【研究分野】環境動態解析

【研究領域課題番号】13575034 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

大型湖沼 / 東アジア / フブスグル湖 / 撫仙湖 / バイカル湖 / 琵琶湖 / 微生物 / 溶存酸素 / 大型湖 / 東アジア地域 / 生態環境動態 / 陸水学 / 生態学 / 微生物群衆

【研究成果の概要】

本海外学術研究は、気候変化に伴い、急激な水循環異変が懸念される東アジアの大型湖沼において、湖沼学的な基礎調査を緊急に行い、水資源として重要な役割を果たすこれらの淡水湖沼の陸水学的特性を明らかにすることを目的とした。研究期間中、モンゴル・フブスグル湖および中国雲南省の撫仙湖において、それぞれ2回の現地調査を実施したほか、現地研究者の招聘やワークショップへの参加により、情報交換を行った。ロシア・バイカル湖については、研究代表者らが行ってきた先行研究の現地調査結果の解析と文献調査を進めた。以上の結果をわが国の琵琶湖において実施している陸水調査結果と比較、総合化することによって、当該地域の大型湖沼の環境保全・資源管理に向けての重要な基礎データを得ることができた。主な成果は以下のようにまとめられる。
1.フブスグル湖における水温構造と生物・化学パラメータの分布について調査を行った結果、深水層にクロロフィル極大があらわれる典型的な貧栄養型であることが明らかになった。
2.撫仙湖における冬季の調査の結果、湖盆最深地点(水深150m)では、わずかな水温躍層(温度差0.5度C)が40m付近に存在し、それにより、溶存酸素の深層部への供給が妨げられていることが明らかになった。これと対応して、化学成分(反応性溶存リン濃度、珪酸濃度)や微生物群集パラメータ(細菌相、微生物バイオマス)に顕著な鉛直勾配が観測された。
3.バイカル湖における微生物の鉛直分布を解析した結果、南湖盆中央部では、近年、概要域で報告されている鉛直プロファイルに近いパターンが見られるが、河川流入域(セレンガ河口域)では大きなアノマリーがみられ、活発な物質輸送が示唆された。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2001 - 2002

【配分額】10,700千円 (直接経費: 10,700千円)

【研究分野】環境動態解析

【研究領域課題番号】13480161 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

地球温暖化 / 溶存酸素濃度 / 琵琶湖 / 酸素消費速度 / 全循環欠損 / 3次元数値シミュレーション / 密度流 / 酸素濃度 / 自律型潜水ロボット / 全環境 / 無酸素化 / 温暖化 / レマン湖 / 撫仙湖 / 湖沼 / 深水層 / 富栄養化

【研究成果の概要】

地球温暖化の進行に伴い、琵琶湖周辺の気温は過去20年間に約1℃上昇した。これは地球全体の平均値より5倍大きい。このような急激な気温上昇は、結果として琵琶湖周辺の気候を単調かつ安定なものに変えつつある。それに伴って、琵琶湖の深水層でも変化が生じている。平均水温の上昇や、溶存酸素濃度の低下、pHの変化、硝酸態窒素の増加、イサザの漁獲量の低下、塩素イオン濃度の上昇などが挙げられる。このような変化の相互相関はまだ明らかではないが、何らかの有意な関係があることが示唆された。
琵琶湖深水層における酸素消費速度を高精度ウィンクラー法によって計測した。それによると、酸素消費速度は冬期に最大となり、8〜28μg/L程度で、夏期には減少した。この値は、見かけの酸素消費速度とほぼ同じであった。
2001年〜2004年にわたって琵琶湖北湖の深水層で、自記式の酸素計を用いて溶存酸素濃度を計測してきた。2002年の冬は暖冬で、酸素濃度の回復が十分ではなかったので、その年の秋には、溶存酸素濃度が2mg/L以下になった。2003年の冬は寒く雪が多かったので、酸素濃度の回復が十分で、秋の酸素濃度の低下も小さく5mg/L以上であった。このように冬の気温が十分に低ければ、多くの量の酸素が供給されるので、酸素消費速度が著しく大きくならなければ低酸素にはならない。2004年の冬は暖冬で、全循環が2月までずれ込み、飽和酸素濃度も100%まで回復せず、あきらかな全循環欠損が発生した。このことは、秋に酸素濃度が低くなる可能性があるので注意深い観測が必要である。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2001 - 2003

【配分額】13,900千円 (直接経費: 13,900千円)