2023 Fiscal Year Annual Research Report

An innovative strategy for fertilization of oligotrophic seas with land-ocean linkages using a terrestrial anaerobic digestate pellet

Research Project

Project/Area Number	21H02331
Research Institution	Hiroshima University
Principal Investigator	浅岡聡広島大学, 統合生命科学研究科(生), 准教授 (60548981)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	梅原亮広島大学, 環境安全センター, 助教 (40825791) 井原一高神戸大学, 農学研究科, 教授 (50396256) 吉田弦神戸大学, 農学研究科, 助教 (60729789)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords	貧栄養化 / 沿岸域の肥沃化 / 栄養塩 / 資源循環 / 陸域バイオマス / メタン発酵 / 消化液 / 藻類
Outline of Annual Research Achievements	現在，一部しか利活用先が開拓されていないメタン発酵で副生する消化液について消化液をバインダーで固め，貧栄養化海域に栄養塩を溶出させ肥沃化を達成するための海洋肥沃化ペレットを開発することが目的である。人工海水に海洋肥沃化ペレットを添加し栄養塩の溶出挙動を把握した。海洋肥沃化ペレットからの溶存無機リン酸とアンモニア態窒素の溶出量は，それぞれ，海洋肥沃化ペレットに含まれる無機リン酸，無機窒素濃度と強い相関があった。したがって，メタン発酵消化液のそれらの栄養塩含有量から，海洋肥沃化ペレットから溶出する栄養塩量を推定することができると考えられた。安芸灘において海洋肥沃化ペレットを用いたワカメ養殖について現場実証試験を行った。1.5 kgの海洋肥沃化ペレットおよび高炉セメントペレット（対照区）を３個，幹縄に設置し，幹縄には50 cm間隔でワカメの幼葉を挿し込んだ。試験の途中で３個のペレットを両試験区に追加した。現場海水の栄養塩濃度，ワカメの全長，葉長，葉の最大幅，ワカメの湿重量，クロロフィル，窒素，リン含有量などを測定した。実験開始から，25, 70, 99日目でワカメの全長は対照区に比べて海洋肥沃化ペレット区で統計的に有意(p<0.05)に大きくなった。また，実験終了時のワカメの湿重量，乾燥重量ベースのメカブ部位の窒素，リン含有量は，対照区に比べて海洋肥沃化ペレット区で統計的に有意(p<0.05)に大きくなった。以上より，海洋肥沃化ペレットの栄養塩がワカメに取り込まれ，ワカメの生長を促進したと考えられた。一方で，海洋肥沃化ペレットとワカメの距離によってワカメの生長が不均質となり，均質に栄養塩をワカメに供給する技術開発が今後の課題である。本研究はバイオガスプラントから排出される消化液を貧栄養海域へ繋ぐ新しい栄養塩フロー創出の可能性を示した。
Research Progress Status	令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	令和5年度が最終年度であるため、記入しない。