2020 Fiscal Year Annual Research Report
Control of Water Exchange and its Effect on Material Budget and Estuarine Ecosystem in a Salt Marsh Formed by Tsunami Disaster
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18H03799
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
横山 勝英 東京都立大学, 都市環境科学研究科, 教授 (10347271)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
千葉 晋 東京農業大学, 生物産業学部, 教授 (00385501)
杉本 亮 福井県立大学, 海洋生物資源学部, 准教授 (00533316)
板川 暢 鹿島建設株式会社(技術研究所), 地球環境・バイオグループ, 主任研究員 (00773566)
山本 光夫 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (30361512)
佐藤 克文 東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (50300695)
中山 耕至 京都大学, 農学研究科, 助教 (50324661)
劉 丹 有明工業高等専門学校, 創造工学科, 教授 (60390530)
一ノ瀬 友博 慶應義塾大学, 環境情報学部(藤沢), 教授 (90316042)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 塩性湿地 / 塩分 / 水位 / 水質 / 生物多様性 / 東日本大震災 / インパクトレスポンス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
西舞根川と東舞根側の護岸復旧工事が2019年3月から開始され，工事個所に水を流さないようにするため，河川護岸を開削して塩性湿地と接続することで，水の移動ルートが複数回変わった．2020年度は，水交換率や塩分が大きく変化する中でモニタリングを継続し，インパクトレスポンスを調べた．
底質土壌の鉄含有量，強熱減量，間隙水・河川水の鉄・栄養塩（窒素・リン）の分析を行った結果，開削工事前は西舞根川とつながる場所から離れるにしたがって湿地内の土壌及び間隙水の鉄含有量・濃度が高くなる傾向であったが，工事後は必ずしも同じ傾向を示さなかった．また，湿地が河川の鉄供給源になっている可能性が示唆された．
地下水モニタリングを継続しつつ，湿地工事前に採取した塩性湿地サンプルの分析を完遂した．その結果，河川水が塩性湿地を介して舞根湾へ流出することで，正味の栄養塩輸送量が増大することが明らかになった．特に，湿地から海域への栄養塩輸送量に対する地下水流入の効果は26～144%に及んでいた．
ベントス（貝類・甲殻類）に関して，これまでに甲殻類で22種，貝類で7種を記録した．昨年度まで不明瞭であったベントス群集組成における河川改修の影響は，本年度から顕在化し始めた．調査期間中，塩分，酸化還元電位，強熱減量などの物理環境も大きく変動しており，ベントス群集遷移に対するそれらの影響が強く示唆された．
仔稚魚相や成長に関して，2019-2020年には湿地内でウキゴリ類・シマヨシノボリ・ミナミメダカが急増し，塩分低下が影響していた．夏期の溶存酸素量は水交換率と対応して2019年に低下，2020年に上昇したが，溶存酸素量の低い年にはチチブの成長率が低くなる傾向があった．
2021年3月に実施したトウホクサンショウウオの卵嚢調査では，津波被災地全体の乾燥化が進み，卵嚢数は例年より減少していた．2021年の繁殖期に向けて，ドローンの空撮によりミサゴの営巣木を調査した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
河川・塩性湿地・河口域および舞根湾における，水位塩分等の物理項目，栄養塩や鉄などの水質項目，底質の状態，地下水流動，植物プランクトン，ベントス，仔稚魚，大型魚類などの各項目を継続的にモニタリングし，河川護岸の開削工事および水移動ルートの付け替え工事の影響を，当初計画に沿って把握している．
今年度の研究によって，湿地内の鉄含有量や分布状況が明らかになったほか，開削工事前後の変化に関する知見も得ることができた．現在は，栄養塩・強熱減量と鉄含有量等についての関係性について考察を行っている段階であり，概ね予定通りに研究は進んでいる．また，湿地が河川への鉄供給源になっている可能性が示唆されたことから，今後の調査項目として1日（24時間）の中での湿地・河川の水中鉄含有量変化（干潮・満潮時）等を行う必要性も明確となった．
地下水に関して，湿地内・河川・舞根湾奥部において，地下水流入指標となるラドン・ラジウムのモニタリングを行い，工事が地下水流入や物質収支に及ぼす影響評価を滞りなく行った．
ベントス（貝類・甲殻類）分布調査に関しては，当初の計画通り進行している．想定した通り，ベントス群集に対する河川改修の影響は時間遅れで顕在化し，ベントス群集の遷移モニタリングは計画通り進行している．また，通し回遊性の十脚類の生活史初期の生息場所としての湿地利用形態も明らかになってきた．ただし，形態形質のみからの微小甲殻類の種同定は正確性に欠くことが明らかになり，分子生物学的手法の併用を検討する必要がある．
工事に伴う水質変化に対する仔稚魚の応答を明らかにすることができ，今後の舞根湿地の管理や他地域での湿地再生に役立つ知見が得られた．ほぼ当初の予定通り順調に進捗している．
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| Strategy for Future Research Activity |
広域的な地盤上昇の影響で，塩性湿地が隆起して水深・面積が減少傾向にあることが分かった．そのため，地元NPO法人森は海の恋人と協働して，湿地のしゅんせつ工事を2021年4月に行った．そのため，新たなインパクトレスポンス調査を行う．
上記を踏まえ，改めて湿地内の土壌、間隙水等の鉄含有量を分析するほか，津波の影響等の考察のために重金属分析を行っていく予定である．サンプリングに関して，時間変動（干潮時・満潮時）を考慮することで，湿地が河川の鉄供給源になっているかを明らかにするため，夏季に全項目の一斉調査を24時間連続で実施する計画である．そして，これまでに得られたデータを踏まえて，鉄を中心とした湿地内及び湿地から河川・海域への物質動態について総合的な考察を行う．また，地下水に関しても，水文・生物地球化学的調査を実施し，湿地工事前の物質収支と比較する．
ベントス（貝類・甲殻類）分布調査に関しては当初の計画通り，モニタリングを継続する．今年度は特に，河川開削後の物理環境とベントス群集遷移の因果関係の解明を目標としていく．また，希少種を含む通し回遊性の十脚類の生活史初期の生息場所として湿地の重要性が推察されたため，それらの塩性湿地の利用様式について詳細に調査を行う．
引き続き仔稚魚のモニタリングを続けるとともに，仔稚魚の餌料として重要なアミ類現存量に関して，水質との対応を調べる．工事に伴い湿地への海水供給量が変化したが，それが湿地内の栄養構造に影響したかどうか，安定同位体分析から調べる．
舞根湾に生息する高次捕食性魚類であるマアナゴおよびスズキの採餌生態を解明するため，バイオテレメトリー（マアナゴ）及びバイオロギング（スズキ）調査を行うとともに，マアナゴおよび日本ウナギの基礎代謝速度を知るための酸素消費速度測定実験を行う．
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