○参考人（小池勲夫君）　私は、今の寺本参考人のお話で、地球環境において海洋というのが非常に重要であるということは皆さん既におわかりいただけたと思いますので、その具体的な一つの例といたしまして、現在我が国を含む世界の先進十カ国余りが共同して既に調査が進められております地球規模での海洋における炭素の循環に関する国際共同研究、これは略してＪＧＯＦＳというふうに呼んでおりますけれども、どうしてこういう研究をする必要があるのか、またどのようにしてその研究が進められるか、またこの研究にこれから必要な観測手段はどのようなものがあるかということについて、ここで簡単にお話ししてみたいと思います。
　私、資料を用意いたしましたのでそれをごらんいただきながら話を進めたいと思うんですけれども、一ページ目に少し漫画のようなものをかいて大変恐縮なんですけれども、ごらんください。
　これは、海洋を中心とした炭素ですね、二酸化炭素も炭素の一つですけれども、その炭素の循環というのが三つのポンプに例えられる力によって動かされているということを模式的に示したものです。そのポンプの一つというのは、陸からの炭素を海の方へ運ぶ、ここに攪拌ポンプというふうに書いてありますけれどもそのポンプでありまして、それからもう一つは、現在温室効果ガスとして大気中に増加していることが明らかな二酸化炭素を海洋の表面で有機物に変えてその一部を深層に落とすいわゆる生物ポンプ、ここには生産工場と書いてございますけれどもそのポンプ、それからあとそれを中深層で分解して世界の海に運ぶ深層循環ポンプという三つのポンプになぞらえる海洋の持つ力によって炭素が循環していくわけであります。これらの働きによって、現在では大気中の二酸化炭素の増加のかなりの部分が海洋に取り込まれているということが考えられておりますけれども、実際にこの二酸化炭素の海への取り込みが全地球規模で一体どのような具体的な機構によって行われているかということに関してはまだわかっていないところが多くあります。
　次の二ページ目をちょっとごらんください。二ページ目は、地球上のさまざまな部分、この場合大気圏あるいは表層水、中深層水あるいは堆積物というところに二酸化炭素や有機物などのさまざまな形の炭素が一体どれくらい存在し、また一年間でどれくらい動いているかというのを大まかに見積もったものであります。この太字で書いてあるのがそこにある存在量なんですけれども、例えばこの図から一番左の方に書いてあります石油や石炭などを燃やしてできた化石燃料からできた二酸化炭素、これは単位がギガトンでございまして、六ギガトンのうち海洋がその約半分を取り込んでいるということがわかります。また、その海洋には二酸化炭素が大気中の約五十倍も多く存在しておりまして、表層だけでも約四倍の二酸化炭素があります。したがいまして、この海洋の持つ二酸化炭素がわずかでもふえても減っても大気中の二酸化炭素濃度には非常に大きな影響を与える可能性があるということもこれによっておわかりいただけると思います。
　また、先ほど申しましたように、生物ポンプと申しましたけれども、植物プランクトンを初めといたします海の生物というのは非常に大きな炭素を循環する力を持っておりまして、大体大気と海洋との交換速度の約三分の一ぐらいの循環速度を持っております。
　そのうちのそこに有機物として書いてあります五ギガトンを中深層へ、これは粒子の形で落としております。この五ギガトンというのは、海洋の持つ二酸化炭素の量から見れば非常に小さい量でありますけれども、先ほどお示ししましたように、化石燃料で出てくるのが六ギガトンでございますので、その海の生物が下へ落とす有機物だけでもほぼそれに見合っただけのものが下へ行ってしまうということで、もともと化石燃料というのは多くの場合生物がつくったものですけれども、それがまた生物作用によってうまく大気から取り除かれて、もう一度その堆積物の方へ持っていける可能性がここに示されるわけです。
　今お話ししましたＪＧＯＦＳという研究は、大気と海洋とにおける二酸化炭素の動きに生物が重要な役割をしているということを前提として計画が立てられておりまして、三ページにその計画の主な目的とそのプロジェクトの構成要素が書いてございます。このような炭素の循環の研究の場合には、炭素だけ見ていればいいというものではございません。例えば、植物プランクトンなどに二酸化炭素が取り込まれて有機物になる場合、実際の海洋では栄養塩と呼ばれる硝酸やアンモニアあるいは燐、あるいは非常に微量な鉄などの元素が供給されなければ実際には二酸化炭素が有機物にはならない、実際にはそういう濃度がその取り込みを支配していることになります。したがいまして、こういうような元素の研究も同時に極めて大事です。したがいまして、それぞれの海域によって、また季節によっても非常に大きく変わる生物活動を中心にした炭素の循環について全海洋規模で研究し、一体それがなぜ変化するか、そのメカニズムについてきちんと理解をするということが、この共同研究の中心課題であります。
