Impacts of disturbance of marine sediment on the environments induced by tsunami

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K04500
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 24020:Marine engineering-related
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: Hayashi Mitsuru 神戸大学, 内海域環境教育研究センター, 准教授 (10294258)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井上 徹教 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 港湾空港技術研究所, 領域長 (70311850)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 津波 / 海底堆積物 / 溶出 / 再堆積 / 大阪湾 / 栄養塩 / 基礎生産 / マリンハザード

Outline of Final Research Achievements

A tsunami induced by the Nankai Trough earthquake may disturb marine sediments in the inner part of Osaka Bay. Since nutrient release from marine sediments has a significant impact on nutrient concentrations in seawater, an incubation experiment was conducted to estimate the release rates of NH4-N and PO4-P in order to understand the present rates and to quantify the changes in the rates caused by tsunamis in Osaka Bay. The release rate of redeposited sediments after exposure to the aerobic environment caused by a tsunami may decrease to approximately 70% of the current level for NH4-N and 60% for PO4-P. Nutrient concentrations and fishing have begun to decline in Osaka Bay. A reduction in the nutrient release rate by tsunamis may further limit primary production under the current situation where the contribution of release to nutrients in seawater is significant.

Free Research Field

海洋学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

富栄養化時代の総量規制により貧栄養化している現状を、津波はさらに悪化させる可能性が示唆された。津波による栄養塩環境の変化について将来予測を行った事例はなく、長期的な海洋環境保全施策に津波は考慮されて来なかった。しかし津波は必ず起こるため、脆弱性の低減やレジリエンスの強化は、海洋環境保全施策に盛り込むべきである。本研究の予測が正しいか否かは実際に津波が発生しなければ分からないが、予測を行っておかなければ検証はできない。本研究は次に起こる津波だけでなく、予測手法をブラッシュアップすることで、数十年毎に発生する津波に対するレジリエンスを高める研究であり、学術的にも社会的にも高い意義を持っている。