貧酸素および硫化水素が干潟の生物に与える影響に関するメソコスム実証実験  [in Japanese] Mesocosm Experiments to Investigate the Impacts of Hypoxia and Hydrogen Sulfide on the Organisms and Water Quality  [in Japanese]

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Abstract

富栄養化した内湾では,有機物の流入と内部生産,そして夏季の水温上昇による成層化により貧酸素水塊がしばしば発生する。その貧酸素水塊は,季節風や離岸流により海洋表層に押し上げられることによって青潮の形成につながり,底生生物の大量死を引き起こしている。また,近年の東京湾では,秋~冬季においても貧酸素水塊の発生がしばしば報告されており,貧酸素による生物への影響は,季節的なものではなく,年間を通じた問題になりつつある。干潟を含む浅海域は,大気あるいは植物からの酸素供給や潮汐による海水交換により,貧酸素水の直接的かつ継続的な影響を受けにくい環境にある。そのため,潮間帯付近に生息する底生生物の多くは,直接的かつ甚大な貧酸素あるいは青潮の影響を受けることは少なく,潮間帯の生物が大量死するケースは稀であると考えられる。それにもかかわらず,東京湾や三河湾では,青潮による干潟域のアサリ大量死が報告されている。アサリの貧酸素耐性については古くから様々な研究が行われており,溶存酸素濃度(DO濃度)のほか,塩分や水温,硫化水素(H2S),アンモニア濃度や浮遊泥等の複合作用により,アサリがへい死する場合があることが指摘されている。これらの報告によると,アサリは基本的には貧酸素に対してある程度の耐性をもっており,貧酸素単独あるいは貧酸素とH2Sのみでは短期間でへい死に至る可能性は低いと認識されている。しかしながら,以上の知見の多くは,環境条件を一定とした室内バッチ実験であることや,多量の硫化物を添加して硫化物による生物への影響を調べた実験であり,実際に生物の生残に影響を与えるH2Sによる生物への影響を調べた報告は少ない。したがって,潮汐が存在し、環境条件が1日の中でも変動する実際の干潟において,どの程度室内実験の結果が適用できるのかは不明である。一方,現場海域で実施した生物試験結果も存在するものの,現場実験では実験条件を制御し、生物に影響を与える可能性のある要因を個々に分離して解析することは困難である。そこで,本研究では,潮汐・潮流を現場に近い条件で再現できる干潟メソコスム実験施設を用いて,硫化物の供給条件を変化させることで、干潟の底生生物に対する貧酸素及び青潮による影響とその要因を調べることを目的として長期的な実験を実施した。

We carried out a demonstration experiment using the Intertidal Flat Experimental Facility (IFEF), which is a semi-closed and experimental intertidal flat ecosystem, to investigate the effects of hypoxia and hydrogen sulfide (H_2S) water on organisms and water quality. We created three tide pools on the experiment tidal flat and divided them into three experiment areas : one area where sodium sulfide (Na_2S) was added to examine the effect of hypoxic water alone; another area where hydrogen chloride (HCl) and sodium sulfide (Na_2S) were added to examine the effect of both hypoxic and hydrogen sulfide (H_2S); and a control area where nothing was added. Then we observed changes in the water quality and the survival situation of the benthic organisms in each area. The results indicated a possibility that the mortality of organisms increases due to a combination of factors, i.e. hypoxic water and high hydrogen sulfide and high water temperature (>20℃). The results also suggested a possibility that in a tidal flat, where the sea level changes frequently, the length of time that organisms are exposed to two factors, i.e. hypoxic water and high hydrogen sulfide, is short, and therefore the mortality can be avoided.

Journal

  • Journal of Fisheries Engineering

    Journal of Fisheries Engineering 49(2), 101-111, 2012

    The Japanese Society of Fisheries Engineering

References:  20

Codes

  • NII Article ID (NAID)
    110009586180
  • NII NACSIS-CAT ID (NCID)
    AN10278554
  • Text Lang
    JPN
  • Article Type
    ART
  • ISSN
    0916-7617
  • NDL Article ID
    024206316
  • NDL Call No.
    Z18-1327
  • Data Source
    CJP  NDL  NII-ELS  J-STAGE  JASI 
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