2005 Fiscal Year Annual Research Report

有明海奥部における貧酸素水塊の発生機構と防止法に関する研究

Research Project

Project/Area Number	17380146
Research Institution	Saga University
Principal Investigator	瀬口昌洋佐賀大学, 農学部, 教授 (20093974)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	加藤治佐賀大学, 農学部, 教授 (40038295) 加藤富民雄佐賀大学, 農学部, 教授 (90109223) 神田康三佐賀大学, 農学部, 教授 (00117095) 田端正明佐賀大学, 理工学部, 教授 (40039285)
Keywords	有明海 / 貧酸素水塊 / DO / 塩分 / 密度 / 成層 / 躍層 / 鉛直拡散係数
Research Abstract	初年度である平成17年度においては、まず有明海奥部の2地点でDoPa型多項目計測装置を用いて、7月〜9月の夏季に海底付近の流速、DO、塩分、海水温などの経時変化について現地観測を行った。また、その間、4回にわたって船上から流速計や多項目水質計を用いて、DO、塩分、海水温、クロロフィルの鉛直プロフィルを奥部の縦断方向に計測した。さらに、1972年〜2004年までの奥部の水質及び底質に関する既存の観測データを収集、整理した。一方、現地観測地点の底質を採取し、底質のDO消費実験を行うと同時に、潮汐発生水路を用いて、有明海の潮汐と同様な共動潮の水理的特性に関する実験を行った。そして、これらのデータに基づいて、有明海奥部での貧酸素水塊の発生状況や発生機構などについて検討、考察した。その結果、明らかとなった主な点を要約すると、次のようになる。 1.過去30年間の夏季における貧酸素水塊の発生頻度は、MdΦ≧6、COD≧14mg/g-dryの奥部西岸域で最も高かった。 2.奥部西岸域における夏季のDOの経時変化は、潮汐の経時変化と密接な関係にあり、基本的にはDOは小潮時に低下し、大潮時に上昇した。しかし、風波が高い場合や河川水が流入した場合には、このような関係は見られなかった。 3.貧酸素発生時においては、奥部西岸域の縦断方向に強い密度成層が形成された。そして、躍層上部の表層にはDOの過飽和が、また躍層下部の底層には飽和度30%以下の貧酸素水塊の発生が観測された。 4.海水温の鉛直プロフィルを2層鉛直拡散モデルに適用して算出した密度成層形成時の鉛直拡散係数と成層強度との間には、密接な関連性が見られた。そして、鉛直拡散係数は成層強度の増加に伴って、指数関数的に減少した。 5.奥部西岸域の夏季における貧酸素水塊の形成機構が推察された。すわなち、基本的には鉛直方向の撹拌力の低下する小潮時に河川水、沖合海水、海面加熱の影響を受けて密度成層が形成される。その結果、底層のDO消費量が表層からのDO供給量を上回るために貧酸素水塊が形成、発達すると考えられた。