新しい漁業システムの組み立て　生産管理モデルの運用手
法に関する研究報告書
誌名
新しい漁業システムの組み立て
著者
海洋産業研究会,
掲載ページ
p. 1-232
発行年月
1986年3月
農林水産省 農林水産技術会議事務局筑波事務所
Tsukuba Office, Agriculture, Forestry and Fisheries Research Council Secretariat
近海漁業資源の家魚化システムの開発
に関する総合研究（マリーンランチング計角）
昭和60年度委託事業報告書
新しい漁業システムの組み立て
生産管理モテルの運用手法
に関する研究報告書
昭和6’年3月
社団法人海羊産業研究会
報告書の刊行にあたって
マリーンランチング（海洋牧場〉計画の受託研究も今期報告書で6年目となりました。ふり
かえって，これまでの報告書の表題をならべてみると次のようになります。
昭和55年度「海洋牧場の管理計測システムに関する調査」
昭和56年度「海洋牧場の環境モニタリングシステムのモデル化に関する研究」
昭祁57年度「好適生猛圏の拡大手法と環境モニタリングの現状と評価」
昭和58年度「複合生産システムの類型化及びシステム設計に関する事前評価」
昭和59年度「複合型漁業生産システムの類型化と体系化に関する研究」
昭翻60年度「生産管理モデルの運用手法に関する研究」（今年度報告）
なかなかむずかしいタイトルが並んでいますが，要は一貫して生物系技術に対応する支援工
学技術，ソフトに対亦するハードの研究に携わってきたといえます。好適生活圏の人為的劇造
について，対象生物種の複合と重ね合わせた工挙システムの複合設計を行ってきたといっても
よいでしょう。
当初は魚にあまりなじみのなかった当委員会のメンバーも，海洋産業研究会内に海洋牧場シ
ステム研究会を5年前から組織して，この受託研究を担うとともに，自主研究活動も行って生
物現象と工学技術との関係を勉強してきたので，今では海洋牧場の大筋の方向が解ってきたよ
うに思えます。今回の研究は，こうした蓄積のうえに，光環境や水環境の改変制御を中心にし
た漁場豊度向上技法の翼体的なイメージを打ち出すよう努力しました。
とりわけ，各技法毎に実証実験の計画を検討してみたところに最大のポイントがあります。
特に，今年度が第H期の最終年度にあたりますし，第斑期の3年間に向けて筋道をはっきりさ
せる時期にきたと思われるからです。
今後は，これらの検討の成果にもとづいて何らかの方法で実海域での実験に着手するよう努
めたいものと考えています。マザーンランチング計画の足跡を後世に残すためにも，一応の締
めくくりが必要になると思われますので，この点は是非実現したいと思います。
本作業に直接携わってきた妾委員会メンバーの方々のご苦労に感謝するとともに，今後も一
灌iの奮起をお願いしたいと思います。また，研究作業の実施にあたって講演や意見聴取をお願
いした方々の格段のご協力にも深く謝意を表します。最後になりましたが，農林水産技術会議
および水産庁関係者の方々には，いつもながらの暖い指導とご助言を賜わり，厚くお礼を申し
上げる次第です。次年度以降につきましても，これまでと問様に，ご教示ご鞭燵のほどをお願
いいたしたいと思います。
社団法人 海洋産業研究会
「生産管理モデルの運用手法に関する研究」委員会
委員長 黒木敏郎
（王〉
生産管理モデルの運用手法に関する研究報告書
目 次1
報告書の刊行にあたって …
一一一・………・・一……一・一・・一…………
i1）
序 …………………………………・・
1． 本研究の目的 ………… …・
2、 研究調査の進め方 ………・・
3． 委員ならびに協力者名簿
第1章 海洋牧場における漁場豊度の向上
1−1． 基本的視点 ………………・・G……………………………一…………………………
6
1−1−1． 海洋牧場を支える生物系技法と工学系技法
6
1・一！−2． 人為的改変制御技法導入の可能性 ………
7
1−！−3． 海洋牧場における漁場豊度向上の意味 …・
8
1−2． 海洋牧場のスケールと生産システムの類型 ……・・
9
1−2−！．
海洋牧場のスケールイメージ
9
（1）
大洋規模の大牧場のケース ・… ……
9
（2）
沿岸域，近海域における広域規模の牧場のケース ………………………
9
（3）
沿岸，浅海域における中域規模の牧場のケース …………………………
10
（4）
浅海域での定着生物等を対象とする牧場および養殖場のケース ………
11
海洋牧場生産システムの類型 …………一・…・……………………………
1−2−2．
！！
（1）
高度回遊性資源の場合 ………………………………………………………
11
（2＞
広域圃遊性資源の場合 ………………………………………………………
12
（3）
憎憎白州性および定着性の資源の場合 ……………………………………
12
（4）
養殖の場合 ……………………………………………………………………
12
獄上の複合システム ………………’○’………………●．’……………”…．…
（5）
12
1−3．
海洋牧場モデルと豊州向上技法の着眼点
12
王一3−！．
寒流系海域における海洋牧場モデル ………………………………………
13
（1）
海域の特性 ………………一・…………………………………………………
13
！＞水温／2）栄養塩／3＞水塊挙動
（2） 海洋牧場対象候補種 …………………………………………………………
1）園遊性，表中層性魚介類／2）回遊性，底生性魚介類
〈狂〉
13
3＞定着性，底生性魚介藻類
（3）寒流域海洋牧場生産システムと豊度向上技法の着眼点 …………………
14
1）広域園遊性の魚類の場合／2＞中越，狭域回遊性の中底層性魚類の場合
3）中潜，狭域圓遊性の底生魚介類の場合／4）定着旛生性魚介類の場合
1−3−2．温暖系海域における海洋牧場モデル ………………………………………
15
（1） 海域の特性 ……………………………………………………………………
15
1）水温／2）栄養壌
（2） 海洋牧場対象候補種 …………………………………………………………
15
1）回遊性，表中層性魚介類／2）回遊性，底生性魚介類
3）定着性底生性魚介藻類
（3）滉暖域海洋牧場生産システムと豊度向上技法の着眼点 …………………
16
1）広域回遊性魚類の場合／2）中域，狭域回遊性の中底層性魚類の場合
3）定着底生性魚介類の場合
1−4． 漁場豊度向上の諸技法とその役割
17
至一4−1。 漁場豊度向上の諸技法の基礎 ………………………………………………
！7
1−4−2． 漁場豊度向上のための諸技法の整理 ………………・一……………………
19
（1） 漁場豊度向上技法が求められる行程 ………………一・……………………
20
（2）環境の改変鰯御にかかわる諸技法の対象 ………………一・………………
20
！）水の理化学的な条件／2）海底の物理的な条件
3＞光や音の条件／4）餌の条件／5）産卵鰐化環境
6）害敵，競合生物等の生物環境
（3） 生物自体の改変制御にかかわる諸技法 ……………………………………
21
1）各種の飼い馴し技法および移植技法／2＞遺伝学的，育種学的な
生物特質改変技法
1−4−3． 光環境・水環境の改変棚御技法 ……………………………………………
23
（1） 光環境系の改変制御技法の役割 ……………………………………………
23
1＞餌料増加と光環境幽妙／2）生態改変と光環境捌御
（2） 水環境系の改変制御技法の役割 ……………………………………………
24
1）栄養塩環境について／2）底層水・下層水の利用について
第縫章 漁場豊度向上技法としての光利用システム
豆一！． 光利用と漁場丁度 …………………………・ ・…………………………
28
豆一1−1． 光利用の意義 …………………… ・・…
28
（1）植物プランクトン増加による効用 ………
28
（題）
（2） 海藻増加による効用 …………………………………・・・……………………
30
E−1−2．海洋の光と生物の基礎 …………一・…・……………………………………
33
（1） 光の物理特性 ……………………・・曾………・一………………………………
33
1）空気中と海中における光の違い／2）海中における光の消散
3）実海域における光の到達
（2） 光合成と：光合成色素 …………………………………………………＿．・＿．
36
1）光エネルギー代謝としての光合成／2）光合成器官
3）光合成を行う色素
③ 光と植物プランクトン ………………………………………………………
42
（4） 光と海藻 …………………………………一・…………＿＿．．．＿＿＿＿＿＿
46
1）光の波長（質）と海藻／2）光の強さ（量）と海藻
3）光の照射時間と海藻
（5） 光と魚介類 ……∵…………………………………………………＿＿…＿
51
1）魚介類の日周性／2）魚介類の走光性／3＞魚介類にとっての好適照度
4）魚介類の体色／5）魚介類の光周性
H−2． 光利用システムによる漁場豊度向上技法の検討
54
R−2−1． 無光層への光の導入 …………………………………………………………
56
（1） 太陽光利用による無光層への光の導入
（〔集光一→伝送→海中照射〕システム）………………一・……………………
57
1）集光／2）光の伝送／3＞光の海中照射
（2） 人工光利用による無光層への光の導入
（〔発電→送電→海中発光〕システム）………………………………………
62
1）発電／2）送電／3）海中発光
（3） 無階層への光導入システムの例 …………………………………9・・………
63
E−2−2． 有光層への入門的受光面の設置 ……………………………………………
65
（1） 人工的受光面構造の諸方式 …………………………………………………
65
1）海底固定式受光面の設置例／2）中層浮体式受光面の設置例
（2） 人工的受光面設置に関する新しい考え方 …………………………………
71
H−3． 光利嗣システムの実証実験計函
76
H−3−1． 光利用による基礎生産増大のための実証実験 ………………・・…・………
76
（1） 実証実験の背景 …………………………………・．．…＿＿・＿＿＿，．．＿＿＿
76
（2） 実験海域 ………………………………………………………………………
77
（3）実験システムと実験方法 ……………………………………………………
77
（4） 実験システムの展開 …………………………………・・……・………………
79
（IV）
H−3−2．
光利用による海藻増大のための実証実験 …………………
80
（1）
実証実験の背景 ………………・6・……＿＿＿＿．．．＿＿＿＿＿＿．．，＿＿＿
80
（2）
無光層への光の導入による藻場造成実験 ……………一・・
80
！）実験概要／2）実験海域／3）実験システム
の本システムにより期待される効果
（3）
有光層への人工的受光面の設置による藻場造成実験 ……・ ……
83
1＞実験概要／2）実験海域／3）実験システム
4＞本システムにより期待される効果
第燐童 漁場豊度向上技法としての栄養塩補給システム
斑∼1． 基本的考え方 …………………………………………………………… ……
86
皿一2． 栄養塩補給技法の研究’の現状 …………………………………………………
86
皿一2−！． 栄養塩補給技法に関する既往実験研究事例の整理 …………
87
懸一2−2．栄養塩補給技法に関する構想研究事例の整理 ………………・
93
④ これまでのマリーンランチング研究における構想事例 ……
93
（2） その他の構想事例 ………………………………………………
93
1）伊良部町未利用資源活用事業／2）水産系物質循環システム
還一3． 栄養塩補給技法で考慮すべき条件 ……………………………………
……………101
租一3−！．
栄養塩鱒有物の選定 ……………・・…・………………一・……………………101
対象海域 ………………．Q●………………”○……………齢’…．………………102
阻一3−2．
（1）
法規制 ………………・一……………………………………………………… 102
（2）
流況………………………………6の・………………………………………104
（3）
栄養塩レベルと漁場の分布状況 ……………………………………………105
対象生物 ……………・・…・………………一・…………………………………105
薇一3−3．
斑一3−4．
栄養塩の補給 …………………………………………………………………108
（1）
望ましい栄養塩の補給レベルの検討事例 …………………………………108
（2）
栄養塩補給レベル試案の検討 ………………………………………………112
斑一4．
栄養塩補給システムの構築 ……………………………………………………・乳・…114
lE−4−1．
栄養塩補給システム構築のための諸要素の抽出・整理 …………………114
（1）
補給のための栄養塊含有物の種類 …………………………………………114
（2）
栄養塩含有物の採取法および移送法 ………………………………………115
（3）
栄養塩禽有物の移送・補給海域 ……………………………………………115
（4）
栄養塩：禽有物の散布法 ……………………………………………………… 115
軍一4−2．
栄養塩補給システム検討上の視点 …………………………………………115
（V）
（1）栄養塩の補給海域の違いによる比較 ………………………………………116
！）開放性海域の場合／2）半閉鎖海’域の場合
（2） 移送跳離の違いによる比較
， ， ， ・ ， 6 ・ ・ ● ●
・一・一・一・・一・◆・・…
@。・一・… 。・・一・ 1！7
。… 一・・一・・・・… 。・。。・・・… 。・・ 117
班一4−3． 開発すべきシステムの比較検討 ……………
皿一4−4． 栄養塩補給システムの構築
・・・・… の・・・・・・・・… ◆・・・・・・… 。 ！17
穣∼5． 実証実験計画の検討 …………………・一・…
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・… 。・… 。・ ！20
理一5−1．
実証実験計画の考え方 …………・・
・…
（1）
最適システム構築へのプロセス …
……………”…・………！20
（2）
………………・◆・………12！
配慮すべき諸点 ………………… ……………
（3）
段階別の基本事項 …………………
………………◆・・………！2！
照一5−2．
実証実験計薗の内容 ……………・
・………………・・…・………
（1）
概 要 ……………………………・・
・。・・一・・… 。・・・… 。。・・… 。・… 122
（2）
●○”●●曾9●●… 曾… 一… 。・・ 122
（3）
実験海域 ………………………… ，
実証実験用システムのフロー
㈲
実証実験の内容 …………………
・・… 。・・… 。・。。・・。・・・・… 。・・ 122
（5）
実験期間と運営計画 ……………・・
狙一6．
《参
◎ ● ． 畢 ●
今後の技術閥発課題
● ● ・ ●
． ．
@………………………！20
P22
・・・… 。… 。・・一・・… 。… 。・・… 122
・・・・…
・・・・…
@一・。… 。・・・… 。・。・・・… 一・ 122
@。。… 。・・。一・。・。… 。・・一。… ！23
。… 一・… 。。・。。・一・・… 。。・。一・ ！25
考》給餌養殖の負荷（坂本市太郎・三遷大学水産学部）一
第iv章 漁場豊度向上技法としての底層水利用システム
IV−！． 底層水利鎌と漁場豊度 …………………………・…………………………………
126
W−！−1． 湧昇流の種類と海洋の基礎生産
127
（1） 風成湧昇 …………………………………・・
127
（2） 地形性湧昇 ……・・…・……………………・・
128
W−1−2． 漏本周辺海域の湧昇域 …・・ ……………………………………………
131
W−1−3． 鈴懸水の底層水との混合 ……
131
IV−2． 底層水利用システムの研究の現状
131
IV−2−1．
底層水利用技術の分類 ……………・ ………＿＿＿＿＿
・・。…
W−2−2．
底層水利用技術の研究事例 ……………・・…・……
134
IV−2−3．
海洋科学技術センターにおける研究
149
IV−2−4．
ハワイ州自然エネルギー研究所における研究 ……………………………
151
工V−2−5．
養殖場およびダムでの底層水利用事例 ……………一・・…………………
153
（1）
養殖場の水流発生装置 ………………………………………………………
153
（2）
ダム貯水池での鉛直混合技術 ………………………………・・…・…………
154
（w＞
@ 131
IV−3．
底層水利用による漁場豊度向上技法の検討
155
W−3−！．
基本的考え方 ………………………………………………… …………155
IV−3−2，
底層水利用システムの策定 ………………………………・・…・ 156
W−3−3、
開放性水域におけるシステム ………………一・……………・ 157
（1）
地形性湧昇現象の応用 …………………………………・・… 157
（2＞
システム構成の例 …………………………………………… ・157
1）システムの目的／2）湧昇流発生構造物
3）藻類，員類養殖施設／の効果判定用観測施設
（3）
予想される効果 …………………………………・・一……・・ ！62
1）直接的効果／2＞二次的効果
理一3−4．
限定水域におけるシステム 一・・…………………………… 163
（1）
