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2017 年度 実施状況報告書

東日本大震災により撹乱を受けた藻場・干潟生態系の回復過程と流域圏からの負荷の評価

研究課題

研究課題/領域番号 17K00650
研究機関石巻専修大学

研究代表者

玉置 仁  石巻専修大学, 理工学部, 教授 (30364417)

研究分担者 小瀬 知洋  新潟薬科大学, 応用生命科学部, 准教授 (60379823)
坂巻 隆史  東北大学, 工学研究科, 准教授 (60542074)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード東日本大震災 / 藻場 / 干潟 / 流域圏 / 起源解析
研究実績の概要

東日本大震災による撹乱を受けた藻場・干潟生態系のその後の変化,及び地震・津波と流域圏からの負荷が震災後の沿岸環境の変化に及ぼした影響を明らかにすることを目的として,牡鹿半島東岸のアマモ類藻場と東松島にある干潟を対象に研究を行った。
震災によりアマモ類が大幅に減少した牡鹿半島東岸の藻場では,その後の4.5~6.5年程度の経過で,タチアマモの密度分布が震災前の水準まで回復したことが明らかとなった。一方,アマモに関しては未だ減少した状態であり,その原因として震災後の水中光量低下の影響が推定された。そこで濁度変化を調べたところ,降雨後に上昇が認められ,河川からの濁質負荷の可能性が推察された。また濁度増加に伴い日積算光量が減少したことから,震災後の水中光量低下の一因として,流域圏(河川)からの濁質負荷の影響が示唆された。
東松島にある干潟では,震災直後,および後背地の防潮堤建設の始まった2013年を境にして,細かな土壌粒子の増加,ならびにアサリ成貝密度の減少が踏査により明らかとなっている。アサリ成貝減少の原因として,稚貝供給量の低下,もしくは環境劣化に伴う生育阻害の影響が考えられた。そこでアサリの移植による検証を行ったところ,本地点においてはアサリ成貝の生育が阻害されていることが分かった。またその一因として,シルト分増加に伴う底質中の溶存酸素濃度減少の影響が推察された。そこで2015年の底質中のシルト分を試料に用いて,炭素安定同位体比と金属組成比による起源分析をおこなったところ,本地点のδ13Cに低い値が見られたことから,異地性,つまりは陸域起源有機物の流入が示唆された。また本底質(シルト)の金属組成については,防潮堤建設時の際に設置されていた排水口周辺から採取された泥分に属するカテゴリーに分類された。以上のことから,干潟後背地の工事に伴う微細な土砂の干潟への流入が推察された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本研究の目的であるアマモ類藻場と干潟生態系の震災からの長期的な変化,およびこれらの変化に対する流域圏からの影響に関する知見を得ることができたので,進捗状況についてはおおむね順調であると判断した。なお天候不順等により,2回分の藻場調査ができなかったが,当初に予定していた成果については概ね得られたと考えている。平成30年度にこれら順延した藻場調査を行う予定である。
一方,撹乱を受けた干潟のアサリ群集の回復をコントロールする環境因子の解明について,昨年度,底質中の溶存酸素濃度を軸に検討したが,測器の不具合により比較対照となる場所の計測ができず,文献や別海域のデータを用いての考察にとどまった。これに関しては,今年度中に改めて測定したい。

今後の研究の推進方策

藻場や干潟が地震・津波により受けた撹乱から今後どのように変わっていくのか,8年間にわたる長期的な生態系の遷移と沿岸環境の変化を明らかにしたい。研究対象としては,平成29年度と同じ藻場・干潟とし,基本的にはこれまでと同様の手法で継続的な調査を行う。なお必要に応じて,調査対象となる藻場・干潟を追加する。
アマモ類藻場に関しては,昨年度に回復の見られたタチアマモが,震災前の水準を維持するのか,さらにその分布域を推定し,震災前に比べてどの程度,面積的に回復したのかを明らかにする。
干潟については,移植実験の継続によるアサリの生育状況の把握,ならびにその生残を制御する環境因子の推定,特に底質中の溶存酸素濃度の影響について検討を進める。また干潟底質から採取されたシルト分の安定同位体比と金属組成比の解析結果を組合わせることによって,2015年時における泥分の負荷源推定を行うことができた。このことから,保管してある未処理試料の分析と解析を進めることにより,起源解析手法の高度化に向けての検討を行う。加えて2017年12月には,干潟の沖合(湾口部)において人工干潟の造成が始まり,その土砂の流出が見られたことから,その影響についてもモニタリングする。なお,負荷源から流入してきた微細な土砂が堆積する過程においては,水の流れ,特に干潟の地形環境が強くかかわる。そこで空撮による地形の把握を行い,発生源から干潟への堆積にかけてのシルト分の挙動に関して検討する。

