩濃度の急上昇が見られたが、において、河川水の流入によって生じる河口循環流栄養塩のもう一つの主な供給源として考えられる底が近年大きく変化していることを示唆し、1997 年に層からの供給は、この栄養塩の着せいつ変化にはほ行われた諫早湾潮受け堤防の締めきりが，有明海のとんど影響していない。赤潮の発生後にはその栄養河口循環流へ大きな影響を及ぼしている可能性が指塩が消費され、急速に低下した。これは赤潮を形成摘される．このことを踏まえて，大規模赤潮発生のした植物プランクトンによる消費であり、2002 年 12

原因を明確にするためには、有明海奥部における精月には、DIN はほとんど検出されないレベルにまで密な潮流ならびに水質の調査に加え，それらの調査低下したが、DIP は 0.5 µmol/L を超えるレベルが維に連携して諫早湾潮受け堤防の開門操作を行い，諫持されて、有明海の植物プランクトンの増殖を律速

早湾への海水の入退潮量をある程度回復させた期間しているのは、DIP であることがわかる。

を再度設定して，それが有明海奥部表層の潮流や海図 5 には、以上の結果のまとめ、有明海奥部海域に洋構造に及ぼす影響を評価し直す必要がある．

おける赤潮発生の過程の 4 つの段階を示した。
第一段階：奥部海域における塩分成層の形成

5. 発表論文リスト

第二段階：第一段階と同時に生じる成層化した表層

堤 裕昭 ・岡村 絵美子 ・小川 満代 ・高橋 徹・山における栄養塩濃度の急上昇

口 一岩・門谷 茂・小橋 乃子・安達 貴浩・小第三段階：低塩分・高栄養塩濃度の表層における植松 利光 (2003)：有明海奥部海域における近年

物プランクトンの急速な増殖の貧酸素水塊および赤潮発生と海洋構造の関係，

第四段階：低塩分化して成層化した表層における栄海の研究，12，291-305.

養塩濃度の急激な低下

堤 裕昭・木村 千寿子・永田 紗矢香・佃 政則・山口 一岩・高橋 徹・門谷 茂 (2004)：広域定期

4. 今後の課題と発展観測による有明海水環境の現状，沿岸海洋研究，

本研究の成果は，有明海奥部における大規模赤潮

42, 35-42.

発生が表層の低塩分化による成層化の強化が関与し本研究の成果の詳細は、ホームページに公開していていることを示している。このことは、有明海奥部る。（http://www.ariakekai.info/）

図 5 有明海奥部海域における赤潮発生の過程
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