限定水域におけるシステムの分類 ………………………・・ 163
（2）
陸上水域型生産システム …………………………………・・ 164
1）概要／2）適性条件／3）想定システムの内容
（3）
浅海閉鎖水域型生産システム
・・。…
@。・・曹・・。… 一・・。… 。。・・。・・… 9。・。・・・・・・・・… 167
1）概要／想定システムの内容
入為閉鎖水域型生産システム
169
底磨水利用システムの実証実験計画
170
（4）
IV−4．
W−4−1，
実証実験計画の立案
170
押一4−2．
実証実験計画の概要
173
（1）
墓畔実験 ………・・
173
／）調査内容／2）実験海域の選定／3）対象生物の選定
4）実験絹施設／5）調査項目
（2）
海上ポンド方式実験 ……………………………●”・・’・・ ！76
1＞実験海域め選定／2）対象生物の選定
3）実験用施設／4）調査項目
（3）
重力構造物利爾方式実験 ……………………………・・ 178
1）実験海域の選定／2）対象生物の選定
3）実験用施設／4）調査項目
第V童 その他の漁場豊度向上技法の検討
V−1． その他の漁場豊度向上技法に関する検討課題 ……………………………………
181
V−1−1． 漁場豊度向上のための主な課題 ………・
181
V−1−2． その他の漁場豊度向上技法の概要 ……
182
（鴨）
α） 自然環境の改変舗御に関する技法 …………………………………一・……182
1）温度舗御／2＞流動制御／3）底質制御／4＞磁場制御
（2） 食害・減耗防除および魚群行動怪聞に関する技法 ………………………186
1）光の利用，日照制御および色彩・光沢の利用／2）音響利用
3）電気・電磁波の利用／の化学物質（誘引物質，忌避物質，
警報物質）の利用／5）視野，視覚（疑似物体）の利用
6）嗅覚の利用／7＞気泡の利燭
第Vl章
漁場豊度向上技術の総合的検討
珊一1．
一… 一・・・・… 一G・… 。・・一・・。・・・… 。・・ 192
わが国海洋牧場研究の現段階と当面する課題
わが国の海洋牧場研究の現段階 ……………………………………………一192
VI−1−1．
（エ）
入工種苗放流添加を主軸にした栽培漁業 ………………………………… 192
（2）
天然種苗または馬顔種苗を用いる無給餌養殖ないし給餌養殖 …………192
贋∼！−2．
産業化に近づきつつある課題 …………… ………………………………194
（1）
大量の健全な種苗の確保にかかわる課題 ……………一・・………………194
（2）
幼稚仔の保護育成にかかわる課題 …… …………………………………194
（3）
放養・飼養の効果の向上にかかわる課題 ………………一・………………194
V卜2．
実証実験計画の考え方 ………………………………………………………………196
海域特性からみた検討 ………………… …………………………………196
VI−2−1．
イ底温海域 （1）
… 一・・一・・・・・・・… 。・。・一・・。・・一・一・・… 一・。・・・・… 一・・・… 。・一… 。・… 。・。・… 197
（2）
温暖海域 … 一。一・一・一魯・魯・一塾・… 。・・一・・・・・・・・… 。・一一・・一一畢・一・・… 6。・・◎・。・一・・・… 198
対象生物からみた検討 ………………・… …………………………………198
男一2−2．
（1）
低温海域における実験対象候補生物 ………………………………… 199
（2）
温暖海域における実験対象候補生物 ………………………………………199
技法別からみた検討 ……………・一……・………一・………………………199
珊一2−3．
（1）
漁場附置向上技法の目標分野 ………… ………………………・一……… 200
1）生息できる無機環境／2）飼料基礎／3）行動および適応機能
（2）
無機的環境の改変鰯御にかかわる技法 …………………………………… 200
！）直接的技法／2＞間接的技法
（3）
餌料の直接的改変舗御にかかわる技法 ………………一・………………… 201
1）施設型餌料培養技法／2）餌料製造関係技法
3＞餌飼料の供与（輸送，貯蔵含む）にかかわる技法
（4）
光・栄養塩・底環境の改変制御にかかわる技法……………一・…………201
1）光環境の改変制御技法／2）栄養壇環境の改変制御技法
（職）
3＞底環境の改変制御技法
（5）
魚介類の行動等の欄御にかかわる技法 ……………一・・………………… 202
1）各種の仕切りによる技法／2）各種の付着基質材を用いる技法
3）光，音など視聴覚刺激による技法／4＞生理的刺激利用による技法
5）餌を利用する技法
・。・・。・・… 。・・・… 。一・・一。・◆・・・・・… 。・・・・・… 。・・。・・・… 。… 一・・・… 203
贋一3． 実証実験計画の総合的検討
男一3−1，
主要技法別の実証実験計画の整理 …………………………………………203
琉一3−2．
実証実験実施のための手順 …………………………………………………209
（1）
実証実験計画の要点 …………………………………………………………209
（2）
実証実験の実施に向けた手順 ………………………………………………212
むすび一今後の課題一…………………………………………………………………………215
（付属資料〕 水産用水基準（全文）……………一・・…………………………………………217
参考文献リスト ………………一・…………………………一……・・……………………………228
（以）
ム
序
1． 本研究の囲的
本研究は，海洋牧場の生産基盤である漁場の十度を向上させる技術に重点を置き，このう
ち光エネルギーを利用する方法，栄養塩を補給する方法，底層水を利用する方法等について
実用性のあるシステムの技術開発の検討を行ったものである。
海洋牧場に関する研究については三図に示すような研究体系に沿って現在進められている
が，今回の研究は昨年度岡様に同滋藤の系の「新しい漁業システムの組み立て」の1項目と
して検討を行ったもので，今後資源増強の期待される生物資源をある特定の海域において最
大限に培養・維持するためには不可欠な技術の研究といえる。
そこで本研究では上述の3つの技法を中心に，生物学的視点と工学的視点の双方から比較
検討したうえで，実現性の高いシステムを抽出し，次年度以降の実証実験を柱とした海洋牧
場研究の基礎となる技術瀾発計画を策定することを目的とした。
置v鍛二三資五二蟹技士系
蓑 舞懇生物管理岐爾系
野…洲汽承藍翻型表中盤蝕魚弁類の生
y綿上｛サタ麹ス） ㊥
譲れ藻翼壁鯉蟄中層鎚魚介顕の生残
o向ユニ（マアジ） ⑭
墓．優先楠の作掲による観．闇闇甦システム
翻炸愚自生薩システム技講系
岩購生麟系にお・ける一石生産システム
塁壁生獲系の環壌容駿の舷大によ
（アラメ●カジメ）
る嚢罷｛噌大（アラメ◎カジメ。ホ
qE｝アワビ。ウニ。クロソイ・晶シン ⑳
ンダワラ） 騒
砂醸…織…二二」艮をrド心とする嶺含生産シス
＼
菰域圏遊型翼宇層性魚舜類の生残率
?ま（如マグの 麹
金生活吏の総倉的智理による穀鯨
増大臼タヤガイ・アカガイ》 （⑲
テム（イグや拶イ・アカガ4）
のバイ。ホッキが1 ⑤
＼
新
し
い
圏帰性魚頚を中心とする旗禽生産システ
圏遵巌底盗魚分無の生月峯雪上
iヒラメ◎力匙！イ） ⑭
河塀沿摩産鈴璽魚介類の月卿量の
繍強と管理を墓鎖とした資瀬増大
けクラマス） ㊧
建董牲砂口綴生熱介頚の生聾轟向上
D稗崩・アカ魍） ㊥
建着鞍嵩欝惣門傘藻類の膿壌容盤の
撚廻アラメ切〃・ホンダワラ）麹
＼
漢海域幼魚祓爵槻の総合的雪理に
よる疑諒糊大〔ヒラメ・カレ｛》
⑳
沖倉砺生産場の適配管理による資
酬駄（マアジ） 釣
人2二葦毛一遍編の造威による醜懸の
強｛ヒと監碁豪垂獣｛クロマグロ） 甦蓼
塁 鍛魔観蜂B技講系
潔
ム（サクラマス）
㊦サケ ⑳
a 生物の生態特嫉を瀦1下する鞭遡求巌シ
ステム
み
ム（ヒラメ・カレイ）
㊦マダイ・アワビ。ウニ ⑳
て
ム（ホンダワラ｝
｛Dマアジ・洲 ⑳
㊤主たる嶺．臼対象生物種
V 支慢捜饒系
匝濾… 麹
好適蟹醐の鉱大魍
「マリーンランチング計画」の研究体系
一1一
立
生話園藤嚇を中心とする配属生酒システ
轟1；騨施設
蜘
ム
の
砂浜巌魚類を甲心とする嬢禽生産システ
の建遺。
施＝￡技粥
ス
テ
騰難
2． 研究調査の進め方
本研究は，㈹海洋産業研究会に「生産管理モデルの運用手法に関する研究」委員会を黒木
敏郎・東京水産大学名誉教授を委員長として組織し，別記のメンバーによって研究作業を実
施した。
作業の手順としては，まず海洋牧場における漁場平鞘の向上について基本的な考え方を整
理した上で，寒・暖流系両水域における海洋牧場モデルと豊度向上技法の着眼点，ならびに
豊楽向上の諸技法と役割等について検討した（第1章）。次に，これを受けて豊度向上技法
を光系・水系〈栄養塩）・水系（底層水）・その他（魚群行動調御）の4つに分類し，光系
と水系については①諸技法の持つ意義と役割，②研究の現状と技術的到達度に関して整理を
行い，さらに③各技法について開発すべきシステム構成の策定を行って，④実証実験に向け
た最適な技術開発計画の立案を試みた（第H章：光利用，第癒章：栄養塩補給，第IV章：底
層水利用）。なお，上記の技法以外の減耗および食害防止，害敵駆除のための魚群行動制御
技法に関する検討も加えて行った（第V章〉。
さらに以上第H章∼第V章の作業成果をもとにして，諸技法の複合化を含めた総合的検討
を行い，実証実験実施のための方途を示した（第VI章）。最後に今後の課題の整理を行った
（むすび）。
なお，㈹海洋産業研究会・海洋牧場システム研究会のメンバーで委員会ならびに，光系・
水系（栄養塩）・水系（底層水〉・総括の4つのワーキンググループを編成して作業にあた
り，それぞれ水産研究者よりのヒアリング，文献資料調査も行って，調査内容の充実を図っ
た。
3．
委員ならびに協力者名簿
（敬称略・順不同〉
《委 員》
委員長
黒
木
敏
郎
東京水産大学名誉教授
委 員
市
村
武
美
大洋漁業㈱事業開発部参事
〃
星
野
梅
雄
古野電気㈱顧問
〃
花
村
津
彦
㈱シャトー海洋調査 取締役副社長
〃
細
野
成
〃
為我井
忠
〃
佐々木
理
〃
大 槻
〃
乾
政
㈱大林組 技術開発本部海洋技術部
敬
㈱システム開発機構 代表取締役
大成建設㈱技術開発部海洋開発室長
忠
東亜建設工業㈱技術開発部参事
秀
㈱東京久栄 技術センター技術部次長
一2一
委 員
静 省 二
東京製綱㈱エンジニアリング部課長
〃
高 山 益 夫
㈱薪潟鉄工所 技術開発部次長
遠 藤 紀 忠
巳魯漁業㈱開発事業部養殖課畏
萩 野 芳 造
日本無線㈱開発部専門部長
鈴 木 達 雄
㈱聞組 土木本部海洋土木部副主査
大 谷 誠 二
日立造船㈱設計部部長代理
〃
守 村 慎 次
㈱ブリヂストン 土木・海洋商品販売部主査
〃
井 上 敏 彦
三井海洋開発㈱営業本部主任
妻 屋 章 次
三井造船㈱技術開発本部プロジェクト開発部課長
∠ノ
∠ノ
〃
／ノ
！ノ
《ワーキンググループ》 〈o印は報告書執筆者〉
①第1WG〈光堂）
主 査 高 山
益 夫○
（前 出）
〃 萩 野
芳 造○
（前 出）
橋 本
泰 明
住友重機械工業㈱船舶海洋鉄構事業本部技術開発室主席技師
日下部
啓 之。
〃 〃
直 己。
大成建設㈱技術開発部海洋開発室
禾霞
田
省 二〇
静
②
（前 出）
市
川
正 禾臼。
東京露悪㈱エンジニアリング部
塩
見
翻 弘
日立造船㈱設計部
守
村
慎 次○
（前 出）
星
野
久 雄Q
（前 出）
第2脚G（水系：栄養塩）
主 査 大 槻 忠Q
（前 出〉
〃 妻 屋 章 次。
（前 出）
日下部 啓 之。
（前 出）
鳥 居 壮
太陽工業㈱技術開発部基礎技術室長
中 山 嘉 文
東レ㈱産業資材開発センター
塩 見 和 弘。
（前 出）
星 野 久 雄
（前 出）
井 上 敏 彦。
〈前 出）
一3一
〃
技師
③第3WG（水系：底層水）
主 査
細
野
成 一〇
（前 出）
〃
平
木
達 雄。
（前 出）
押
水
虎 重。
五洋建設㈱技術研究所水理水工研究室主席黒物員
干
永
純 治。
大成建設㈱技術開発部エネルギー開発室
政 秀
乾
く前 出）
岡
田
秀 穂。
日魯漁業㈱技術部副参事
藤
澤
諏二郎。
芙蓉海洋開発㈱海洋技術部課長
守
村
慎 次。
舟
田
邦 雄○
（前 出）
若築建設㈱技術開発部
④第4脚G（総猛）
主 査
花 村
宣
彦。
（前 出〉
〃
為我井
忠
敬。
（前 出）
国 欝
晃。
芙蓉海洋開発㈱海洋技術部長
星 野
久
雄〇
（前 出）
佐々木
理
一〇
（前 出）
市 村
武
美
（前 出）
《研究助言者》
本研究報告のとりまとめにあたっては，下記の方々に委員会あるいはWG会合でのレクチ
ュアをお願いしたり，WG担当者が訪問してご意見を聴取させていただいた。また，原案の
一部を執筆いただいた方もある。ここに，これらの方々のお名前を列記して謝意を表したい。
（敬称略・順不同〉
前 田 久 明○
東京大学生産技術研究所教授
（第E章，中層浮体受光面の流体力学的特性について執筆）
松 生 沿
東京水産大学水産学部教授
藤 田 善 彦
岡岬国立共同研究機構基礎生物学研究所
細胞内エネルギー変換機構研究部門教授
有
賀
祐
勝
東京水産大学水産学部助教授
．豊
田
孝
義
海洋科学技術センター海洋開発技術部研究副主幹
平
野
尚
水産庁研究部参事官
奈
須
敬
水産庁研究部資源課研究管理官
一4一
菅 原
輝
矢 野
男
水産庁水産工学研究所水産土木工学部長
實
水産庁西海区水産研究所浅海開発部長
小金澤
昭
光
水産庁東北区水産研究所増殖部長
代 田
昭
彦
水産庁日本海区水産研究所浅海開発部長
裕
水産庁日本海区水産研究所資源部長
北 野
多 屋
勝
雄
水産庁東海区水産研究所水産経済研究室長
萩 野
静
也
水産庁水産工学研究所水産土木工学部開発システム研究室長
乃 万
俊
文
水産庁水産工学研究所水産土木工学部漁場水理研究室長
上 北
征
男
水産庁水産工学研究所水産土木工学部漁場施設研究室畏
安 永
義
暢
水産庁水産工学研究所水産土木工学部環境分析研究室長
淑
孝
小野田セメント㈱中央研究所
央
鹿島建設㈱海洋開発室主査
《その他協力者》
大 森
市 川
平 林
川崎重工業㈱技術開発本部海洋プロジェクト室長
健i
松久保
繁
川崎製鉄㈱エンジニアリング事業部パイプライン海洋営業
グループ
井 上
忠
船 津
修
江 翻
楠
重 成
春
㈱熊谷組 技術研究所第四技術部
佐藤工業㈱土木本部技術部
雄
清水建設㈱エンジニアリング事業本部運営企画部
彊
住友海洋開発㈱取締役
笠 谷
真
八
前田建設工業㈱土木設計部設計課主任
加 藤
高
久
松下通儒工業㈱電波事業部課長
本 郷
元次郎
三井石油化学工業㈱経営計画室部長職部員
《事務局》
田 中 移
㈹海洋産業研究会事務局長
中 原 裕 幸o
〃 主任研究員
清水純次郎o
〃 研究員
一5一
：第二章海洋牧場における漁場豊度の向上
1−1．基本的視点
1−1−1、海洋牧場を支える生物系技法と工学系技法
海洋生物を対象にした生産方式の現状を見ると，世界の海で最薪鋭の漁船が最薪式の漁具を
使って目覚しい生産をしているが，その圧倒的な部分は天然産の海洋生物資源を対象とする自
然産物の採取という昔ながらの原理の生産方式によるものである。世界一を誇る漁業大国日本
の漁業生産においても総漁獲量約L200万トンのうちL100万トンは天然資源からの自然採取
物であり，栽培漁業とか養殖業と呼ばれるように人間が手を加えて培養した資源を対象とする
生産方式の収獲i量はわずか100万トン程度のものであり，全体の10％にも満たない現状である。
農業や畜産業の生産物のほとんどすべてが人手が加えられて育てられたものであるのに比べる
と，その違いの大きさが改めて見直される。
ところで海洋生物は，種としての固有の生物特質を持っており，遺伝，繁殖，発生，形態，
生態，生理，感覚，食性などをはじめその個体の生存と種族の維持を図るために生物自体がそ
の生濡にかかわるあらゆる機能と構造の面でいろいろの特質を獲得している。そしてまた，そ
の生物がその中で生活を営む環境が持っている諸特性にも，その生物特質をもって対応しつつ
生存を図っている。生活をとりまいている水界の流れ，温度，水質，底質，浸透圧，：光などを
はじめとするあらゆる無機的な環境特性や餌料生物，讐敵生物，競合生物，共生生物などの生
物的な環境特性にもその生物特質をもって対応し，いろいろな生活努力を尽して適応を図り，
さまざまな生活の仕方を求め，作りつつ，生存しているわけである。
したがって海洋牧場では，その中で育てる生物種自体のそれぞれに特有な生物特質に人手を
加えて生物集団自体を改変制御する，あるいはまた，それらの環境としての牧場が持っている
無機的環境や生物的環境の一部に人手を加えて牧場内で進められる生物的生産を質的，量的に
改変制御する可能性を追求する，という発想と手段が求められることになる。前者は，いわば
生物系の技法であり，後者は工学系の技法ということができる。換言すれば，対象生物種の集
団それ自体を作りあげる方法・技術と対象生物種の好適生息環境を作りあげる方法・技術とか
ら組み立てられる。このことは，農場生産や陸上での牧場生産にかかわる方法・技術が，作物
や放牧・飼養動物を飼肥育する方法・技術と，畑作りや草地作りの方法・技術とから組み立て
られているのと全く同様である。
このような発想から開発される方法，技術，装置，施設，機器などを導入して牧場内の対象
生物自体ないしその集団の生物特質を質的，量的に改変制御したり，あるいはまた牧場が持っ