次年度使用額が生じた理由

天候不順等の理由により,予定していた2回分の藻場調査を行うことができず,それに伴う潜水雇用費と傭船料(計20万円程度)が未使用となった。順延した藻場調査については,平成30年度に行う計画である(当該年度分を加えて平成30年度には計4回の藻場調査を行う)。
また2017年に採取した干潟底質からの生物相ソーティングに時間がかかったため,その同定にかかる外注費(約10万円)も未使用となった。現在,残った試料のソーティングを行っており,今年度にはその同定作業を依頼する計画である。その他に関しては,おおむね請求どおりの支出であり,また研究の進捗状況のところで記載しているが,上記の助成金未施行に伴う大幅な研究の遅れ,ならびに研究計画の変更はない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Impact of the Great East Japan Earthquake on the Seaweed (Eisenia bicyclis) Habitat at Oshika Peninsula, Miyagi, Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Tamaki Hitoshi、Muraoka Daisuke
    • 雑誌名

      Advances in Natural and Technological Hazards Research

      巻: 47 ページ: 249~264

    • DOI

      10.1007/978-3-319-58691-5_15

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 三陸沿岸域におけるアマモ場の東日本大震災前後の変化2017

    • 著者名/発表者名
      仲岡 雅裕、玉置 仁、村岡 大祐、徳岡 誠人、小松 輝久、田中 法生
    • 雑誌名

      日本水産学会誌

      巻: 83 ページ: 659~663

    • DOI

      https://doi.org/10.2331/suisan.WA2432-6

    • オープンアクセス
  • [学会発表] 東日本大震災により撹乱を受けた干潟における周辺域からのシルトの負荷源2018

    • 著者名/発表者名
      丸山千賀,半谷睦,鈴木まゆみ,小瀬知洋,川田邦明,玉置仁,坂巻隆史
    • 学会等名
      第52回日本水環境学会年会
  • [学会発表] 震災後の回復過程における波津々浦湾干潟底質への外洋からの流入物の影響2018

    • 著者名/発表者名
      半谷睦,丸山千賀,鈴木まゆみ,小瀬知洋,川田邦明,玉置仁,坂巻隆史
    • 学会等名
      第52回日本水環境学会年会
  • [学会発表] 岩礁藻場の東日本大震災に伴う変化:南三陸アラメ群落の事例2018

    • 著者名/発表者名
      村岡大祐,玉置仁
    • 学会等名
      日本藻類学会第42回大会
  • [学会発表] Effects of the Great East Japan Earthquake on the Eisenia bicyclis community at Oshika Peninsula, Miyagi, Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Muraoka Daisuke, Tamaki Hitoshi
    • 学会等名
      The JSFS 85th Anniversary-Commemorative International Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] 多変量解析による津波浸食後の干潟底質中のシルトの起源2017

    • 著者名/発表者名
      丸山千賀,鈴木まゆみ,小瀬知洋,玉置仁,川田邦明
    • 学会等名
      第20回日本水環境学会シンポジウム
  • [学会発表] 志津川湾内における海水中有機物組成と酸素消費に及ぼすカキ養殖場の影響2017

    • 著者名/発表者名
      川畑達矢,鄭 翊喆,湯上洋平,西村修,坂巻隆史
    • 学会等名
      日本海洋学会2017年度秋季大会
  • [学会発表] 志津川湾内の有機物組成に及ぼす外洋水の影響2017

    • 著者名/発表者名
      湯上洋平,松野匠,西村修,坂巻隆史
    • 学会等名
      日本海洋学会2017年度秋季大会

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公開日: 2018-12-17  

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