[A-CG53] 沿岸海洋生態系－1．水循環と陸海相互作用

[ACG53-06] 姫島沿岸の海底で湧出するCO₂ガスが海底間隙水へ与える影響

*山田 誠¹、藤井 賢彦²、堀内 悠³、小埜 恒夫⁴、和田 茂樹⁵ (1.龍谷大学経済学部、2.東京大学大気海洋研究所大槌沿岸センター、3.おおいた姫島ジオパーク推進協議会、4.水産研究・教育機構水産資源研究所、5.広島大学瀬戸内CN国際共同研究センター)

キーワード：海底間隙水、pH、CO2湧出海域、沿岸浅海域

大分県姫島沿岸の幾つかの海域では、海底からCO₂が湧出していることが知られている。このようなCO₂湧出海域は、人間社会がCO₂排出を大幅に削減しない場合に予測される海洋環境の変化を先取りするものと考えられる。そのため、海洋科学、特に海洋酸性化研究の分野では、これらの海域を対象にした研究が国内外で活発に進められている。このような研究の一環として我々が姫島において実施した調査で、干潮時に海水のpHが低下する現象が観測された。また、観測された海水pHの空間分布図では、CO₂が噴出している地点と一致せず、少し位置がずれた場所に低pHの水塊が存在することが示唆された。海中に噴出したCO₂ガスがその場でpHを低下させるのであれば、CO₂が噴出している地点もしくはその直上で顕著なpH低下が観測されることが予想できるが、実際の観測では必ずしもそうとはならず、CO₂ガスの湧出に伴い別のプロセスが関与し、海水のpH低下を引き起こしている可能性が考えられた。そこで、本研究では、海底から湧出するCO₂が海底の浅い堆積層に含まれる間隙水のpHを低下させ、それが潮汐の影響を受けて海水中に放出され、結果として低pHの水塊を形成する可能性があるという仮説を立て、海底間隙水のpH分布の把握を試みた。しかしながら、干潮時に海水のpH低下が見られた場所は水深が深く、複数箇所で間隙水を直接採取することが困難であった。そこで、姫島沿岸に複数存在するCO₂ガスの噴出エリアの中から、間隙水の採取が比較的容易な沿岸域を選定し、海底で噴出するCO₂ガスが海底堆積物中の間隙水のpHに影響を与えているか否かについて調査を行った。
調査対象とした海底CO₂噴出エリアは、ある一定の範囲でCO₂の噴出が見られ、CO₂噴出範囲は限定されていた。そこで、その噴出エリアの内側と外側で海底下20cm程度の間隙水を採取しpHの測定を行った。噴出エリアの内側では、pHが6.8~7.4の範囲を示し、通常の海水のpHに比べて顕著に低い値となった。一方、噴出エリアの外側では、pHの値は8以上となり、一般的な海水の値と比べて少し低いものの、間隙水と比較すると明らかに高い値となった。このことから、CO₂噴出エリアの海底下の比較的浅い領域で、海水と比べて顕著に低いpHの水塊が形成されていることが示唆された。現時点では、この低pH水が潮汐の影響によって湧出するかどうかについての確証は得られていないものの、CO₂ガス噴出域においては海底下に海水と比較して顕著に低pHの水が存在していることが確認された。