ている無機的環境や生物的環境を改変制御したり，さらにはまたその両方を組み合わせること
などが考えられる。このようにして海洋牧場内の対象生物の生物的生産の質と量，あるいはそ
の存在様式を部分的にまたは全体的に改変制御して人工的な資源を作ることが，農業や畜産業
一6一
の場合におけるのと同じように可能であろう。
こうして作られる，人手の加えられた資源を対象とする生産方式は，今までの長い歴史を持
つ漁業が自然物採取方式を生産原理として発展して来たことと照らし合わせてみると，根本的
に異なることが判る。
i一一1−2． 人為的改変嗣御技法導入の可能性
近年の100年にもわたる内外の叢生生物の研究成果と世界各国の長年にわたる漁業上の経験
から，漁業生産上の問題点として次のような知見が得られている。まず天然魚介藻類資源の量
的変動の主因についてであるが，海生生物の繁殖産卵を見ると圧倒的大部分の種類が多産性で，
一匹の親がその産卵期に数千から数百万もの卵を産むのが普通であり，数百ないし数千以下し
か産まないという種類はごく少ない。しかしそのような多産性の資源でも，繁殖期毎に膨大な
子孫が憎み出されている割には，生残って入間の利用可能な資源に補充添加される量に大きな
変動があり，その産出子孫の圧倒的な部分は卵期，幼稚仔期など生活史初期の段階でいろいろ
な厳しい自然のもとで減耗する。そしてその宿命的な大幅な初期減耗が通常の場合の何分の一
かで済むような環境条件にたまたま遭遇した場合には，いわゆる車越大発生群が出現して何年
かにわたって豊漁をもたらす。
非常に大幅な変動現象がみられるものの例としてはホタテガイ，ホッキガイ，イタヤガイ，
モガイ，トリガイなどをはじめ多数の買類，そしてイワシ，サバ，サンマ，エシン，スケトウ
ダラ，ホッケ，タラ，オヒョウ，カレイ類などをはじめ多数の魚類があげられる。また，それ
らより遙かに一匹の親の産卵数の少い各種のサケ，マスをはじめ比較的寡産性の魚介類でも，
その程度は若干小さいが，やはり同様の変動が起こっている。
その主な理由としては卵期から冬仔期にかけての餌不足，食害，拡散などによる決定的な自
然減耗が第一にあげられ，第二には稚仔期から幼若令期にかけての餌不足，食害あるいは入間
による漁獲，混獲などがあげられている。
このことは，卵期から稚仔期ないしは幼若令期にかけての生存行程にかかわる環境のうち，
基本的要素を入工的に好適なものに改変舗御すれば，望ましい豊度の資源造成に必要な補給群
を添加できる可能性が示唆されていることになる。またこのことは，漁獲資源の生存行程にか
かわる環境容量の範囲内であれば，所要資源の初期減耗を改変制御することによって，安定計
画的にあるいは拡大的に，その漁業生産を維持できる資源を培養造成することができることも
示唆している。
次に，主要な天然魚介藻類資源の産卵繁殖場と幼稚仔成育場の分布の面からみてみよう。人
閲が利用する海洋生物資源の大部分の種類では沿岸，浅海域にその産卵繁殖場と幼稚仔成育場
の両方ないし片方をもっている。沿岸，浅海域では水界の無機的環境の変化がかなりあるにも
かかわらず栄養の供給，多種多様な餌料生物の生産などの面で優れている。
このことは，初期自然減耗等を人為的に改変制御する場合に卵期，幼稚仔期の生活の場が多
一7一
くの場合援護操作を加えやすい沿岸，浅海域にあることを意味していることになり，その可能
性が期待できることを示唆している。
1−1−3．海洋牧場における漁場豊度向上の意味
豊かな牧場，豊かな農業という言葉は，肥沃な土地，豊富な作物や牧草，豊富な牧畜動物な
どを包括的に表現している。肥沃な土地とか豊富な牧華は，豊かな農場あるいは豊かな牧場を
形成するのに必須の前提であり，その開発の可能性が期待できる基盤条件であることを示して
いる。
海洋牧場でいう漁場豊度向上の意味もまた岡様の内容を含んでいるものとして捉えるのが妥
当と考えられる。すなわち，ある海域で有用な海生生物が豊富にあるか，豊富になりうる十分
な条件を備えている場合には，そこの漁場二度は高いとし，また，ある海域において餌料が豊
富に存在するか，豊富に存在するのに充分な条件を備えている場合には，その海域は餌料豊度
が高いということができる。いずれの場合であれ，豊度がどれくらいであるかを測る要件，あ
るいは，それらを向上させるために必要な要件を抽出，整理してみると次のようになる。
まず漁場豊野の場合，漁業の対象となる海門生物（魚，海藻など）について，豊町向上のた
めの要件は，次のようである。
①餌あるいは栄養分（が多いか少ないか）
②海中の温度および塩分く海水温度および塩分濃度が適しているかどうか）
③海中の構造あるいは底質〈が適しているかどうか）
④食害，減耗（に対して安全であるかどうか〉
また，餌料丁度の場合，ここでは便宜的に海生生物の餌となる植物プランクトンや海藻の二
度を向上させるための要件を挙げることとすると，次のようになる。
①光（必要にして十分な光を与えること）
②栄養分（必要にして十分半栄養分を補給すること）
③海水温度および塩分（生育に適した温度および塩分濃度：であるこ．と）
④海中構造および底質（海中構造あるいは底質が適していること〉
⑤流れ（植物体と海水との接触面の澱みを無くすことが，呼吸，栄養補給の面から必要
である。しかし，デトリタスの場合には，沈澱して堆積しやすいため，逆に澱みが必
要となる。）
⑥食害（食害を防除する）
⑦減耗（減耗をもたらす要因はいろいろあるが，これをできるだけ軽減しなければなら
ない〉
しかしながら，豊度向上の最終的目標は，栄養塩を豊富にして海域の肥沃の程度を向上させ，
あるいはまた植物プランクトンの生産を豊富にして，海域の基礎生産の程度を向上するだけに
とどまらず，海洋牧場という自然的あるいは人工的な海域生態系の中で生産対象の生物資源を
一8一
豊富に培養し，入間が必要とするものを必要な時に必要なだけ収獲できるような状態に作りあ
げることである。
i−2．海洋牧場のスケールと生産システムの類型
1−2−1． 海洋牧場のスケールイメージ
海洋とその資源にかかわる所有・管理の形態や内容は陸域の場合とは大きく違っているため，
入間は誰の所有・管理下にもない海洋に自然に形成されている生態系を利用して，そこに培養
資源生物種を放牧したり，あるいは棚またはそれと同じような役目をする環境・施設・装置等
を設けたり，さらにはまたその他の何らかの手段により入工的な放牧場環境や管理飼養場環境
を設けて対象生物を放牧・飼養したりして，生産を行うことになる。その場合，いろいろなス
ケールで考えることができる。
（1） 大洋規模の大牧場のケース
日本のシロザケの場合がその典型的な成功事例であろう。欧米，ソ連の基本方式は持続的最
大許容漁獲量の維持（いわゆるMSY理論に基づく〉に置いており，長い間の管理実績として
は，産卵親約数当り回帰数をもって示される再生産率で大体3∼5程度の水準であるし，資源
利用における許容漁獲率はG，3∼G．5程度である。玉本方式の場合は，入工購化，稚魚の弊館
飼育，適期放流，海中飼育放流などの技法を主軸にして，その再生産率を約30程度の水準に保
っているし，許容漁獲率は0．95内外となっている。したがってサケ・マスによって北太平洋に
あるそれぞれの放牧場を利用して，日本の場合は欧米，ソ連の場合に比べて実に3倍から10倍
以上も高い効率で放牧方式による生産をあげていることになる。
しかし，このような大洋規模の牧場利用生産方式の場合は入間が放牧場全体の諸環境条件に
入手を加えてその漁場豊度を高めるような方策を講ずることが未だ難しいので，現状の技術と
知見の下では放牧種苗の質と量を制御することを主軸にして牧場の利用を図っている。そして
近い将来，これと岡じような成果をあげる可能性をもっていることが予見されるものとしては，
当面シロザケ以外のサケ・マスとか高度回遊性のマグロ類などが候補としてあげられよう。
（2）沿岸域，近海域における広域規模の牧場のケース
太平洋を横切って回遊往来するほどの広大な生活圏形成をしている種族ではないが，たとえ
ば日本の沿岸，近海域の北から南までとか，日本海北部やオホーツク海域，アリューシャン海
域南部あたりまでを生活圏として回遊往来しているようなものも多い。マイワシ，マサバ，サ
ンマ，ブリ，マグロi類，カツオ，スルメイカ，サメなど温暖海域系のものや，サクラマス，ス
ケトウダラ，ニシン，ホッケ，タラなど低温海域系のものなどがその例であろう。
これらの中では，既にブリの養殖生産が天然のブリ漁業生産を遙かに上廻っているという事
例があるし，ごく近い将来サクラマスやマグロなどでも放牧型あるいは養殖型の生産が発展す
ることが予見される。しかし，これらのものにあっては，いずれもその生活圏が広く数県から
一9一
十数歯にまたがって形成されているし，広い範囲の多種多様の漁業者の生産対象となっている
ため，当面はその生活圏全域にまたがる管理型牧場．生産方式にはなじみにくく，むしろ養殖型
生産方式かあるいは大量の種苗放流による放牧型生産方式を指向する公算が大きい。
そしてまた，こ．れらの魚介類は回遊往来する際に各地方の漁業海域を通過するので，それぞ
れの海域では各種の沈設魚礁や浮魚礁などをはじめいろいろな海中構造物，施設等を設置して
その無機的環境の改変を図ったり，あるいはまた好適な餌場を造成したりして魚介類を滞留蝟
集させ，漁場形成を図るというような方向の放牧場内の環境の改蓄などを試み，漁業生産の拡
大を図るものと考えられる。
（3） 沿岸，浅海域における中域規模の牧場のケース
以上に述べたような広域回遊型の魚介類の生活圏ほどには広くはないが，その広がりが温血
程度の海域にまたがっている魚介類も多い。カタクチイワシ，イカナゴ，サワラ，タイ類，ス
ズキ，ハタハタ，カレイ類，ヒラメ，メバル類，アイナメ，イカ類，タコ類，エビ類，カエ類
などがその類であり，その種類は各海域毎にも非常に多い。そしてこれらの魚介類のそれぞれ
の系統群資源にあっては，その産卵繁殖場，稚仔の成育場，幼若令魚介の成育場および成魚介
の成育場が前記（1），（2）で述べたような魚介類のそれに比べると，空間的な広がりはさほど大き
くなく令達程度の範囲の場合が多い。
これらのうち，タイ類，ヒラメ，エビ類，カニ類などについては既に大量の種苗放流による
放牧方式の生産および養殖生産がかなりの規模で行われており，養殖生産が天然資源を対象と
する漁業生産を上廻っているか，ないしは伯仲しているものもいくつかある。また，放牧方式
でかなりな生産効果をあげているものもいくつかみられている。これらのものでは，その生活
圏があまり広大ではなく，しかも沿岸域にあることもあって人工種苗の生産とか天然種苗の確
保，それらの種苗の保護育成，幼若令魚介の保護育成そして成魚介の育成とか滞留蝟集促進な
ど，その生活史の全行程にまたがって生物自体やその生活環境条件に改変制御の入手が加えら
れることになる。
したがってこれらのものではそれぞれの繁殖生態に合うように人工的に泥質底，忌寸底，砂
質底，砂礫底，聖心，礁，藻塩，藻場，千潟などの人工産卵繁殖場を造成したり，各種の海中
施設によって，発生した卵や稚仔が集められやすい環流集積域を作ったり，同様の方法で稚仔
の保護育成場に適した環境を造成整備して，放流種苗の効果的な生残りを図る環境改変制御を
指向することになろう。そしてその際には，これらの試みとともに餌料プランクトンの増大と
か餌料ベントスの増大など，生物的環境の改変舗御も試みることになろう。
さらにまた，入工干潟などによって稚エビの害敵による捕食減耗を防除する例などが既にみ
られるように，これらの幼稚仔を食害動物による捕食から守るための叡慮防除のための施設，
装置を設置する方法，あるいは害敵との遭遇をできるだけ少なくするような放流方法の開発導
入などが試みられることになろう。また，これらの魚介類のうちにはその幼若令期や成魚介期
に各種の沈設魚礁や浮魚礁あるいは藻場礁などに滞留鰐塾する性質の強いものも多いので，こ．
一10一
のようなものの設置が試みられることになろう。
（4）浅海域での定着生物学を対象とする牧場および養殖場のケース
前記（3＞に述べた魚介類以外で，それらよりもさらに狭い生活圏を形成して定住している魚類
も多いし，貝類も多い。また各地浅海域に固着生活をしている員類や海藻類もその種類は多い。
これらの魚介藻類を生産対象にする海洋牧場はきわめて入手が加えやすいとこ．うに作られるこ
とになる。天然藻場，人工藻場を餌場にしてアワビ，サザエなどの種苗を放流し放牧式生産を
している例も既に多い・また，アサリ，ハマグリなどをはじめ多くの貝類が地播式の放牧方式
によって生産されている例も多い。近年ではガザミ，ヨシエビなどをはじめ比較的狭い生活圏
を形成するエビ，カニ類の放牧方式による生産も逐次増えてきている。
一方，天然の餌料基礎や栄養基礎を利用するという面ではこれらの放牧方式と基本的には同
じであるが，人工的な付着基質を用いたり，育成飼養海面を設定したりして無給餌〈栄養無添
加）方式によるカキ養殖，ホタテガイ養殖，真珠養殖，ノリ養殖，ワカメ養殖などが行われて
おり，これらの生産量はいずれも天然資源を対象にした従来の漁業生産量を圧倒的に凌駕して
いる。
これらの無給餌（栄養無添加〉方式の放牧や養殖が行われている海域について考えてみると，
そのような利用を始める以前の栄養基礎，餌料基礎は効率的に人闇に酒用されることなく天然
の海域環境生態系の中でただ循環していたことになるわけであり，これを積極的に利用するこ
とにより，それぞれ数十億円から数百億円もの規模の薪たな生産業がそこに形成された社会的
意義を考えると，海洋牧場が果たす役割はきわめて高く評価できるし，今後における大きな発
展，成長が期待できる。
一方，ブリ養殖，タイ養殖，ギンザケ養殖，ヒラメ養殖などの魚類養殖やクルマエビ養殖な
ど給餌方式による養殖についてみると，ブリやギンザケなどでは既に天然資源を対象とする漁
業生産量をはるかに超える生産量をあげている。タイではそれが伯仲している状態にあるが，
その他の種類も含めてごく近い将来，放牧方式や養殖方式による生産量が天然資源を対象にす
る漁業生産量を凌駕する趨勢にあるものもいくつか予見される。
これらのことは，浅海域の海洋牧場における放牧方式や飼養方式による生産が，中高級魚介
藻類の拡大生産・計画生産を支える生産方式手段として，自然物採取方式による従来からの漁
業に比べてより一層大きな可能性を持っていることを示唆していると考えられる。
1−2−2。海洋牧場生産システムの類型
以上述べて来たように海洋牧場が今後の魚介藻類生産の中で果たす役割は逐次大きくなって
行くことが予見される。そして，海域環境や畢生生物に関する現状の知見と技術の下では，海
洋牧場の生産システムの組立ては大まかに次のような類型で考えるこ．とになるであろう。
（1） 高度回遊性資源の場合
種苗の大量生産ないし大量確保とその効果的な放流による放牧方式を軸とするシステムが中
一11一
心となろう。これらのものでは放牧後の生活圏形成がきわめて広く，放牧場の環境全体を入工
的に改変制御することが難しいものが多いので，シロザケの例のように大量の健全な種苗を放
流して資源の増大や漁獲量の増加を図る方式が主になろう。
（2） 広域回遊性資源の場合
種苗の大量生産ないし大量確保とその効果的な放流による放牧とその漁場環境の造成整備を
軸とするシステムが中心となろう。これらのものではその生活圏形成がかなり広く，放牧場の
全体環境を人工的に改変制御することはやはり難しいので，放牧によって資源の増大を図ると
ともに，対象魚介類の回遊路上の一部に各種の海中施設等を設けて滞留蝟集させ，漁獲量：の増
大を図ることを軸とする方式が主になろう。
（3）狭域回遊性および定着性の資源の場合
同工種苗の大量生産や天然種苗の大量確保の装置・施設と幼稚仔の中間育成保護の装置・施
設を造成整備して育成環境の改変制御を図り資源を培養するとともに，それらの成魚介の成育
漁場環境の造成整備，改変舗御も行って利用資源の増大と漁場造成を進め，放牧場の環境や放
牧群をかなりな程度に管理して生産を行うことを軸にする方式が主になろう。
（4） 養殖の場合
種苗の生産または確保，それらの中間保護育成，そして一定の管理のもとでそれらを無給餌
（栄養無添加〉または給餌（栄養添加）などのいろいろの方式で飼養することが可能なものに
ついては，一貫した管理の下で行ういわゆる養殖方式によることになろう。
⑤ 以上の複合システム
（1）から㈲に述べた類型は一般に各魚介藻類の種類毎に考えられるシステムであるが，各海域
ではこれらの各システムを合理的にかつそれぞれの効果が相互に阻害されないように複合させ，
組み合わせて海域の持つ栄養基礎，餌料基礎，海域空間をはじめ，その環境をより好適なもの
にし，その総合的な開発利用を進めるシステムを作ることになろう。
1−3、海洋牧場モデルと難度向上技法の蒼眼点
生態類型別各魚介藻類にかかわる海洋牧場関連の生産技術の現状水準や，同じくこれらに関
連する科学技術の現況等を踏まえて海洋牧場モデルについて検討すると，大筋として以下に示
すような組み立てが構想される。なお，このような組み立て構想に立脚して海洋牧場計画を推
進する際には，単一種を対象にして牧場を構想することもできるし，複数種（同一生態類型に
属するもの，あるいは異なる生態類型に属するもの）を対象とする複合型の牧場を構想するこ
ともできる。そして複合型の牧場を構想する場合には，対象種がその生活圏形成においても餌
料基盤の利用の面においても相互に対立競合しあう関係にないものを組み合わせねばならない
ことはいうまでもない。
一12一
1−3−1、寒流系海域における海洋牧場モデル
（1） 海域の特性