　そこにプロジェクトの構成要素がａからｅまで出てございますけれども、先ほどから話が出ております人工衛星による観測というのは非常に大きなテーマです。それから、ｂにあります固定、ある代表的な点における非常に長期の経時観測も必要であります。それからあと、先ほど出ました海水と大気との間の二酸化炭素の交換を、二酸化炭素の濃度をずうっと全海洋ではかってそのデータを蓄積するということも大事ですし、今まで得られたデータを使って全海洋での炭素の出入り、つまり収支のモデルをつくっていく必要もあります。
　このような目的でこのプロジェクトが八〇年代の中ごろから立案されて現在実行段階に入っているわけですけれども、四ページに、その計画の参加国と、それぞれの参加国がここならやつてもいいという海域が書いてございます。この海域というのはかなり暫定的なものですけれども、ここならば自分たちのテリトリーとして研究を行うことができるという意味で示してございます。
　昨年、大西洋の北側においてこの計画の予備実験が行われたわけですけれども、この場合には、ここに出ている国のうち、大西洋を挟む六カ国が参加しまして、計六隻の大型研究船を使って幾つかの観測点を交代で三月から九月まで七カ月にわたって共同調査を行っています。先ほど申しましたように、人工衛星によるいろいろな、例えば、後でお示ししますけれども、植物プランクトンの水平的な分布や時間的な変化というのがデータとしては非常に貴重なんですけれども、残念ながら現在そのようなセンサーを積んだ人工衛星は飛んでおりません。したがいまして、昨年行いましたこの実験では、アメリカのＮＡＳＡが航空機を飛ばしてこのかわりを努めております。
　大西洋の場合には比較的海域が狭いために非常に密度の高い観測研究が可能なんですけれども、太平洋というのは、大きさからいっても大西洋の
二倍はありまして、しかもそれを取り巻く国の研究体制というのもかなり異なっていますために、共同研究というのはそれほど簡単ではないわけです。
　この四月に東京で、太平洋の沿岸の八カ国の研究者が集まりまして、太平洋の赤道域でのこのような炭素循環の研究をどのようにして進めるかということについて話し合ったわけですけれども、大西洋で行われたような幾つかの観測点で同時期に多くの研究船を集中させて研究することは、とても太平洋のような非常に大きな広がりを持つところでは不可能であるということがわかったわけです。そのかわり考えられましたのは、それぞれの国の炭素の循環に少しでも関係がある研究航海を数年にわたって赤道域で積み重ねて共同研究にしたらどうかということでありました。
　次の五ページをごらんいただきたいと思うんですけれども、五ページに、そのときの会議でつくりました各国はここをこれから三年か四年ぐらいの間に船を出して研究をしますというのが載せてございます。国からいいますと、日本、アメリカ、オーストラリア、中国、フランスなどの国がこれらの海域に、メキシコ沖からフィリピン近海まで非常に広範囲に、これ数えてみますとちょうど最低十度おきぐらいで点がちゃんと並んでおりまして、みんな大変これを見て喜んだわけですけれども、観測点が得られるということになりました。このような非常に緩やかな形での共同研究等においても、特に太平洋の西側に関しては、日本の観測あるいは研究船が果たす役割というのは非常に多いということは、そこに十の航海が書いてありますうちの四つが日本で現在計画されている航海でありますので、非常に大きいということがおわかりいただけると思います。
　次に、炭素を中心とする、いわゆる生物に関連した元素の動きを研究するためには、水温や塩分といった海洋物理学的なデータのほかに、非常に多くの化学的あるいは生物学的なデータが必要です。六ページに、このような研究航海ではからなければならない、調べなければならない観測あるいは研究項目についてまとめてあります。１から４までございますけれども、細かいことは省きますけれども、これは実際に水の中に溶けている、あるいは水の中にいる非常に小さな生物から大きな生物まで、あるいはそのいろいろな化学的な成分、それからそれぞれの生物のいろいろな活性を含めて、全部で二十項目以上の研究をまとめることによって炭素の循環についての情報を得ることができるということであります。
　しかも、これらの測定の項目のほとんどは現在非常に分析とかそういうことが進んでおりまして、非常に高度の分析や実験技術が船上で必要とされます。このためには、非常に熟練した約二十人から二十五人の研究者あるいは技術者がここに書いてあります一つの船に乗っかって仕事をしなければならない。そのためにはやはりそれだけの設備を持った大型の研究観測船が必要になってくるわけであります。
　実際、ここに１から４まで示しました項目でもまだ欠けているものはたくさんありまして、例えば、最近植物プランクトンが大増殖するのに鉄が非常に効いてくるというような報告もございます。南極海で鉄を入れてやると非常に植物プランクトンがふえるというような報告もあります。このような微量金属を測定するためには、採水やサンプルの処理に特殊な採水器やクリーンルームと呼ばれる設備が船上で必要になってきます。現在我が国でこのような要求が全部満たされるような研究船というのは、残念ながら私のおります東大の海洋研究所の白鳳丸一隻しかございません。非常に寂しい限りであります。
