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[ACG40-06] 北海道沿岸域における地球温暖化・海洋酸性化・貧酸素化指標の連続モニタリングと将来予測シミュレーション
キーワード：海洋酸性化、貧酸素化、亜寒帯、沿岸域、緩和策、適応策
1. はじめに
人為起源CO2の過剰排出は、全球的な地球温暖化と海洋酸性化、そして貧酸素化の進行を加速している。その影響を最小限に食い止めるためには、CO2の排出抑制を主とする緩和策が不可欠だが、並行して国・地域の特徴に根差した適応策も講じていく必要がある。
亜寒帯に属する北海道の沿岸域は国内の貝類生産額の6割を占める重要な海域である。貝類やエビ・カニ類は炭酸カルシウムや炭酸マグネシウムを含む殻を形成する石灰化生物であり、今後の海洋酸性化の影響が懸念される。一方、北海道沿岸域は主に冬季の海洋観測・調査が困難であることから、海洋酸性化や他の全球規模の現象の時空間変動の把握が不十分であった。
しかし、これらの現象が今後、北海道沿岸域の石灰化生物に対し、いつどのような影響を及ぼしていくかを知り、そして対策を講じていくためには、現状を把握した上で将来予測を行う必要がある。
そこで本研究では、北海道沿岸域における地球温暖化、海洋酸性化、貧酸素化に関する連続モニタリングを通じて、亜寒帯沿岸域におけるこれらの指標の日周・季節変動を詳細に調べた。また、領域海洋モデル（ROMS）を用いてこれらの指標の将来予測を行い、対象海域における石灰化生物に対する影響を回避するために求められる全球的な緩和策と局所的な適応策の施策に向けた科学的指針を提示することを目的とした。
2. 方法
北海道大学忍路臨海実験所地先の水深約3～4mの測点に水温・塩分計（JFEアドバンテックINFINITY-CTW ACTW-USB）、pH計（紀本電子工業SP-11及びSPS-14）、溶存酸素（DO）計（JFEアドバンテックAROW2-USB）を設置し、水温、塩分、pH、DOの連続モニタリングを行った。測器は概ね1～3か月毎にデータ回収、点検を行い、その際に海水試料を採取し、溶存無機炭素と全アルカリ度を測定すると共に、CO2SYS (Pierrot et al., 2006)を用いてアラゴナイト飽和度（Ωarag）の値を見積もった。
将来予測は、ROMSに海洋生態系モデルPISCES (Aumont et al., 2003)を組み込んだROMS-Agrif (Penven et al., 2006)を用い、山家 (2019), 赤松 (2020), Fujii et al. (2020)で用いた現在と将来（2090年代相当）の境界条件を与えて20年間駆動した最後の1年間の結果を解析に供した。
3. 結果と考察
連続モニタリングの結果は、物理過程と生物活動に伴う顕著な季節変動と日周変動を示した。対象海域では飼育実験等の結果から推測される、地球温暖化、海洋酸性化、貧酸素化が石灰化生物に悪影響を及ぼすと懸念される危険水準、準危険水準にはまだ到達していないと考えられる。一方、将来予測の結果はCO2の高排出シナリオ（RCP 8.5シナリオ）では今世紀末までにこれらの水準に到達する時期が頻発する可能性を示している。これらの結果は、人為起源のCO2排出を抑制する緩和策と共に、養殖種やその養殖場所・時期の変更を地域の特徴に応じて順応的に行う適応策の重要性も示唆する。併せて、必要に応じて陸起源物質の過剰な流入を局所的・季節的に抑制することで、沿岸生態系に対する複合影響を軽減する方策も考えられる。
人為起源CO2の過剰排出は、全球的な地球温暖化と海洋酸性化、そして貧酸素化の進行を加速している。その影響を最小限に食い止めるためには、CO2の排出抑制を主とする緩和策が不可欠だが、並行して国・地域の特徴に根差した適応策も講じていく必要がある。
亜寒帯に属する北海道の沿岸域は国内の貝類生産額の6割を占める重要な海域である。貝類やエビ・カニ類は炭酸カルシウムや炭酸マグネシウムを含む殻を形成する石灰化生物であり、今後の海洋酸性化の影響が懸念される。一方、北海道沿岸域は主に冬季の海洋観測・調査が困難であることから、海洋酸性化や他の全球規模の現象の時空間変動の把握が不十分であった。
しかし、これらの現象が今後、北海道沿岸域の石灰化生物に対し、いつどのような影響を及ぼしていくかを知り、そして対策を講じていくためには、現状を把握した上で将来予測を行う必要がある。
そこで本研究では、北海道沿岸域における地球温暖化、海洋酸性化、貧酸素化に関する連続モニタリングを通じて、亜寒帯沿岸域におけるこれらの指標の日周・季節変動を詳細に調べた。また、領域海洋モデル（ROMS）を用いてこれらの指標の将来予測を行い、対象海域における石灰化生物に対する影響を回避するために求められる全球的な緩和策と局所的な適応策の施策に向けた科学的指針を提示することを目的とした。
2. 方法
北海道大学忍路臨海実験所地先の水深約3～4mの測点に水温・塩分計（JFEアドバンテックINFINITY-CTW ACTW-USB）、pH計（紀本電子工業SP-11及びSPS-14）、溶存酸素（DO）計（JFEアドバンテックAROW2-USB）を設置し、水温、塩分、pH、DOの連続モニタリングを行った。測器は概ね1～3か月毎にデータ回収、点検を行い、その際に海水試料を採取し、溶存無機炭素と全アルカリ度を測定すると共に、CO2SYS (Pierrot et al., 2006)を用いてアラゴナイト飽和度（Ωarag）の値を見積もった。
将来予測は、ROMSに海洋生態系モデルPISCES (Aumont et al., 2003)を組み込んだROMS-Agrif (Penven et al., 2006)を用い、山家 (2019), 赤松 (2020), Fujii et al. (2020)で用いた現在と将来（2090年代相当）の境界条件を与えて20年間駆動した最後の1年間の結果を解析に供した。
3. 結果と考察
連続モニタリングの結果は、物理過程と生物活動に伴う顕著な季節変動と日周変動を示した。対象海域では飼育実験等の結果から推測される、地球温暖化、海洋酸性化、貧酸素化が石灰化生物に悪影響を及ぼすと懸念される危険水準、準危険水準にはまだ到達していないと考えられる。一方、将来予測の結果はCO2の高排出シナリオ（RCP 8.5シナリオ）では今世紀末までにこれらの水準に到達する時期が頻発する可能性を示している。これらの結果は、人為起源のCO2排出を抑制する緩和策と共に、養殖種やその養殖場所・時期の変更を地域の特徴に応じて順応的に行う適応策の重要性も示唆する。併せて、必要に応じて陸起源物質の過剰な流入を局所的・季節的に抑制することで、沿岸生態系に対する複合影響を軽減する方策も考えられる。