1） 水温
基本的に周年を通じて低い水温（5∼10℃以下）の親潮，リマン寒流，オホーツク海冷水，
蔵本海冷水あるいはそれらが変性した寒冷低温水で占められているが，夏秋季にはその上層部
が高い水温〈15∼20℃内外〉の黒潮系，対馬暖流系，津軽暖流系，宗谷暖流系などの水で占め
られる。
2） 栄養塩
有光層への栄養塩の供給は全般的に豊富であり，太平洋側では沿岸域でも沖合域でも夏の最
盛期を中心にして，そしてまた日本海側，オホーツク海側の沿岸域では晩春の最盛期と秋の準
盛期を中心にしてそれぞれ水深20∼30mより上の層で植物プランクトンの増殖が活発で，
基礎生産水準も高く，餌料豊度も高い。
3＞ 水塊挙動
沿岸寄りの浅海域や内湾域等では初冬から晩春までの間は，北方系の寒冷水と一連の関係に
ある水で占められているが，初夏から晩秋までの闇にはこれが温暖系の水に置き換わるため，
この季節には沖合寄りの水との間に不連続な境界域が形成される。
（2） 海洋牧場対象候補種
D 測遊性，表中層性魚介類
シロザケ，サクラマス，その他のサケ・マス，ユシン，シシャモ等がその対象候補となろう。
そしてこれらの魚類にあっては，その産卵繁殖場や稚仔の成育場となっている沿岸浅海域ある
いは内水域と，成魚の索餌育成場となっている沖合域とが遠く離れている。したがって放牧方
式で構想する場合には，それら各水域をつないだ放牧場の設定利用を検討しなければならない。
また，牧場を構想する水域の環境特質を対象生物の生活適応可能な範囲に制御できる場合には，
それを可能にする施設，装置を利用する養殖場で飼養する方式を構想することもできる。
2） 圃野性，底生性魚介類
ホッケ，ハタハタ，ソイおよび低温水域系のヒラメ，カレイ類，エビ類，カニ類，タコ類な
どがその対象となろう。これらのものはサケ・マスほどの広大な生活圏を形成するものではな
いが，産卵繁殖場，稚仔の成育場あるいは幼若令魚介や成魚介の索餌成育場などがかなり離れ
て形成されている。したがって放牧方式で構想する場合には，それら各水域をつないだ放牧場
の設定利用を検討しなければならない。また，牧場を構想する水域の環境特質を対象生物の生
活適応可能な範囲に母御できる場合には，それを可能にする施設・装置を利用する養殖場で飼
養する方式を構想することもできる。
3） 定着性，底生性魚介藻類
低温水域系のアイナメ，メバルの類，カキ，アワビなどをはじめホタテガイ，ホッキガイ，
イタヤガイ，コンブなどがその対象候補となろう。これらのものは地付き性が強く移動，回遊
一！3一
する場合でも比較的狭域な範囲を出ない。したがって産卵繁殖場，稚仔成育場，幼若令群の成
育場，成体群の下階成育場などは比較的近接した範囲に形成されるので，牧場を設定する場合
には放牧型にせよ養殖型にせよ，生活史の全行程を包含する方式で構想できる可能性が大きい。
（3）寒流域海洋牧場生産システムと豊度向上技法の着眼点
以上にあげた各生態類型鋼対象候補種によって単一の，あるいはそれらを複合させた，海洋
牧場モデルを構想する際に基本的に野鼠すべき点を以下に述べる。
！） 広域回遊性の魚類の場合
広域回遊性のサケ・マス類については，淡水域での親魚養成，大量の種苗の生産または確保，
淡水期幼稚仔の給餌育成保護，降海直後期幼稚魚の海中飼養保護育成などによる大量の幼稚魚
放流にもとづいて放牧培養資源の成熟回帰群を収獲するという在来型の応用方式で構想するこ
ともあろうし，あるいはまた，上層水が温暖化する夏秋季においてもサケ・マスの生活適応が
可能な範囲の水が低コストで容易に得られるようなところでは周年にわたってこれを飼養し，
しかる後に収獲するという方式で構想する場合もあろう。
さらにまた，人工的に造成した河州湖沼でその環境を制御するとともに，人工的な遡上水路，
産卵床，稚仔成育場，稚魚降下水路など∼連のシステムを組み入れた施設・装置を利用して資
源を培養放牧する方式も構想されよう。
2） 中域，狭域回遊性の中底層性魚類の場合
中域ないし狭域回遊性で中，底層性のニシンやシシャモの産卵繁殖場や幼稚仔成育場の条件
についてみると，多産性のニシンの場合は浅海域の岩礁，藻場等がいるし，寡産性のシシャモ
の場合は河ロ域からあまり遠くは遡らない範囲にある砂礫底質域を必要としている。また，海
藻や砂礫に付着した産出卵から発生購化した稚仔が必要とする小型の餌料生物と適時に遭遇す
るか否か，あるいはまた，下臥動物による食害をどの程度受けるか，等が稚魚の生残りや資源
の安定化に大きく影響するとされている。
さらにまた，これらの魚種ではそれぞれの生息海域の環境特質に対応して大きな地方警告を
形成する場合もあるし，小さな地方下平を形成する場合もあるという弾力的な適応能力を持っ
ている。したがって，これらの海洋牧場構想にあたってはそれぞれに特殊性が要求される産卵
場とか平野の成育場などの人工的な造成，整備などがその中心的な課題となろう。
3） 中門，狭i域回遊性の底生魚介類の場合
中域ないし，四域回遊性で底生1生のヒラメ，カレイ，ホッケ，ソイ，ハタハタ，エビ類，カ
ニ類，タコ類などについては，それぞれの種に特有な産卵繁殖生態や稚仔魚介の成育生態に応
じた泥質，砂泥質，砂質，礫質，岩礁，藻場，千潟などいろいろな海底性状の産卵繁殖場や稚
魚介育成場などを入工的に造成，整備して繁殖を助長したり，一部の種類については入工種苗
生産によって計画量の種苗を確保するとともにそれぞれの対象生物が要求する底質条件，底層
水条件，餌料生物条件，害敵条件などを制御して好適な生息環境を確保することが牧場構想に
際しての中心的課題となろう。
一14一
なかでも各対象生物種の浮遊生活稚仔が着底生活に移行する前後における必要な厩質，底層
水などの条件の造成綱御および餌料生物環境の確保や害敵生物による食害減耗の軽減がより一
層重要な課題になろう。また，ヒラメ，カレイ，ホッケ，ハタハタ，一部のカニ類などでは既
にその幼若令魚介の多量の不合理漁獲が行われているので資源管理型漁業の適用も重要な課題
である。
4） 定着底生性魚介類の場合
狭域回遊性，定着性で底生性のアイナメ，メバル，ホタテガイ，イタヤガイ，ホッキガイ，
カキ，アワビ，コンブ，ホンダワラなどについては，それぞれの種に特有な産卵繁殖生態や稚
仔魚介ないし幼体の成育生態に応じた泥質，砂泥質，砂質，礫質，岩礁，藻場などいろいろの
海底性状の産卵繁殖場や稚仔魚介幼体の成育場などを人工的に造成，整備するとともに，各対
象生物種が要求する底質条件，水条件，餌料生物条件，害敵生物条件，栄養塩条件，光条件な
どを制御して好適な生息環境を確保することが牧場構想に際しての中心的課題となろう。
なかでも各対象生物種の浮遊生活稚仔および種苗が着生，着底生活に移行する前後における
必要な底質，底層水などの条件の造成制御および餌料生物環境の確保，付着基質の確保，栄養
塩環境や光環境の適正化，水の流動に起因する拡散減耗や害敵生物による食害減耗の軽減など
がより一層重要な課題となろう。
1−3−2．温暖系海域における海洋牧場モデル
（1） 海域の特性
1） 水温
基本的に周年を通じて温暖な水温（15∼20℃内外）の黒潮や対馬暖流およびそれらの変
性した温暖水で占められているが，夏秋季にはその経年部が高い水温〈2G∼30℃〉になる
とともに浅海域，内湾域，内海域，沿岸域等では塩分の低下もみられる。冬季には浅海域，内
湾域，内海域等で気温低下による冷却で上層部が！0℃以下になるところもある。また，とこ
ろにより深い層に寒流系低温水が潜入しているため，海底地形との関係で，あるいはまた風の
表層吹送等により季節的にこ．れらの低温水が中層，上層に湧昇するところもみられる。
2） 栄養塩
有光層への栄養塩の供給は，内海域，内湾域，中底層水湧昇域等では豊富であり，植物プラ
ンクトンが活発に増殖する層は寒流域におけるよりも若干深い40∼50m内外まで及んでい
る。また，こ．れらの海域における基礎生産水準は春季に最も高くなり，秋季にもこれに次ぐ水
準となり，餌料豊度も高い。しかし，沖合域とか暖流の本流域における植物プランクトン生産
の水準は浅海域，沿岸域などに比べて低くなっている。
（2） 海洋牧場対象候補種
！） 回遊性，表中層性魚介類
マグロ類，ブリ類，アジ類，イカ類などがその対象候補となろう。そしてこれらの魚介類に
一15一
あっては，その産卵繁殖場や羅馬の成育場と成魚の索餌成育場とが遠く離れている。したがっ
て放牧方式で構想する場合には，それら各水域をつないだ放牧場の設定利用を検討しなければ
ならない。また，牧場を構想する水域の環境特質を対象生物の生活適応可能な範囲に制御でき
る場合には，それを可能にする施設・装置を利用した養殖場で飼養する方式を構想してもよい。
2） 園遊鳥，底生性魚介類
タイ類，スズキ，クルマエビ，ガザミおよび温暖水域系のヒラメ・カレイ類，タコ類などが
その対象候補となろう。これらのものはマグロ類，ブリ類ほどの広大な生活圏を形成するもの
ではないが，産卵繁殖場，稚仔の成育場あるいは幼若令魚介や成魚介の索餌成育場などがかな
り離れて形成されている。したがって放牧方式で構想する場合には，それら各水域をつないだ
放牧場の設定利用を検討しなければならない。また，牧場を構想する水域の環境特質を対象生
物の生活適応可能な範囲に制御できる場合には，それが可能な施設・装置を利用した養殖場で
飼養する方式を考えることもできる。
3） 定着性，底生性魚介藻類
温暖水域系のアイナメ・メバル類，カキ，アワビ，ノリ，ワカメ，アラメ・カジメなどをは
じめカサゴ，ハマグリ，アカガイ，サザエなどがその対象候補となろう。これらのものは地付
き性が強く，移動・回遊する場合でも比較的下灘な範囲を出ない。したがって産卵繁殖場，稚
仔成育場，幼若令群の成育場，成体群の索餌成育場などは比較的近接した範囲に形成されるの
で，牧場を設定する場合には放牧型にせよ養殖型にせよ生活史の全行程を包含する方式で構想
できる可能性が大きい。
③ 温暖域海洋牧場生産システムと豊度向上技法の着眼点
以上にあげた各生態類型別対象候補種によって単一の，あるいはそれらを複合させた海洋牧
場モデルを構想する際に基本的に着目すべき点を以下に述べる。
D 広域回遊性魚類の場合
広域回遊性のマグロ類，ブリ類，アジ類などについては，親魚を養成，飼養して入工種苗生
産をするか，あるいはまた，天然ないし入監の流れ藻の利用などによって大量の天然種苗を確
保するかして，それら種苗の中間保護育成によりまず放牧用ないしは養殖用の種苗を計画量だ
け確保する方式で構想する必要があろう。
また，ヤリイカ，コウイカなど岩礁穴天井や海藻の根などに卵を産み付けるような産卵繁殖
生態のイカ類などの場合には，そのような形状基質を備えた人工産卵場の造成整備も必要にな
る。
マグロ，ブリ，アジ，イカなどにあっては未だ放牧方式による培養，育成資源からの収獲と
いう生産方式とその効用について技術的見通しが立てられるほどの知見が得られていないので，
当面はまず飼養方式による牧場生産を構想し，これを推進する一方で放牧方式について必要な
試験，研究を進めていくのが妥当であろう。
ブリ養殖生産技術は既に安定的産業形成水準に到達しているので，今後はこの応用，拡大と
一16一
マグロ，アジ，イカなどについての飼養池や関連施設などの造成，水管理および給餌等を含む
飼養技術の開発が早急に求められることになろう。
2） 中域，毒茸囲遊性の中底極性魚類の場合
中域ないし狭域回遊性で中，底理性のタイ類，ヒラメ・カレイ類，スズキ，クルマエビ，ガ
ザミ，タコ類などについては，それぞれの種に特有な産卵繁殖生態や稚仔魚介の成育生態に応
じた泥質，砂泥質，砂質，礫質，岩礁，藻場，干潟などいろいろの海底性状の産卵繁殖場や稚
魚介育成場などを人工的に造成，整備して繁殖を助長したり，マダイ，クロダイ，ヒラメ，ク
ルマエビ，ガザミなどその入工種苗の量産が可能になっているものについては，拡充計画量の
種苗を確保して資源の増強を図ることを構想の軸とする必要があろう。
また，それぞれの稚魚介が要求する底質条件，水条件，餌料条件，中押条件などを制御して
好適な生息環境を確保することが牧場構想推進における中心的課題となろう。なかでも各対象
生物種の浮遊生活稚仔が着底生活に移行する前後における必要な底質条件，底層水条件の造成
制御および餌料生物環境の確保や，害敵生物による食害減耗や共食いによる減耗の軽減がより
一層重要な課題となろう。また，マダイ，ヒラメなどでは既にその幼若令魚の多量の不合理漁
獲が行われているので資源管理型漁業の適用も重要であろう。
3） 定着底生性魚介類の場合
狭域回遊性，定着性で底生性のアイナメ，カサゴ，メバル，カキ，アワビ，ハマグリ，アカ
ガイ，サザエ，ノリ，ワカメ，アラメ・カジメなどについては，それぞれの種に特有な産卵繁
殖生態や稚仔魚介ないし幼体の成育生態に応じた泥質，砂泥質，砂質，礫質，岩礁，音場，干
潟などいろいろの海底性状の産卵繁殖場や，稚魚介，幼体の成育場などを人工的に造成，整備
するとともに，各対象生物種が要求する底質条件，水条件，餌料生物条件，害敵生物条件，栄
養塩条件，光条件などを舗御して好適な生息環境を確保することが牧場構想推進に際しての中
心的課題となろう。
なかでも各対象生物種の浮遊生活稚鮎および種苗が着生・着底生活に移行する前後における
必要底質，底層水条件の造成制御および餌料生物環境の確保，着生・付着基質の確保，栄養塩
環境や光環境の適正化，あるいは水の流動に起因する拡散減耗，害敵生物による食審減耗など
の軽減がより一難重要である。
1−4 漁場豊町向上の諸技法とその役割
1−4−1． 漁場豊度向上の諸技法の基礎
海洋牧場における生産基盤である放牧場や飼養場の漁場豊度を向上するために，その栄養塩
条件，光条件等を改変制御して必要な餌料生物の量を面的にも深度的にも，あるいはまた時系
列的にも拡大して百事・飼養する生物種のより多量な培養を可能にする方法・技術を中心にし
てとりあげる。もとより，海洋牧場にかかわる漁場豊度の向上のためには多種多様のものがあ
一17一
ることはいうまでもない。そもそも海洋牧場という生産方式を導入する場合には誰しもがまず
対象生物種とその牧場空間についてどのように設定する（できる）かについて考えることにな
る。
海洋牧場対象種はいずれもその生物集感が含まれる生態系（∼定の時空闘的な広がりをもつ）
の中に特有の生活圏を形成する。その一例をあげると，自然界に形成されている生態系の中に
あって，北日本産のシロザケは北日本海沿岸近海，アリューシャン海域，アラスカ海域，ベー
リング海域にまたがってその生活圏を獲得しているが，同じ北日本産のサクラマスはそれと相
違して北日本沿岸近海，オホーツク海南部海域，千島列鵬海域などにまたがってその生活圏を
獲得している。
また，南日本産のブリやマグロあるいはイカ等は日本全域の沿岸近海域にわたってその生活
圏を獲得しているが，同じ南日本産のイワシ，サバなどは中部以南の海域あるいは能登半島，
佐渡以西の日本海の沿岸近海域に主たる生活圏を獲得している。さらにまた，エシン，イワシ
類，タイ類などをはじめ多数の魚介類資源では，その数量状態が膨大な時には広域回遊性を示
して広大な生活圏形成をするが，その数量状態が縮小する際には狭域定住性を示して狭い広が
りの生活圏を形成するようになることもよく知られている。
これらのことは自然の海域環境構造には，本来的にいろいろの変動を伴いながらも平均的に
ある程度の連続的特性を持つ面と不連続異質性を持つ面とがあり，それらの特質と結びついて
そこに形成される自然生態系も多様化しており，それら各自然生態系の中に生活圏を獲得して
いる各生物種の系群形成も，おのずから多様化しているし弾力的な変異性も持っていることを
物語っている。したがって特定の魚介藻類の海洋牧場を構想する場合には，その牧場の時空間
的な広がりはその対象種が持っている特有の生活圏と，それを包含している生態系との関わり
とを基盤にして設定しなければならないことになる。
一方，特定の海域に海洋牧場を構想する場合には，その海域の環境構造そのものおよびその
特質と結びついてどのような魚介藻類がそこを産卵繁殖場として，幼稚仔成育場として，着氷
魚介類成育場として，あるいはまた成魚介時代の成育場としてどのように利用し，その生活圏
の∼部または全部をそこに形成しているかを把握し，これを基盤として対象生物種を選択し，
そこに造成する海洋牧場の性格を定めなければならない。
このようにして設定された海洋牧場ではその対象生物種が定められるとともに，それぞれの
対象生物種についてこの海洋牧場で人手を加えて制御すべき生物的生産の行程と所在が定めら
れることになる。単一の対象生物種の場合には，その全生活圏とこの海洋牧場とのかかわりか
らおのずから入手による制御の対象行程が決まるし，複数の対象生物種の場合にはそれぞれの
種の全生活圏とこの海洋牧場とのかかわりに立脚した各種毎の制御の対象行程が定められるこ
とになる。そして，各制御のための施設・装置・構造物などの役割と効用ができるだけ多数の
生物種の対象行程に有効に及ぶように合理的に組み合わされた複合システムの造成を追求する
ことになろう。
一18一
たとえば，ある海域に設置する多種多様の沈設魚礁や浮魚礁あるいは藻礁などの群が，ある
生物種にとっては人工産卵繁殖場の役割をし，別な生物種にはとっては幼稚仔保育場の役割を
し，さらにまた別の生物種にとっては圏遊（来遊）時の滞留礁の役割をするなどいく通りもの
役割を果たすように造ることなども追求されよう。そして，そのような場合には当然のことで
あるが，それらの海洋牧場対象種における各種魚礁群の利用が季節的に重なり合い競合しあわ