　既に、生物が関与するシステムというのは海域によって大きく変化し、また季節によっても変化するということが特徴であるということをお話ししましたけれども、そのように非常に変化の激しいものを追っかけるためには、幾ら研究船があってもとても広大な海をカバーすることはできないわけです。したがいまして、先ほどからお話に出ております人工衛星によるデータの収集というのは非常に重要になってきます。
　その例を一つだけお示ししたいと思うんです。（ＯＨＰ映写）
　これは、アメリカのニンバス７という人工衛星に積まれました水色センサーという、水の色をはかって植物プランクトンの量を見積もってやろうというセンサーによって得られた全海洋での植物プランクトンの量と思っていただければいいんですけれども、これは色で濃度が分かれておりまして、ここのところに紫色で出ているところが一番濃度が低い、黄色からオレンジになるにつれて濃度が高くなってくるということを示しております。これを見ていただくとよくわかるんですけれども、中緯度、低緯度域、非常に広い範囲なんですけれども、というところに紫の植物プランクトンの非常に濃度の低いところが広がっている。高緯度域、例えばこれは大西洋がここに示されていますけれども、大西洋では、その上の、これが一月から三月の値なんですけれども、一月から三月では非常にもうプランクトン濃度が低い。それに対しまして四月から六月になると非常に濃い、もう全面黄色からオレンジ色に変わります。それで、これがまた夏、秋になってくるとどんどん量が減ってくるわけです。
　このように、衛星画像を用いて全地球規模での生物量を見積もるということが八〇年代の人工衛星の技術によって可能になったということで、初めて全世界規模の海洋での炭素循環をある程度定量的に見積もることができるようになったということで、これは非常に画期的な手法の開発であります。
　この人工衛星のデータで示されましたような海洋表層での生物量の変化というものは、これは表層なんですけれども、資料の九ページ目を見ていただきたいんですけれども、表層だけではなくて実際に水深三千八百メーターという非常に深い海でも同じような季節変化が起こっているということをこの図は示しています。これは、カナダの気象測点ステーションＰというのがあるんですけれども、北緯五十度、かなり北の方の点です。そこで、今アメリカのウッズホールの海洋研究所におられる本庄博士が、三千八百メーターのところにそういう上から降ってくる粒子を集めることのできるトラップを沈めておきまして、それを二カ月置きに一九八二年から一九八五年までとったわけです。そうしてみますと、これを見ていただいてわかるように、一年間の間でも上から降ってくるものの量というのは二十倍も変わる、しかもその年変化も非常に大きいということがわかります。したがって、このデータから、海の上で起こっていることと下で起こっていることというのは非常に密接につながっているということと、生物活動に関係したことというのは非常に密にそのデータをとらないとなかなか全部を把握することはできないということがおわかりいただけると思います。
　最後に、大気と海洋における二酸化炭素を含む炭素の循環役割を研究する上でどうしても必要な手段というものを十ページに三つほど書いてみました。
　一つは、先ほどお話ししました水色センサーを積んだ人工衛星であります。現在の計画では、このセンサーを載せた人工衛星というのはアメリカが一九九三年から九四年に一つ上げたい、それから我が国の場合はＡＤＥＯＳが一九九五年の初めにやはりこのセンサーを積んだ人工衛星を上げる予定になっております。ただし、どうもアメリカの計画は今黄色信号がついているようで、ひょっとすると日本の衛星が先に上がるということになるかもしれません。ともかく日本の場合おくれないで、なるべく早くこのセンサーを積んだ人工衛星をぜひ上げていただきたいというふうに思っております。
　第二の研究船に関してはもう既にお話しいたしましたけれども、もう一つこういうような海洋の研究の場合必要なのは、特に我が国の場合親潮域と黒潮域という非常に性格の違った海域が日本のすぐそばにあります。そういうところでの表層の生物環境を含むさまざまな海洋表層の関係をモニタリングするためのシステムがぜひ必要なわけです。というのは、気象の場合というのは随分前からこういう固定ブイでの観測システムというのはあるんですけれども、海洋表層の場合というのはまだこういうようなシステムがございません。
　何でこういうのが必要かと申しますと、一つは人工衛星によって得られる水温や植物プランクトンなどのデータを補正するのにも必要でありますけれども、もう一つは、先ほど申しましたように非常に季節変化の激しい表層の海洋環境というものを年間を通じて長期的にモニターすることによって、地球環境の変化というものも海洋表層でのさまざまな成分の変化からとらえることができるのではないかと思っているわけです。世界に先駆けて我が国でこのようなシステムがうまく実用化できれば、地球規模での環境問題に我が国としてかなり貢献ができるのではないかというふうに思っております。
　以上です。