Scientific evidence for "ocean bottom plowing" in an aim to fertilize coastal production

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K21336
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 40:Forestry and forest products science, applied aquatic science, and related fields
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: Koike Kazuhiko 広島大学, 統合生命科学研究科(生), 教授 (30265722)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小原 静夏 広島大学, 統合生命科学研究科(生), 助教 (10878276)
• Project Period (FY): 2020-07-30 – 2022-03-31
• Keywords: 瀬戸内海 / 漁業 / 貧栄養化 / 植物プランクトン / 牡蠣養殖

Outline of Final Research Achievements

In the Seto Inland Sea of Japan has experienced oligotrophication which resulting shrinkage of primary production of the food chain and further decrease of the fisheries production. In this study, under an aim to provide nutrient-rich ocean bottom water and bottom sediments which contain phytoplankton seeds, trials of “ocean bottom plowing” by dragging huge plow-like gear by fishermen’s boat were done. In the trial of June 2021 at Hiroshima Bay, increases of nutrients and photosynthetic activity of phytoplankton were observed which resulted in phytoplankton growth. Also, a solar-powered bottom water pump was developed, expecting the device would give similar effect of the ocean bottom plowing.

Free Research Field

水産学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

瀬戸内海はかつて富栄養化が進行していたが，厳しい排水規制を伴う瀬戸内海環境保全特別措置法が施行され，現在は逆に貧栄養化状態にあるとされる。その結果，食物連鎖の底辺にある植物プランクトンが充分に増殖せず，漁業全体の低迷を招いている。この状況を改善するために，漁業者の自助努力により実施可能な「海底耕耘」が推奨されているが，その効果を科学的に見積もった例はない。本研究では漁業者と連携し，広島湾北部で集中的に耕耘を行った結果，栄養塩の増加と植物プランクトンの増加を認め，海底耕耘が海域の肥沃化に効果的であることを実証した，同様の効果を与える海底水揚水装置を試作し，カキの肥育に効果的であることも確認した。