ないように時空間的に住み別けあう関係にある対象生物種を選択するか，さもなければ，それ
らが同一時期にでも共存的に利用し合うような相互関係にある対象生物種の選択が検討されよ
う。
また，漁場豊度の向上を図る一つの手法として，餌料基礎を補強増大させるような環境の制
御を行う例をとりあげるとすれば，その際には設定する海洋牧場対象種の食性く食地位）に対
応して要求される種類の餌料生物の培養が選択されなければならない。その場合には，植物プ
ランクトン，動物プランクトン，ベントス，小型魚介類，藻類，デトリタスなど異なる種i類の
餌料のうちのある食地位段階の餌料生物の培養，増大を図らなければならないこ．とになるが，
ここでも岡一食地位段階の餌料をめぐって激しい競合関係をもつ生物種を対象にする複：合シス
テムではなくて，それぞれの要求する飼料生物が違っている生物種を対象にする複合システム
を追求する方がより合理的であろう。
これまでの略暦を一読しても判るように，海洋牧場の開発造成にかかわる漁場斜度向上のた
めの技法はきわめて多種多様なものにわたることになる。これらについての詳細かつ具体的な
検討は後の研究に委ねることとし，ここでは，その大筋について類型的に整理しておくこ．とに
する。
1−4−2．漁場豊町向上のための諸技法の整理
以上に述べてきたところに明らかなように，漁場の豊度を向上するための方法と技術は，海
洋牧場対象種自体とその個体群を作り育てる技法と，それら各生物の妊適生息環境を作り保つ
技法とからなり，これを大まかに捉えると，生物学系列の技法と理化学・工学系列の技法およ
びそれらのシステム化によって組み立てられることになろう。また，これらの技法を適用する
際には，各種の施設・装置・構造物等が適切に機能してその効用が所定のとおり発揮されるよ
うにするため，近年の先端的技法を導入したリモートセンシングやリモートコントロールなど
をはじめとする理工学・電子工学系列の諸分野の支援技法も当然必要になってくる。同様に生
物学系列の技法分野でも，従来から開発蓄積されてきた技法に加えて，新たな発展がみられる
バイオテクノロジーなどの分野の技法の導入も加速度的に必要になってこよう。
これらの諸分腎にわたる技法を駆使して，多種多様の生物種を育成したり，それぞれの種の
好適な成育環境を造成希讐御したりする際に用いられる技法の内容は実に千差万別のものであり，
これを集約的にかつ簡潔に述べることは難しいが，この報告の第∬章から第V章で述べる冬論
的な内容が漁場豊度向上にかかわる諸分野技法全体の中で占める位置，役割を正しく捉えてお
一19一
くことが必要かつ重要なことであるので，この点の考えをここに要約して述べておく。
（1） 漁場豊度向上技法が求められる行程
前に述べたように，海洋牧場生産システムの申には一つの技術系として生物自体の改変制御
技法が組み込まれるし，今一つの技術系としては，その生物が生活する環境の各要素を好適な
ものに改変制御することにかかわる技法が組み込まれることになるが，好適環境を造成するた
め環境改変制御技法の導入が強く求められる行程は大きく分けて次のように区分できよう。
①
産卵繁殖親魚介群の養成行程（養成池，養成施設，等）
②
卵の受精，発生の行程（種苗生産施設，装置，等）
③
稚仔の保護育成の行程く保育池，保育施設，保育礁，保育場，等）
④
幼若令魚介の保護育成の行程（餌場，住み場，保育海面，等）
⑤
成魚介の成育の行程（餌場，住み場，成育漁場，等）
そしてこれらの各行程では，それぞれの生物種の生存とその生活において行う生物的生産の
特質に応じた特有な環境諸条件の確保が要求されることになる。
その内容は，畢生生物の生活にとって最も基本的な要素として要求される生息水域の一定範
囲内の理化学的環境条件の保証であり，生存のために必要な餌が得られ，害敵から身を守るこ
とができるという生物学的環境条件の保証である。
水界では全体的にみると，一般的にいってその無機的条件の変化は比較的緩漫であり，それ
が急激に変化するのはむしろ特殊な場駈と時期である場合が多い。
一方，海洋牧場の生産対象となる魚介類はその生活様式が固着型，狭域定住型，聖域回遊型，
広域回遊型などいろいろあり，その生活様式との関わりを持ちながら，それぞれいずれもそれ
なりの環境適応機能を持っている。そして，その適応可能な幅の範囲内であって，その種に特
有な生理的適応変化速度（生理リズム）で対応できる環境変化の程度であれば，生物は自分自
身をそれに適応させていくことができるもので，稀にその程度を超えるような大幅なあるいは
急速な変化が起こるような場合にのみ，その生存が困難になってくると考えられている。
したがって海洋牧場対象生物種が当面する困難な問題は，その生活環境の無機的変化もさる
ことながら，むしろ彼らの生存にとって必要な時に必要な種類と量の餌生物と遭遇できるかど
うかということや，害敵からどれだけ捕食されずに生残れるか，ということがより重要であろ
う。
② 環境の改変制御にかかわる諸技法の対象
それぞれの生物種固体群は上記①から⑤の各行程で，あるいはまた同じ行程でもその生活周
期によって要求する条件は異なるし，適応選択も異なるが，∼応以下にあげるような環境要素
の制御にかかわる技法が重視されている。
1） 水の選手学的な条件
流れ（海潮流，循環流，湧昇流，沈降流，吹送流，波浪流などの速さと強さ〉，水質（溶存
性の各種成分および懸濁物等の濃度），波動，渦動，水温（高低やその変化速度とか周期），
一20一
溶存酸素（濃度など），浸透圧（高低や変化傾斜），密度，水圧，湧水，伏流水などをはじめ
とする一連の水系の環境条件の改変が考えられる。
2） 海底の物理的な条件
海岸地形や砂底，砂泥底，泥底，礫底，礁，岩盤，干潟など，あるいはそれらが複合した形
の海底地形およびそれらの底質成分〈理学性状，化学成分濃度〉など∼連の海底形状と性質な
どの環境条件の改変が考えられる。
3） 光や音の条件
日照の程度とかその長短周期，波長別邸の強さとか水中の明暗の程度，水中透過光量子密度
など，一連の光系の環境条件あるいは各種膵管，周波数の水中音響とか音圧など音系の環境条
件の改変が考えられる。
4） 餌の条件
各生物種の発育成長段階別・生活周期別に要求する各種の餌料生物環境条件の改変が考えら
れる。餌料条件は水系の条件とともに生物の生存に基本的にかかわるものであるし，各生物種
の食性とも密接に関係しているものなので，藻食性，プランクトン食性，ベントス食性，魚食
性，デトリタス食性など，それぞれの食地位に応じた餌料条件が要求される。また，幼稚魚介
期以降の食性はそれぞれの種に特有な内容で分化するが，多くの魚介類の仔魚介は遊泳運動能
力がきわめて小さいし摂餌行動力も小さく，しかも小型の微細な餌料を要求するので，所要の
餌料生物との遭遇確率がその生存に大きくかかわっている。
5） 産気ヨ騨琴イヒ環f覧
魚介類の種類によってはその産卵繁殖の際に卵を産み着ける海藻などをはじめ，いろいろの
付着基質を必要とするものもあるし，購化直後の仔魚や幼生が着生・着底生活に入る際に特定
の基質を必要とするものも多い。また多くの幼稚仔魚介類がその生活の場をいろいろな形状の
綱場や特定の性状の海底域などに求めている例も数多く知られている。
6＞ 害敵，競合生物等の生物環境
各生物種の生存にとっては害敵による食害は非常に大きなかつ宿命的な環境条件であるし，
競合生物との餌をめぐる争いもまた大きな問麺である。このような環境生物との関係はそれぞ
れの生物種の食地位およびその発育成長段階によっていろいろの内容をもっているが水環境・
底環境・餌環境などの環境とともに基本的に重要なものとなっている。したがって害敵による
食害や競合生物との闇の競争関係を防除，軽減するための工学系列や生物学系列の技法の開発
導入も重要である。
（3） 生物自体の改変諭御にかかわる諸技法
以上に述べてきたように，その生息環境に着諾し，海洋牧場対象種についてそれらをとりま
いている主要な環境条件を適切な状態に制御し，漁場豊度の向上を図ろうとする技法はもちろ
ん重要であるが，同時にまた対象生物自体およびその生物学的な特質や環境に対する適亦特性
などを制御して漁場豊門の向上を図ろうとする技法もおおいに重要である。これらの技法は多
∼21一
くの場合，生物学系列の技法を主軸にして組み立てられるが，その適用に際して燗いられる装
置・施設・構造物などについては多くの工学系列の技法がその支援技法として導入され，それ
らを支えることになる。
このような対象生物自体の生物学的特質や環境適応特性などの制御による漁場豊度向上の技
法について検討し，その結果を要約整理しておくことにしよう。
1） 各種の飼い馴し技法および移殖技法
自然界では田本の南から北までの全沿岸近海域を生活圏として回遊しているブリや，数県の
沿岸海域にまたがって生活圏を形成しているタイ類などを特定の狭い海域で飼養したり，自然
生息のみられない海域で養殖したりすることが既に可能になっているし，大洋を横切るような
広大な生活圏を形成しているマグロ類やサケ・マス類などでも特定の狭い海域で飼養したり，
自然生息のみられない水域で養殖したりできるようになってきている。また，ブリ，タイ類，
エビ類，ヒラメ，サケ・マス類などの養殖生産では彼等が自然界で摂取している餌の種類や量
とはかなり異なる餌で飼養されていることも良く知られている。また，自然生息のみられなか
った海域に，他の海域に生息している生物を移殖している例も多々知られている。
これらのことは理化学的環境条件や生物学的環境条件が彼等の適応可能な内容や程度の変化
範囲であれば，彼等が自然界に形成する生活圏の生息環境とは異なる環境の中でも生活圏を形
成し生存することが可能であり，それなりに適応することを物語っている。このことはまた，
人工種苗生産，人工種苗の保護育成，人の手を加えた幼稚仔や若令魚介の保護育成および成魚
介の育成などの各行程毎に，あるいはまた各行程を通じて，それらを育て飼い馴す技法が開発
される可能性のあることを示唆していることにもなる。そしてまた，そのような育て飼い馴す
技法や移殖技法の開発に当たっては，前述（2）の1＞から6）にあげた生息環境の各重要環境要素が
その手段を作りあげることに利用できることも示唆していることになる。音と餌とによって，
光と餌とによって，あるいはまた水温，塩分，浸透圧，流れなど，いろいろの条件などの組み
合わせなどによる馴致技法も開発されることになろう。
2＞ 遺伝学的，育種学的な生物特質改変技法
環境に対する生物の適応特性を育て飼い馴すなかで後天的に改変する技法とは別に，生物種
に特有な遺伝子とその組み合わせを人工的に操作改変することで野生種とは異なる特質をもつ
生物種群を造り出すことが可能であり，多くの農作物，畜産動物では既に産業的技術水準でそ
れが行われている。
海洋生物においてもこのことは基本的に可能であり，従来は若干の種について交雑育種的な
手法でこれが行われてきたが，近年では細胞融合，遺伝子組み替え，染色体操作など一連のバ
イオテクノロジーの導入による薪品種の造成技法や生物特質の改変技法が急速に発展している
ので，これらの導入適周が加速度的に進むことが予見されている。しかし，この適爾に当って
は正常な生態系の保全が図られるよう，注意深い検討が必要なことはいうまでもない。
一22一
1−4−3． 光環境・水環境の改変制御技法
この受託研究では容量，慣性とも大きすぎて人的制御を施し難い環境諸要因は，とりあえず
これを扱うことを避けて，海生生物の生活に欠かせない基本要素条件の中からまず餌料基礎に
かかわる問題を最重点に取り上げることにしている。
海洋が膨大な量の多種多様の魚介藻類資源の生存を支えていける基盤には，何といっても基
礎餌料としての膨大な量の生物が生産されているという条件があることをあげねばならない。
そしてこの餌料生物生産の基礎は水中に存在する栄養塩と炭素化合物を原素材として水中植物
が光早成を行うことで支えられている。植物性プランクトンや藻類がこれを行っているわけで
あるが，その光合成生産量の規制条件となっている光と栄養塩についてまず検討するとともに，
その他のことについても別章で検討した。
（1） 光環境系の改変制御技法の役割
1） 餌料増加と光環境制御
水中で行われている光合成のために必要とされる光の供給は緯度の違い，季節（太陽の位置）
により’
C気象条件（晴，曇，雨天，霧など），海象条件（波浪，うねりなど）により，そして
また光の透過に対して影響するその水域の諸特性（透明度，懸濁物量，濁度など）等により左
右されている。たとえば日本の北部海域では臼本の南部海域に比べて基礎生産レベルが∼般に
海の上層部（水面下！5∼20mより上の層）で高く，植物性のプランクトンの生産が活発で
透明度も低く，光の透過範囲は比較的浅いという特徴がある。日本の南部海域，なかでも外洋
性の海域では日本の北部海域や内海，内湾域に比べると基礎生産レベルは低く，植物プランク
トンの主たる生産層は水面下40∼50mに及んでいるし，透明度は高い。そして光の透過範
囲は比較的深くなっている。
そしてまた，南部海域でも北部海域でも栄養塩の供給条件をはじめ植物プランクトンの増殖
にとって必要なその他の海域環境条件がそろうと，内海・内湾域などでは植物プランクトンの
大増殖により赤潮等をはじめいろいろな異常増殖現象が起こっている場合もある。このことか
らも容易に推察できるように海藻群落の形成にも，光の透過条件の違いはその深度範囲とか植
生密度とかあるいはまた海藻の成長度等に対して栄養塩の供給やその他の環境条件とともに影
響している。
一方，植物プランクトンの増加が海洋牧場対象生物資源の数量の増大に直ちに結びつく場合
もないわけではないが，多くの場合は対象生物の食性との関係で，植物プランクトンを餌とす
る小型動物の増加を介して，あるいはまた植物プランクトンが分解する過程で形成される有機
餌料の増加などを介して，役立っている場合が多い。
したがって牧場生産の対象となる生物種の冬仔や幼若令魚介あるいはその成魚介が生息する
時期と場駈に，それらが必要とする種類や大きさの餌料生物を増加させる基盤条件となるよう
に植物プランクトンの光合成量の人工的な増大へ向けて光環境を改変舗御することが餌料増加
の効用をもたらすことになる。
一23一
また，海藻群落の造成にあたっては，藻食性魚介類の餌料藻塩を作るためとか，あるいはま
たその産卵繁殖場，幼稚仔成育場，成魚介の成育場として藻場が不可欠なものとなっている場
合に，そのような目的に合った種類や機能の海藻群落を造成するための光環境の改変制御がは
じめて効用をもたらすことになる。
2） 生態改変と光環境制御
一方，以上に述べて来たように光は生物が生きていく上で基本的に必要不可欠な餌の生産に
かかわっている重要な条件となっているだけでなく，他にも多くの役割をもっている。海洋牧
場生産の対象となるような動物のうちには，その生活様式形成の中で昼行型か夜行型かのどち
らかになっているものが多い。また，海底の砂や泥の中に潜り込んだり，磯収量場のかくれ場
等にかくれ，ひそむものも多い。このような性質の多くは餌を捕食するため，あるいは害敵か
ら身を守るために作り上げられたものであろう。さらにまた，生物の発育，成長，成熟などに
はEi照周期等が深くかかわっている。
これらのことは，生活の場の光の条件とか明暗の条件とかが海生生物の生理，生態等に深く
かかわっていることを物語っている。また，プランクトンが光条件の変化に伴っ．て沈降したり
浮上したり，集合したり，拡散したりするし，多くの魚介類においてもこのような姓質のある
ことが良く知られており，集魚灯漁法などで大々的に応用もされている。このことは，海洋牧
場対象種である魚介類の生態改変制御に光の利用が大きく役立つことを示唆している。
産卵親魚介の養成行程における成熟のコントロール技法として，稚仔期に必要な餌料生物の
培養や収集の技法として，稚仔期の育成・飼養行程における群行動翻御・馴致の技法として，
幼若令魚介の保護育成・飼養・放牧の行程における群行動制御・馴致の技法として，あるいは
また，上記各行程における害敵防除の技法として，光系条件の寒冒御・利用は多くの役割を果た
す可能性をもつことは明らかである。このような目的に沿って光条件を改変制御する技法につ
いては，第H章を中心に，第V章でも述べることとした。
（2） 水環境系の改変制御技法の役割
海洋牧場にかかわる漁場豊前の向上に際しては，それぞれの海洋牧場の生産対象生物のより
好適な生活環境の造成が必要であり，その内容としては一つにはそれぞれの生物種の発育成長
段階や生活周期に対応要求される種類・大きさ・量の餌料生物環境を好適な状態に溺翻するこ
とであり，今一つはそれぞれの生物種の生活にとって必要な理学的条件の水環境を好適な状態
で用意することである。また，当然のことであるが害敵生物による捕食をできるだけ少なくす
る環境を用意することも璽要である。それらの諸要件のうち今年の研究においては，まず餌料
基礎に恵まれたいわば肥沃な牧場を作ることにかかわる技法について検討することを重点とす
る方針であることは先に述べた。
したがってここでは餌料基礎のレベルアップのために前項で述べた：光環境のコントロールと
同様に重要な，栄養壌環境のコントロールに着目した水環境系の改変舗御の技法について検討
することとし，併せて水界の理学的環境の好適化にかかわる技法についても検討することにし
一24一
た。
！） 栄養塩環境について
海洋牧場の対象生物が主な餌としているものは，植物プランクトン，動物プランクトン，小
型遊泳動物，魚介類，ベントス，海藻およびこれらの分解過程における生成物等のいずれかで
あったり，あるいはまたそれらを複合的に捕食している場合がみられる。そしてまた，多くの
場合，対象生物がその浮遊轡虫期に主として捕：食するものは上記各類の餌料生物のうちでもよ
り小型のものか，またはそれらの卵や幼生である。そして幼稚魚介期に移行してからはそれぞ
れの種に特有な生活様式に応じてプランクトン食性，ベントス食性，魚食性，藻食性あるいは
デトリタス食性などに分かれて行く。
このように餌料生物相はきわめて多種多様のものから構成されているが，食物連鎖の面から
みればそのすべての大もとは植物が水・栄養塩・炭素化合物・光などによって行う光合成，同
化作用がその基礎となっている。その詳細は第H章から第rv章の各該当箇所で述べるが，海洋
における栄養塩の存在と挙動は決して均質でなく空間的に偏在するし，時間的にも偏在してそ
の存在様式が変る。
空間的にいえば，一般に陸水の流入が多い大陸や島の沿岸域等に多く，特に内海・内湾等に
多いし，上層側よりは下層側に多い。また，時間的にいえばそれぞれの海域における季節変化
に連動する海水の水平および垂直方向の挙動と結びついて，栄養塩は対流期には下層から上層
に引き上げられてくるし，海潮流や吹送流と海底地形との関係によって発生する上昇流で引き
上げられて来たり，あるいはまた，暖寒流の接点とか異質水塊の接点などに発生する沈降流を
はじめいろいろな条件で形成される環流域などにおける沈降流などで下方に引き込まれたりし
ている。
そしてまた，北半球では春（高緯度地方では夏）の植物プランクトンの大増殖期に大量の栄
養塩が海中から生物体に取り込まれたり，夏にはそれらの沈降死骸やその捕食者の排泄：物とか
沈降死骸等が分解して再び海中に溶け出し，下層に多くなったり，秋にもう一度みられる植物
プランクトンの小増殖期に生物体に取り込まれたりしながら海域生態系の申で循環を繰り返し
ている。
一方，入間社会における産業経済の大幅な発展と諸開発に伴い，各種の人為的な栄養負荷が
局地的に増大し，海水交換があまり活発でない海域では富栄養化とか過栄養化現象が起り，生
態系における正常自然な物質循環が季節的にあるいは場所的に損なわれることも起こっている。
以上に述べたようなごく限られたいくつかの側面からみるだけでも，海水中の栄養塩の時空間
的な存在と挙動は非常に複雑な様相を示すものとなっていることが容易に推察できる。
したがって，海洋牧場を開発造成しようとするそれぞれの候補海域についてみると，生物資
源の培養にとって基本的に必要な環境要素の一つである栄養塩の存在と挙動が決して均質では
なく，必要十分な程度の賦存があり，肥えているところもあれば不充分で痩せているところや，
その中間のいろいろの状態のところがあると考えられる。また，現状の生態系においては栄養
一25一
塩が充分な状態であっても，入工的により多量の生物資源の培養を図るためには不足するおそ
れのある場合もあろう。
農地や牧場で農産物や畜産物の生産増強を図る場合に，まず土地を肥沃化するために施肥を
したり土壌改良を行ったりするのと闘じように，海洋牧場でもその肥沃化のために栄養塩の適
切な供給・補給とその効果的かつ正常な環境を図ることが必要になってくる場合もしばしば起
こっている。このような目的に沿って対象海域の栄養塩環境を改変制御する技術・方法につい
て壷皿章で述べることにした。
2） 底層水・下層水の利用について
豊かな海洋牧場を開発造成しようとする場合には，そこにおけるあらゆる生物的生産の大も
との基礎となる環境要素の一つである栄養塩の適正な存在と循環が必要なことを前項で述べた。
そしてまた，海水中の栄養塩の賦存と循環は時空間的に偏在もするし複雑に挙動することにつ
いても述べるとともに，一般的にいって下層や底層ほどその存在量が多いことも述べた。また，
日本の周辺海域ではもちろんのこと，世界的にみても海・潮流や吹送流等の特徴と海岸海底地
形の特徴とが結びついて湧昇流が発達するところでは，下面からの栄養塩の持ち上りによる供
給・補給が多くなり植物プランクトンの生産も豊かになり，ひいてはその結果として良い漁場
が形成される場合が多くなっていることもよく知られている。
そして，底層水・下層水は栄養塩が多くなっているだけでなく，申層水，上層水よりは一般
的にいって温度が低く（冬黍に気温が水温より下り表層から冷却されて水が枕降する時期には
逆になる），塩分濃度が高く，比重が大きく，その性状が比較的安定していて挙動や変性が緩
慢であることもよく知られている。しかしまた反面，このこ．とは，底層水がいろいろな沈降物
質を蓄積する程度が大きくなることにもつながることになる。
このため，大水深のところではあまり問題にはならないが，浅海域や内海・内湾斎宮のうち
富栄養海域では夏季の毒心成層期に底層水中の有機物の分解に伴う酸素消費の結果，生物の生
息にとって不適当な程度の，あるいはまた，生物の存在を困難にさせる程度の貧酸素水塊が形
成されることがしばしば起こることもよく知られている。また，自然的原因および人為的原因
によって流入河川水や産業排水・都市排水をはじめ，大規模な開発事業等によって底層水中に
微細砂泥や浮泥が流入・沈降・沈積したり，大量のプランクトンの死骸などが沈積したりして
底層水が浮泥状あるいはヘドロ状になる場合のあることもよく知られている。また，自然的原
因あるいは入為的原因によって環流域が形成され，微細砂泥やプランクトンの死骸等が底層に
集積されるような海域も全国各地に数多くみられる。
このようにして底層水の性状は海洋牧場における生物の生息環境としてみると肯定的な面も
あれば否定的な面もある。しかし栄養塩という観点からみれば底層水は海中におけるその供給
源として非常に大きな役割を果たしている。
この報告では漁場豊度の向上にとって不可欠な栄養塩の補給をとりあげることにしているの
で，海域生態系におけるその貯蔵庫であり，主要な供給源である底層水の利用についてまず検
一26一
討することとし，その詳細を第IV章に述べるこ．とにした。
そしてまた，底層水を単に栄養塩の供給源という面だけで捉えるだけにとどめず，海洋牧場
対象種の生息域の拡大や生息量の増大あるいは生息環境の好適化のために，それ以外の役割を
果たすよう利用することについても憐せて検討することとした。好適条件の底層水を導入し，
水温変化を含む渦勤域を作り，底層や底質の諸条件を制御することによって底生性の海洋牧場
対象種の好適生息環境を造成することなどはその事例であろう。また，減耗防除や食害防除の
ために，光や音，化学物質等を利用する技術も考えられよう。これらについては第V章に述べ
ることにした。
一27一
第H章 漁場豊町向上技法としての光利用システム
錘一1． 光利用と漁場豊度
ll−1−1． 光利用の意義
海洋の生物生産は，基礎生産者（あるいは1次生産考）と呼ばれる主として葉緑素を持った
光合成植物が太陽エネルギーを利用して無機物から有機物を光合成することを起源としている。
しかし海中に浸透してきた太陽エネルギーは，海水自体の吸収により水深とともに急速に減
衰し，仮に水だけの吸収しかない場合でも100mも入ると，その照度は海面における照度の1
％程度にまで低下してしまう。 150mでは0．01％程度である。1日の積算光量でみた場合，光
合成植物にとって利用可能な範囲は，ごく概略的にみて海面に到達する光量の1％程度までで，
暗い所でもせいぜい，0．01％までと言われている。先の海洋での光の減衰を考え合わせると，
海洋において光合成で生産活動を行えるのは澄んだ水域でもせいぜい！00∼150mまでの深さ
ということになる。これは海洋の平均水深3，80伽と比べると，いかに表層のごく限られた部
分であるかがわかる。当然のことながら，水が濁っていて光の透過性の悪い水域ではこれより
浅くなる。内湾では光合成層が表層工mになってしまうことも稀ではない。
このような海洋の光条件の中で，光合成という重要な役割を担っているのは，主として「植
物プランクトン」「海藻」「水生顕花植物」の3種類である。このうち，「水生顕花植物」は
アマモを代表とするごく数種類に限られ，分布も沿岸部の一部に局在するにすぎない（陸上で
はほとんどの植物が顕花植物である）。これに対し，「海藻」は種類数も多く，沿岸域に広く
分布しており，「植物プランクトン」にいたっては海洋全域に分布して，その生物量は海藻に
比べ圧倒的に多くなっている。植物プランクトンも海藻も光合成によって生態系へ有機物を供
給するとともに，自らも成長しているわけであるが，これらを増産することによって得られる
効用は以下の通りである。
（1） 植物プランクトン増加による効用
植物プランクトンを主とする海洋における葉緑素量は，陸上の森林における葉緑素量と比較
すると，二桁ほど小さい〈図H−1−1＞。しかし植物プランクトンは大変生産効率のいい生
物群で，そのうえ，それらが分；布する海洋の面積は，地球表面の7割以上と，陸上植物で覆わ
れている部分の面積に比べて比較にならないほど広いため，海洋のすべての植物プランクトン
の光合成量は，陸上のすべての植物の光合成量にほぼ等しくなると推i定されている。
このような植物プランクトンのもつ最も重要な機能は，〔植物プランクトンー動物プランク
トンー小型の魚一大型の魚〕という食物連鎖の基盤を形成することである。食物連鎖では栄養
段階が一つ上がるごとに生体量はほぼ1／10になるといわれており，上部の栄養段階になるほ
ど，そこに属する生物の全生体量も少なくなっていくのは周知の通りである。したがって，植
物プランクトンが海洋生態系を支配しているといっても過書ではない。しかも，植物プランタ
ー28一
藻類の
海洋・湖沼 荒原 草原 森林 大量培養
く0．1 0．1∼1900の三∼O．30層4一王0 3∼13 5∼20g／m2
二二國生山
□
八
水の華
20
高
さ
0
荒原 草原 森林
水20
湖沼
塗40
藻類の
大量培養
水の華
8
60
80
海洋
図H−1−！ 種々の生態系における葉緑素量の比較（有賀 1965）
1点は0．0！gの葉緑素を表す（出典：横浜康継「海の中の森の生態」講談社）
トンは極めて栄養価の高い生物である。これまであまり注意が払われてこなかったが，表豆一
！−！に見る通り，大部分の植物プランクトンでは，その乾燥重量の半分以上がタンパク質で
占められている。一般にタンパク質に蓄むといわれる「大豆」ですら39％にしかならないので，
いかに高いかが理解されよう。
表H−1−！ プランクトン藻類の化学成分（Parsons et a1．！961他より）
灰分を除いた乾璽量
細胞の 当りの翻合（％）
種
類
体質
（μ3）多彊ζマ霧郭化脂質・
ヅラシノ藻類
τεε7・α52z押2ゴ577za認zα‘8
310
緑藻類
エ）κ72αZゴ8ZZα54κ72ζZ
400
藻 αLZorεZZ4∫ρ．
珪藻類
5ゐ8Zε‘0麗ε麗σCO5‘｛ZεZ‘卿
68 20 4
58 32 7
55∼65 10∼25 10∼30
！390
58 33 7
黄色鞭毛藻類
Moπ061zry∫ゴ∫Z雄1エεrご
53 3壌 13
濯鞭毛藻類
類 丑魏が盈毎戯伽規昭プ診8プf
740
五1エ忽τf｛28〃αsp．
780
藍藻類
5ρゴア王‘Z‘7zαsp．
36 39 23
35 42 17
62∼82 18∼22 3∼5
・49魏θ躍8zzμηz
鮮｛z4躍μfαz躍魏
1．5
44 38 16
高
藩ダ・ズ
39 36 19
物
（出典：月刊海洋科学》o】．18．晦1通巻187号）
一29一
このことから，植物プランクトンが増加すれば，魚類の資源量が増えるといえるが，とりわ
け，プランクトン食性種のイワシ・サバ等多生性魚類の増産が見込まれる。
植物プランクトンの人為的な増産の事例としては，クロレラの大量培養があげられる。海水
馴化したクロレラをマダイ等魚類の幼稚仔あるいはシオミズツボワムシ等餌料生物に餌として
用いるもので，全国の栽培漁業センターで実用化されている。また，植物プランクトンが光合
成を行うことにより栄養塩を吸収して過栄養海域を水質浄化することも考えられる。ただし，
植物プランクトンの中には異常繁殖すると，渦鞭毛藻類のように赤潮現象を引き起こし，有用
魚介類ばかりか，入間までにも直接悪影響を及ぼすものもあることを忘れてはならない。
（2）海藻増加による効用
海藻を増産することにより生ずる効用としては次のものが考えられる。
①人間が直接食用とする。例：ワカメ，コンブ，ヒジキ，アサクサノリ等。
②有用水産魚介類が上場として利用する（表E−1−2）。
表H−1−2 藻場の特性と機能
特 性
①海水流動の静
穏化と物陰
（視覚的存在）
機 能
①幼稚仔保育場，生
息場
メバル，アイナ
メ，クジメ，カ
サゴ，キュウセ
ン，タイ類，ス
種 類
区 分
アマモ場，ガラモ
場
（コンブ類盛場）
ズキ
②高生産性，高
pHとDOの
②産卵場所
トビウオ，クジ
増加
メ，イカ類
B葉上小動物が
B魚類漁場
アイナメ，クジ
メ，メバル，ソ
イ類，キュウセ
ン，メジナ，ク
越三奮鼠田
④産卵基質
ガラモ場，アマモ
場
ガラモ場．アマモ
場，コンブ類藻場
生活圏藻場
（藻礁）
ロダイ，スズキ，
⑤栄養塩類の貯
留，生物生産
クロサギ，カレ
イ類，マアナゴ
④流れ藻の供給源
サンマ，ブリ，
ガラモ場，アマモ
場
カサゴ，メバル，
アイナメ，クジ
メ，カニ類
⑥底土富栄養化
⑤植食：動物の餌料源
コンブ類藻場
@（底生動物が
@アワビ，サザエ
Kラモ場（アマモ
類，アイゴ
⑥富栄養化防止
⑦代替エネルギー源
場）
豊富）
⑦流れ藻
⑧寄り藻
〈出典：㈹資源協会編「最早版つくる漁業」）
一30一
｝餌料醐
③医薬品，化粧品等諸産業の原・材料．エネルギー源となる。
④海中景観を構成する。
したがって，有規な植物プランクトンと海藻を入為的に増産させることは，水産の面から考
えると大変重要なテーマである。しかし，前述のように海洋で光合成できる範囲は表層のごく
限られた部分だけで，植物プランクトンと海藻の分布域は海洋全体からみるとひじょうに狭く
なっている。しかもそれに輪をかけて，最近では沿岸域の海水の濁りがますますひどくなって
おり，光合成に必要な光を奪って彼らの生息環境をよりせばめているこ．とがわかっている。
例えば伊豆半鵬や紀伊半島の沿岸におけるカジメの補償深度〈注）は20m前後であることが，
図H−！−2や図狂一1−3から推定されるが，神奈川県水産試験場の調査結果は，三浦半島
沿岸におけるカジメの補償深度が10mあるいはそれより浅くなっていることを示している（図
U−！−4＞。これは三浦半島周辺の海水の濁りがひどくなったためで，それが東京湾の水質
汚濁の影響であることは明らかである。
このような間題を解決するには，何らかの方法により入為的に光合成を促進してやることが
必要であり，ここに光利用の最大の意義がある。具体的には以下に検討するとおりであるが，
検討のポイントとしては，現状では定性的に光の重要性がわかっているだけで，光と生物間の
定量的な評価はなされていないことは否めない。したがって，生物側からみてどんなシステム
が最適なのか模索中の段階といえるが，ここでは，光と海洋生物の関係に関する基礎的知見の
整理からはじめて，光利用の研：究の現状をまとめたうえで，今日の時点で考えられる光利用に
よる零度向上技法の内容を検討することとした。
一20
極
白浜．ジ
糠 職神懲
5 0k紐
際H−1−2 伊豆半農押部における海中林（アラメ・カジメ群落）の分布（岩橋他 ！979＞
（出典：横浜康継「海の中の森の生態」講談社）
（注〉補償深度：光合成による生産と生物の呼吸による消費とが等しくなる深さをいう。補償
深度は，水中照度が表薗の照度のi％程度になる水深とほぼ一致している。
一3レ
0
40
30
20
10
70
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50
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深
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一「
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7
1 1 1 6 3
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ま
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｝
垂3
百
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6互
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7 1 7 8 5
垂5
至
6
！
1 1 2 1
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4 4 3 2
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1 2
1 2 ！
1 1 2
4 7 2
1
4 3 2 2
1
嘆
3 4 6 3 1 2 3 2
1 1
1
2
1 2 1
2
1
｝皿
T0∼60
60＜
癒G．3mの帯上の2m区間毎の値（1郷本数）
図H−1−3 熊野灘紀伊長島におけるアラメとカジメの垂直分布（喜田・前川 1983）
（出典：同前）
透明度：の分霜
東京湾
10io
三濾半畠 観音騎
相模湾
10
O
N
債豆
拳農
20
2
0510
紮9（生重）／遊2
051015 叢麺 一匿騎
図H−1−4 三浦半島観音崎と伊豆半島下田におけるアラメとカジメの垂直分布
〈出典：同前〉
一32一
羅一1−2 海洋の光と生物の基礎
（1） 光の物理特性
本項では，空中と海申とでは光がどの様に異なるのか，また海中の光の物理的特性について
述べる。
！） 空気中と海中における光の違い
し
空気中と海水中では光は次の2点が大きく異なる。
①光の波長分布が異なる。
11
10
9
②光の減衰（または消散）が異なる。
①に関しては空気中の光が230舗（1nF 1『9の
∼2300a鍛という広い範囲の波長分布を持つのに対
し，海中では400n稽∼700㈱の範囲と考えて良い
（図∬一！−5）。 400照以下（紫外部〉は海表
面で吸収されてしまい，700膿以上（赤外部）は
水温を上げるために使われてしまうからである。
これは人間の視感度とほぼ一致し，また植物の光
製∼職九
8
7
光 6
量 5
／壌タン
子 4 ／ ！γ
〆 ノノ
3
ク汐
2
ば何十マイルもの視程距離があるのに対し，海中
視程は数十獄がせいぜいである。また光の減蓑は
⑳0∼70伽蒲の範囲で波長により全て異なり，海
黛
既ク
1
0
父ト争、
4◎0 450
合成利胴可能波長幅ともほぼ一致している。
②の減歩については空気中では条件さえ良けれ
瀬
紫 青
50◎ 550 600 650 700
波長（脚）
緑 黄榿 赤
一地上 1識50×1016光量子／！♂／秒／舳
｝船上 1＝5◎×10玉6
一一一一一一 5職 1＝鷲10×io16
一一一10恥 1＝5×101δ
廓鱒・師。●● 20斑 1＝ 1×1016
域によっても異なっている。
次に光の減蓑（＝消散という用語をここでは用
園H−！−5海中光の分光分布
く出典：横浜康継「海の中の森
いる〉について述べる。
の生態」講談社）
2） 海中における光の消散
光の消散は，
7肖菖交篇吸悪難（a）＋ 昔女甚し（b）
という現象であり，
またそれは水自身，海中に懸濁している粒子，溶下物，獄上3つの因子に
起因するものと考えられる。
すなわち
C講 Cw 十
qp
＋ Cy
水自身
粒子
溶燭魚
／＼
／＼
／＼ ／＼
ノへ ヒ
／ 噛＼
bp ay by
aw bw ap
吸収 散乱
C ：消散係数
一33一
（C ：消散係数）
と表現することができ，各因子による消散は吸収および散乱に分解される。したがって，吸収
現象のみで減衰した光の量を測定するには，散乱をすべて排除して吸収のみを測定しなければ
ならないので，非常に難しい。以下に前頁の式の各項について説明する。
aw：水自身による吸収……青より赤（長波長側〉がはるかに大（数倍以上）であ
る（ビジブライトではブルー位が吸収最小である）。
ap：粒子による吸収……海中に懸濁している粒子による吸収は短波長側で非常に
吸 収（a）
大である。すなわち濁っている水では短等長が減り璽心波長が畏波長側へず
れることを示し，海水が青から緑あるいは黄色に見えることになる。
ay：溶干物による吸収……溶存有機物による吸収は短彼長男で吸収増大する。溶
存有機物が多ければ重心波長が長波畏側へずれることを示す。
bw：水自身による散乱……ほとんどが分子散乱であり，レイレイ理論（捻yleigh
箇eory）で解くと，それは波長の1／20位までのサイズの粒子に適用される。
結果のみを示せば
①散乱光の強さは波長の4乗（λ“〉に比例する。
②散乱光の強さは1÷COS26に比例する。
①は海中では青い光（短波長側）が散乱が大であることを示し，②は水自
身に関しては前方および後方散乱の量は同じであり，横方向に散乱する量は
その1／2であることを示している。短波長側で散乱大であるため透明な水は
青く見えるわけである。
散 乱（b）
b，：粒子による散乱……海中に懸濁している粒子の粒径分布は3∼5μと考えら
れるので光の波長（青色光で0．45μ）から考えればレイレイ散乱はしないこ
とになる（半長の1／20より大）。したがってミーの理論（臨et卜eory）によ
って解く。結果のみを述べると
①海中に懸濁している粒子の断面積の2倍が散乱量である。
②散乱量の波長依存性はない。
③ほとんとが前方散乱である。
すなわち粒径が大きくなれば波長の違いによる散乱量の差はなくなり，海
中に入れば，ミー散乱があるので光にかなり指向性が出て来る。
b。：溶存物による散乱……溶存物については有機，無機をとわず何ら影響しない。
海水中に飛び込んだ光はこの様な散乱と吸収現象の総麹である。
3） 実海域における光の到達
海中の光の場は海水の光学的性質が支配し，海域あるいは水塊によってその光学的性質は大
きく変化する。たとえば東京湾内と黒潮では光学的性質が異なっているのである。
空気中より海中に入射する太陽光の海面反射率は5％にしかすぎない。すなわち海面到達光
の95％が海中に入り，そして前述のようにビジブライト部以外はなくなってしまう。海中にお
一34一
ける海面方向の輝度分布（注〉の例を図H−1−6に示す。
107
太陽
太購
107
聖
A）Balt三。 sea
B）Pe漉d Orei王！e湖
築
105
106
、、
、、
105’
105
5団
10。
蕪、び
15
謬
馨1び
糞王。・
翼
！
蜜
罵103
10エ
1
響1・・
20
＼
／
＼
／
3θ
0・ノノ
￠ツ
10｝1
、、 40
4．2m
16：6
2臼．0
4L3
53．7
’・5b
ユ
、
66．1
10一：
、
、
、、、エGO
一180唖 120讐 60。 O。
一180ρ ！20げ
60・ 0● 60●
120・唇一ト180●
6｛｝． 120。 →♂180。
天頂角
天頂角
図∬一！−6 太陽を含む鉛直面内の放射輝度分布
A ：パルテック海（Jerlov，1968）
B ）：Pend Oreille湖〈Tyler，1960）
（出典：黒木敏郎編「海洋環境測定」恒星社厚生閣〉
太陽方向に輝度が高くレイレイ分布（1＋COS2θ）をしていない。実際の海中ではミーの散
乱がきいていることを示している。
また図E−1−7にいろいろな海域の各水深の波長分布を示す。
地域や水深により波長分布は異なっており，特に水深が深くなると冬波長は一様に減衰して
はいないことを示している。
（注）輝度分布：海中輝度分布は天空の輝度分布と海水固有の光学的性質によって決まる。
晴天日においては上層で太陽の方向〈正確には太陽からの直達光の屈折角方
向〉が最も大きく，深くなるにつれて鉛直上方が最も大きくなり，鉛直軸の
まわりに対象的な形となる。
一35一
L6
L4
A
B
東部
地中海
1．2
1．0
カリブ海
Om
・
20m
0．8
−O．6
、o，4
50m
ξ。．2
75m
2恥
2獄
5塒
5鵡
駕
F
き
0鵬
1G！n
25恥
50m
C
讐
D
0孤
黒潮
バルチック海
0瀟
獣0．6．
轍
2m
0．4
25m
5醗
5m
0．2
10鵬
50恥
10π1
20m
40◎
500
600 ㎜
4◎◎
500
6GO ㎜ 70（》
図H−1−7 太陽が高い時の下方向照度の波長分布
A：地中海，B：カリブ海〈jerlov，1951），C：日本近海（Sasaki et a1．，1958＞
D：バルチック海（Ahl騨ist．1965）〈出典：同前）
現実の海での海水の光学的性質を決定するために非常に便利なものをJerlovが作っているの
で，表思一1−3，4，図H−1−8にこれらを示す。すなわち，一つの水塊内では海水の光
学的性質は安定しており，同時に，この性質は海水中の物質の表示でもある。この表を用いれ
ば現場で2，3の波長の光の透過率さえ求めれば水塊のタイプ（大洋水1∼遍，沿岸水1∼9）
が決定可能であり，それにより他の波長分布を推定し，ある水深に到達するエネルギー量が算
定できることになる。フローチャートにまとめると図H−1−9のようになる。たとえば東京
湾は沿岸水5あるいは7であるので，10m以浅で光エネルギーの到達量は1％以下となる。
（2） 光合成と光合成色素
1） 光エネルギー代謝としての光合成
さまざまな生物によって形成されている生態系の中では，無数の生体反応が絶えず進行して
いるが，これらの生体反応は絶えず反応系外からエネルギーの供給を受けつつ，エネルギーを
消費するという形で進行している。海洋の生態系の中では，生態系維持のための生体エネルギ
ーのほとんどが，植物プランクトンによる光合成反応により供給されていると考えられる。
r光合成』という言葉から受けるイメージは，光のエネルギーによって，水と炭酸ガスから
炭水化物が生成する反応であろう。
一3卜
表丑一1−3各水・型についての表層水の下方向照度の波長別透過率
波 長 （nm）
水
型
3エ0 350 375 400 425 450 475 500 525 550 575 60G 625 650 675 700
透過率（％／珊）
エ．
I
86
94
IA
83
92．595
9693 96．9 97．4 97．5 96．9 95．3 93．5 91．0 78．5 73
69 65
80
9◎．594
95
95，996．596．895．994．793
嚢
69
89
91
94
92．293．5
93．2 92．7 91．5 89
7ア
7工．567
綴
52
麗
73
80
83
85
1
17
30
45
60
70
87．589
78
3
9
19
32
46
58
68 75
5
3
57 65
41 49
21 29
89 89
87 88
80 82
70 73
56 61
37 46
69 64
69 64
67 63
62 58
58 53
52 47
玉B
10
21
33
46
7
5
12
21
31
9
2
5
9
15
透過率（％／10m）
22
68
騒
2．
I
57
96．3 97．2 97。8 98．1 98。2 97．3 95．8 93．9 91．5 79
74
70 66
90．578
88．586
74
88．586
74
83 81
74 72
72
63 63
62
53 56
55
56．5
56
72．568．564
63
67
旗
52
60
60
52
57
49
52
45
46
40
40
33
76
80
83
53 41 9．5
4．7 2．7
1．5
0．4
16
46
60
68
73
77
83．576
73
78
65
IA
62
IB
51 39 9．1
4．5 2．5
1．4
0．3
11
37
52
60
66
70
72
66
58
49 37 8．6
4．3 2．垂
1．3
0．3
E
2．5
17
30
38
51
54
50
47
41 32 7．4
3．5 1．8
0．9
0．2
瓜
0．2
4
11
16
舅
20
26
31
32
31
30 23 5．2
2．4 1．2
0．5
0．1
18
25
27
2．5 1．1
0．6
G．2
1
0．6
3
2．7
8．2
0．5
2．1
5．5 11
◎．4
1．4
5
7
13。5
30 22 5．0
15 12 3．7
1．8 1．O
0．4
2．7
4．5
5 3．7 1．8
Q．8 0．4
0．2
0．3
0．7 1．0 1、0 0．8
0．5 0．2
9
0．2 0．3 0．3
表∬
1−4
水型別下方向照度の百分率（300∼2500nm）
太
水深
（m）
1
100
0
1
2
5
洋
董A
水
H
夏B
100
0．2
1GO
1
頂
100
100
100
沿
岸
水
3
5
7
100
9
100
1◎0
100
44．5
44．1
42．9
42．0
39．4
36．9
33．0
27．8
22．6
17．6
38．5
37．9
36．0
34．7
30．3
27．ユ
2a 5
ユ6．4
11．3
7．5
30．2
29．0
25．8
23．4
16．8
14．2
9．3
4．6
2．1
1．0
22．2
20．8
16．9
14．2
7．6
5．9
2。7
0．69
0．17 0．052
1．3
0．29 0．020
25
13．2
11．1
7．7
4．2
0．97
50
5．3
3．3
1．8
0．70
0．041
75
ユ．68
◎．95
0．42
0．124
0．0018
0．28
0．10
10
20
1◎0
0．53
15e
0．056
200
0．0062
0．022
0。0228
0．00080
（出典：同前）
70r
600 40● 20。 0● 20。 40。 60● 80・ ！00● 140。
120。 160。 ！80● エ60・
田’
超
60●
．140●120’100’80●
昌 力
δ
@脹
香i
鱈
3
o・
璽
C ● ．
o
40。
IB
hA
g畷
正畷ロ，田
P幕B
BH「IB。
@ 王B−IB
IA・玉
閧P8雇Al I
h
20’
H・
c輻1！
漣
極，B
』皿
0’
H
．’∬
IB IA
晋 1
1
I n
OB
欺五B軍IB
．IB
IA
費1κ｝1爵B
IA！A 、
@互
IB
iB
し1
ﾎ 1王1
！B
1A
蓬B
ﾊ
､
2D●
11BlA
P
1
王A
II
IB
IA
hA
IiI
hBH
｛正1
11AIB 1
IB
40’
マIB
60『
斑
m
∬
、田
？0’
図H−1−8
各海域の光学的水型（Jerlov，！968）
一37一
（出典：同前）
海底へ到達する光エネル
現場観測
（2，3波長の透過率）
ギーの決定
（位置および気象条件に
より算定可能）
ノ
海水の光学的性質の決定
（水塊のタイプの決定）
／
1海中への光エネルギーの到
達量の決定
図H−1−9 ある水深に到達する光エネルギー量算定のためのフロー
すなわち・H20＋CO2＋
堰D∴∴．．i→CH20＋1／20・と表騰ることができる・
しかし，上式に表わされる変化は，光合成系を構成する数多くの反応が与える総合的結果で
あり，ここに表現されるように単一の反応として起こるわけではない。光合成系は3つの反応
段階に区分できる（図∬一1−10＞。第1は光エネルギーを捕獲し，化学エネルギーに固定す
光
ゑ
↑
エ 色累系 一一 物理的エネルギー
生体諸反応
図∬一1ヨ0 光合成系の構成とエネルギー形態の変換
く出典：撮部明彦編「海洋生化学」東京大学出版会）
一38一
る系，第2は固定されたエネルギーを生体反応に共通なエネルギー源の型（ATP（注），翼
△DPH（注）〉に変換する系・第3はATPとNADPHを消費して炭酸固定を行う系であ
る。第1と第2の反応系は光合成系に特有な系であるが，第3の系は光合成生物のみならず，
独立栄養生物には普遍的に存在する反応系である。しかし，生体内で光合成反応が進行すると
き，多くの場合は炭酸固定反応と共役しており，上式のように表現できるので，光合成系を第
3の反応系ぬきにして考えることは難しい。
2＞光合成器官
光合成反応系 光エネルギーの捕獲から炭酸固定まで一は，藍藻を除く緑色植物で
はすべて，細胞内の葉緑体に存在する。葉緑体は生物によりその大きさを異にするが，共通し
た点は葉緑体内に層状構造（ラメラ）を有することで（閣下一！ヨ！＞，この層状構造はチラ
コイド膜といわれる袋状構造をもつ2重膜の重なりにより形成されている。高等植物では，層
状構造の一部がチラコイド膜の折れ込みにより非常に密となっていて，この部分をグラナと呼
んでいる。他の生物では，このグラナ構造は葎在しないか，著しく未発達である。また，層状
膜以外の部分をストローマと呼ぶ。
G猛
D冠A
PL
CL
図1−1−11 葉緑体の立体的な断面図
中央部にあるチラコイドラメラ（CL＞，縁辺部にあるチラコイドラメラ（P
L）およびDNAをもつジェノフォア（GE）の配置を示す。それらは葉緑体膜
（E）に囲まれている。ピサルプトラ（Blsalputra，1974）による。
（出典：A．R，0．チャプマン「海藻の生物学」共立出版〉
（注）ATP：アデノシン三燐酸
NADPH：還元型ニコチンアミドアデエンジヌクレオチッドフォスフェイト
一39一
3） 光合成を行う色素
光合成生物は，その種類により異なった光合成色素を有している（表∬一1−5＞。すべて
の光合成生物にとってクロロフィルaは共通であるが，その他に高等植物・緑藻類ではクロロ
フィルbが，褐藻・珪藻・渦鞭毛藻類ではクロロフィルCおよびカロチノイド（黄色）が，紅
藻・藍藻類ではブイコビリン，ブイコシアニン（青色），ブイコエリスリン（桃色）等の異な
った色素が含まれている。
表H−1−5 種々の緑色光合成生物の光合成色素
色
素
クロロフィルa
クロロフィルb
高等
植物
緑藻
十
十
十
十
褐藁
クロロフィル’c
珪藻
渦鞭
毛藻
纏
÷
十
十
十
÷
十
β カ ロ チ ン
ル テ ィ ン
藍藻
十
十
フコキサンチン
÷
ペ リ ジ ニ ン
エ キ ネ ノ ン
十
十
÷
ミクソキサントフィル
十
フィ コシアニン
フィコエリスリン
十
十
十
十
アロフィ諏シアニン
÷
十
（出典：服部明彦編「海洋生化学」東京大学出版会）
色素によって光の吸収スペクトル（注）が異なっており，クロロフィルa，b，c，の吸収
スペクトルは図H−！−12に示すとおりで，吸収するスペクトルは，すべて400∼70伽田の可
視光線領域である。
高等植物・緑藻類は，可視光線の短波長側の光（青色光）と長波長側の光〈赤色光〉をよく
吸収し，中央付近の光（緑色光）を吸収しないで反射する。つまり可視光線の中から緑色光以
外の光を吸収してしまうために緑色に見える。褐藻類に含まれるクロロフィル。は，400㈱前
後に吸収帯の極大値があるから，どちらかといえば，緑藻類に比べ，青色系の光を多く吸収す
る。つまり，ある波長の光エネルギーを生物により，選択的に吸収するものが色素であり，こ
れらの色素はその機能上アンテナ色素と呼ばれる。各種の藻類は，各々アンテナ色素が異なる
から，吸収する光の彼長に差がある。図∬一1d3にこれを示す。
（注）吸収スペクトル：物体の色を調べるために，物体にいろいろな波長の光を当て，各波長
の光の吸収の度合を測定したものをいう。
一40一
オ
き
ll
A
lA
ハ
’
／1
ll
l、1
∼
／1
∼
！ 1
しべノ1
竃
1 ．
、、．．ノ＼，A ヘノ 諏
唱r，’
、嗣’ 、，
／ 1
ノ 亀
∼
、 ＿
事げ「’ 、
4◎｛｝ 50G 600 70G 400 50G 6GO 70｛｝ 4｛｝〔｝ 50｛） 6〔｝0 70G
波長（豚皿） 波長（紐） 波長（n動
（a） （b） （c）
図∬一1−12 クロロフィルa（a），b（b），c（c）の吸収スペクトル［Smith and 8eRitez．
1955］破線はMgを失ったフェオヒチンの吸収スペクトル（エーテル中〉
（出典：服部明彦編「海洋生化学」東京大学出版会）
400 500 600 700
波長（n孤）
図∬一1−13 藻類細胞の吸収スペクトル
A：海産藍：藻Phormidiu拍sp．（クロロフィルムa，
フィコエリスリン，βカロチン，ミクソキサン
トフイル）
B：珪藻Phaeodactyl“m tricornutu田（クロロフィ
ルa，c，フコキサンチン，βカロチン＞
C：緑i蘂Chlorellaρyrenoidosa（クロロフィルa，
b，βカロチン，ルテイン）
（出典：同 前）
一4！一
光合成の機構は20∼25億年餉に水中で始められたと考えられるが，酸素が現在の大気中濃度
に達したのが10億年前であり，陸上植物が光合成を開始したのは，僅か4億年前と考えられる。
植物が水中から陸上に上がって来た時に，太陽光線の量が多いので，光線量をカットして光
合成系を守る，いわばサングラス的な色素（カロチノイド）が発達した。逆にいえば，ク．ロロ
フィルa，b，カロチノイドを有し，太陽光線の僅かな部分を利用する，いわば“逃げ型”の
植物が陸上型で，光線量の少ない水中では，光を積極的に利用，吸収する“攻め型”の植物が
発達したといえる。
陸上植物・緑藻類は緑色光を逃す様なアンテナ色素を有し，水中の藻類はどちらかといえば，
光をまんべんなく利用する形であるのは，そのためであろう。
以上のことから，アンテナ色素ごとに植物の住み分けを模式的に画けば図∬一1−14に示す
とおりである。
クロロフィルa，b
，纈。
陸上
水面
クロロフィルa、b
クロロフィルa、c
カロチノイド
クロロフィルa
ブイコビリン
海（水）
図H−1−14 アンテナ色素による植物の住み分け
（3）光と植物プランクトン
海洋の甚礎生産を担う光合成植物のうち，植物プランクトンは海藻に比べると圧倒的に分布
域が広く生物量も多い。
植物プランクトンはその種類にはあまり関係なく，乾燥重量に対して約0．5％程度のクロロ
フィルが含まれているのが普通なので，植物プランクトンの垂直分布はクロロフィルの垂直分
布とほぼ一致する。クロロフィルの分布は世界各地の海洋で，いろいろな時期に，いろいろの
深さの試料について測定されているが，それによると，表層よりやや深い層で最大値を示し
一42一
（皆無一1−！5），これは亜表層クロロフィル極大と呼ばれる。この層は寒海で暖海より浅く
なる。植物プランクトンの垂直分布の下限は表面の照度を！00％としたときに，相対照度が1
餐になる深さとほぼ一致する。
32 33 34
33 34 35 34 35
33 3・茎 （瓢｝）
0 5 10
一」J L」＿L＿⊥＿LJ
O ユ0 20 0 ユ0 20
ギ［ ． ユ0（℃）
202口31｛》 4 9 窪2〈×ユ0㌧ノの
0
0 4 8 12 ］6
薫
」一 L＿L」＿＿L＿⊥一
20048ユ21620648］2ユ6
憶
「
潔
50
梶
殻
5
ユ00
×1ア
…
更
∼
陵
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『
着
200
∼
∼
250
∫
葦
胤
…A
300U
C
2Q 40 60 80 100 0 20 40 60 80 0 20 40 60 80 100
iD
G 20 40 （96）
園H−1−15 北太平洋亜寒帯域の代表的4測点における珪藻細胞数の鉛直分布
講一：緬胞数（×10毛／」）；一〇一：総細胞数に鴬する死細胞数の翻合（％）；一：温度（。C）；u……：塩分（％o）．
A ：駐081140：1981年7莞ヨ16臼， 47029．4／N， 169。55。8蜜E
B：難081148：1981年7月20日， 垂1034，1’N， 17◎080．2’冠
C：Ho 81152：1981年7月22冒，38。30．2’鍍，169。56．8’￡
】）：Os 80012：1980年6月14臼，42。29．9爵N，179。59．8’￡
（出典：丸茂隆三編「海洋の生物過程」恒星社厚生閣）
このように植物プランクトンの垂直分布は光条件によって決定されるが，それと一時に彼ら
の成長を左右する光合成についても嗣じことがいえる。図H−1−！6は，植物プランクトン
にいろいろな明るさの光を照射して，その光合成速度（単位時間当りの光合成量）と照度との
関係を表わしたものである。
この光合成一光曲線によれば，光の弱い状態で光が増していけば光合成速度もほぼ直線的に
大きくなるが，ある程度以上の照度になると光含成速度の増加はにぶり，ついには光が増して
いっても光合成は飽海状態となる。さらに光が強くなりつづけると光合成遠度は落ち，いわゆ
る強光阻害がおこるが，このような現象は陸上植物ではあまり見られない。また，光合成速度
がゼロになる照度を補償点と呼ぶが，これはその明るさで光合成速度と呼吸速度がつり合って
いること，すなわち光合成による炭水化物の生成量と呼吸によるその消費量が等しくなること
を意味している。つまり，補償点の低い植物ほど光の弱い，より深い所でも生活できるのであ
る。図H−1−17に東京湾，黒潮，親潮の各水域で得られた植物プランクトンの光合成一光幽
線を示す。
一43一
／
／IS
島3翼
一一
tー｝陶一一
工
濟
塑
くロ
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十
〇
CP｝
島／ 1
一一一一 窒昼ﾏ鱒鱒絹鰯
O 7
1鳶
∫。
照度
図E−1−16 光合成一光曲線
補償点（CP＞，補償点照度（亙。〉，総光合成（Pg＞，純光合成
（P。），呼吸（R），たちあがりの勾配くIS），光飽和合成
（P。。。）などを示す。IkはTamng〔1957〕によって提案
されたインデックス。
（出典：丸茂隆三編「海洋プランクトン」東京大学出版会）
東京湾
1。0
Om
〇一一騨一一一一一一◎
◎．8
0．6
0．4
0．2
遮
20m
o一
欝 0
10
0
嵩
藻0・6黒潮
Om
滋
巷α4
20m
霞
50磁
00．2
く塁
20
00
10 20 30 40
4
親潮
0田
3
2
20m．
1
40m
0◎
10 20 30 40
照度（klux）
図且∼！−17
種々の水域で得られた植物プランクトンの光合成一光曲線
［lchimura and Aruga，1964コ（出典：同上）
一4ひ
以上に対して例外的なのは赤潮を形成する植物プランクトンの場合である。これらの藻類で
は強光下でも光合成の阻害は見られず・光飽和に達する照度はかなり高いところ（25，000∼
30，0001x）にあり・光合成量もきわめて大きい。とはいえ・これらの藻類は赤潮としての最盛
期を過ぎたり，赤潮をつくらない時期には・図丑一1−17に見られるような一般の植物プラン
クトンとまったく同様，強光によってむしろ阻害される光合成一光曲線を示す。
光合成一光曲線によって示される植物プランクトンの光合成特性と基礎生産との関係は，現
場で光合成を測るか，海中の光の減衰状態と光合成一光曲線を組み合わせてみるとさらに明ら
かになる。植物プランクトンが鉛直的に均一に分布している場合，海面上に強い光が降りそそ
いでいるときには，植物プランクトンの光合成は表層では強光のため若千低く，表層より少し
深いところで最大値を示し，これ以深では深度が増すにつれて光合成は徐々に低下する。これ
に対して，海面にそそぐ光が弱いときには，表層で最大値がみられ，深度が増すにつれて光合
成は徐々に低下する。こうしたことは，上に述べた植物プランクトンの光合成一光曲線の特徴
から容易に理解することができる。最大光合成を示す深度は，海面上の光エネルギー量と海中
の光の減衰のしかたによって決まる。1日あたりの生産量の深度分布も，これとほぼ同じパタ
ーンを示し，日射量の少ない曇天や雨天の臼には生産量は晴天の日の場合よりずっと上のほう
に移り，浅くなる（図E−1−18）。
0
照度X l
ノ
20 曜度一 F｝…アー
／
へ mん 照度％／
ノ
蕪震フ驚｝一一一一
窟 40
！ノ
）
＿＿ ﾝ＿＿＿＿＿
誕
養
照ノ度％
！
60
1
’
80
100
照度％o
生産量（鳥）
図H−1−18 熱帯海域における基礎生産の深度分布
こStee角ann翫els備，1952から改変；Ra覇ont，19633
晴天の日（実線〉には表層で阻害が見られ，曇天の日（点線〉
には生産の分布から表層のほうへ移転する。
（出典：図II−！−16と同じ）
一違卜
黒潮水域および親潮水域で得られた代表的なクロロフィルの深度分布およびそれぞれの水域
の植物プランクトンの光合成一光曲線を用いて，8月の快晴，薄曇り，曇妙（または雨）の臼
の海面上の照度の日変化に対して，クロロフィル法によって生産量を求あた結果が図E−！−
19である。この図から明白なように，同一水域で悶一の光合成活性をもった植物プランクトン
が分布（通常，鉛直的には不均一）していても，入射光の量的な違いによって生産の深度分布
も単位面積あたりの生産量も大きく異なってくる。この例では，快晴，薄曇り，曇り（または
雨〉の日の総生産量は，黒潮水域でそれぞれO．36，0．29，0．16gC／1n2／dayであり，親潮水域で
それぞれG．83，0．マ2，G．49 gC／鶏2／dayであった。すなわち，快晴の日の生産量に対して、薄曇
りの日にはその80∼86％，ひどい曇りの日には弱∼58％程度の生産が行われていることになる。
：生産量（C加9／m：ゾday）
A
120
曾エ00
ヨ
B
580
趣6◎
懸6G
凝40
20
0
02468 0 10 2◎ 30 40
◎
C
C
B A
20 2◎
B A
340
40
0
C
4 6 8 10121壌1618
時刻
60
8◎
80
100
100
黒潮
親潮
図∬一！−19 海上で測定した照度：の顕変化く8月）とクロロフィル法で求めた
黒潮水域および親潮水域の夏季における！日当たりの生産の垂直
分布［Aruga and題。隠｛，！9623
Aは快晴（最高照度）のB，Bは平均照度の日，Cは最低照度の日の値を示す。
（出典：図π一1−！6と岡じ）
㈹ 光と海藻『
海藻はそれをとりまく環境要因にすべてをゆだねており，なかでも光は最も重要なパラメー
タである。一般に光の強い，浅いところには緑藻類（たとえばアオノリ，アオサ，ミル等）が，
それより深いところに褐藻類（アミジグサ，コンブ，アラメ等）が，さらに深い，光も充分に
ないところに紅藻類（ヒラクサ，トサカノリ，カバノリ等）が分布する傾向が見られる。
光合成に不可欠な光は海中では水深が増すにつれて，照度が減衰し，波長組成も変化するこ
とはP．33に述べたとおりであるが，この光の量的・質的変化が海藻の垂直分布にも大きな影
響を与えていると思われる。
1＞ 光の波長（質）と海藻
海藻はそのグループによって，含有する色素の種類や量が違うので（前掲の表E−1−5），
一46一
これら海藻に及ぼす波長の影響もいろいろと違っている。図H−1−20に緑藻，褐藻，および
紅藻の種々の光の色（波長）に対する作用スペクトルを示してある。作用スペクトルとは・い
ろいろな光の波長に対する光合成速度を相対的な割合で表わしたもので，図にみられるように，
色素組成の異なる海藻はさまざまな波長の光に対し・異なる吸収能力をもつとともに，吸収し
た光を利用する仕方も違っている。一般に，緑藻は赤色光と青色光を最もよく利用するが，緑
色光はほとんど利用しない。褐藻もまた赤色光と青色光を最もよく利用するが，さらに青色光
から緑色光にいたる範囲の：光も広く利用する。紅藻が最：大限に利用する光は緑色光，次いで青
色光であるが，赤色光はほとんど利用しない。
エ．◎
05
400
500
600
400
500
600
蓮2心
馨15
）
韻ヱの
綴 〇五
1．0
0．5
400 500 600 700
光の波長（ナノメーター）
図亘一1−20 種々の光波長における緑藻，紅藻および褐藻の光合成速度
上，緑藻アオサ（乙兀Zηα ∠α6∫καz）の光合成曲線，中，紅藻コノハノリ属の1種
デレセリア・サングイネア（エ）♂あ558万￠鎮π8痂π8α）の光合成多線，下，褐藻タ
マヒバマタ（諏侃5ηθ5加Zo5駕5）の光合成強線。
（出典：A．R．0．チャプマン「海藻の生物学」共立出版）
2） 光の強さ（量）と海藻
光の強さが海藻に与える影響は，光の波長の場合と岡様に，海藻の種類によって大きく異な
る。緑藻，紅藻，および褐藻に二種類の波長（質）の光をいろいろな強さ（量）で照射し，光
合成を測定した結果を以下に示した。緑藻の場合（図∬一1−21），肝所種アナアオサは緑色
光を白色光の約70％程度の効率でしか利用できないが，深所種ヤブレグサは緑色光を自色光と
同じ効率で利用できる。しかし，ヤブレグサの光合成速度は光がかなり弱いところで頭打ちと
なる。このことから，ヤブレグサは弱い緑色光しか到達しない深い所に適してるといえ，それ
はやブレグサが肝所種のアオノリやアオサの仲間がまったく持っていないシホキサンチンを含
一47一
有しているからであると考えられる。紅藻の場合（図∬一1−22）も，浅所種イボツノマタで
は緑色光の効率が白色光のそれより低いのに対して，深所種トサカノリでは両方の光の効率が
同じである。これは，トサカノリの方に，緑色光を吸収するフィコエリスリンがたくさん含ま
れていることによる。
しかし，掲藻の場合（図ロー1−23）は，深所種アオワカメだけでなく，浅所種イロロでも
緑色光と白色光の効率が一致してしまう。これは表H−1−6に示したようにフコキサンチン
の含量とクロロフィルaの含量との比がイロロとアオワカメでほとんど違わないためであろう。
（μ／c無2／時》
6G
アナアオサ（潮間帯）
1一
9研’
酸
素農0
発
生
速
度20
白色光 ／1
／！
互’プ『読欝隈氷灘㈲
〃濾磁．
〆
0
一10
0 5 10 15
’光の彊さ（×1019Q／飢2／秒》
図∬一1∼21 緑藻の浅所種アナアオサと深門下ヤブレグ
サの白色光と緑色光での光合成一光曲線
（出典：横浜康継「海の中の森の生態」講談社）
酸80
素
（μz／c騨2／時）
三婆
イボツノマタ
（潮間帯） ，一
，， ’
トサカノリ1き一一一謁一欄 G≡ 一一
豪3
60 ’
発
生40
速20
蛾〆（蹴
1！’
舜一’回診嚥…）
♂．／
速1
度。
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」10
1 ’
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〆 〆’イポツノマタ
発
2 ノ ’
’ ／
生
ノ ノ
／
度
（4／μ9（藩1α／時）
！，戸
1！！！
”
騨0・5。 1Q 20 30 喚0 50 60
光の強さ（×103erg／c皿2／秒）
図∬一！−22紅藻の浅所種イボツノマタと深所種トサカノリ
の自色光と緑色光での光合成一光曲線
（出典：同前）
一48一
したがって，これらのことから総合的に判断すると，褐藻類は光の波長に対しては鈍感で，光
の強弱だけに影響されるのだと結論づけられる。このことは，光の質を気にする必要がないの
で，今後光導入技術の研究開発を進めるうえで大変好都合な条件だといえよう。
イロロ
（μz／c阻2／時）
60
（潮間帯）
40
僻一一一騨一一 p
！
酸
アオワカメ
〆
（水深15鵬）
！
20
素
0
◎ゐ
ノb
発
一10
生
（μZ／μgCh1α／日寺）
3
速
アオワカメ
度： 2
μ
！1！
，’一一一一℃一一一一一一一つ
亘 イロロ
1
◎／
！
0
！
一Q●50 10 20 30 40 50 60 70 80
光の強さ（×103erg／c瑚2／秒）
図∬一1−23 褐藻の浅所種イロロと深所種アオワカメ
の白色光と緑色光での光合成一光曲線
（出典：図H−1−21と岡じ）
表∬一1−6 イロロ，ワカメ，アオワカメの色素組成比
種
採集深度
葉緑素aに対する
ﾜ有比（モル比〉
葉緑素。
フコキサンチン
イ ロ ロ
潮間帯中部
0．29
0．58
潤@カ メ
癇ｪ線附近
O．26
O．56
Aオワカメ
癇ｪ線下15血
O．30
O．69
（出典：同 上）
一49一
3） 光の照射時間と海藻
照射時間について，緑色植物の光合成に関しては，以前から間欠照射を行うと光エネルギー
利用率が向上する現象が知られている。たとえば，山下（1986）によれば，小麦，水稲，大根，
白菜，トマト，エンドウ等，各種の種子を4時間照射一8時間暗黒（4−8＞，8時間照射一
16時間暗黒（8−16），連続照射，連続暗黒の異なった光周期のもとで光低温処理をし，30℃
の長日条件で栽培すると，それぞれの生育量および築成は植物種のいかんにかかわらず，すべ
て，4−8＞8−16＞連続暗黒〉連続照射，の順に促進効果が認められたという。
一方，海藻について光の照射時間との関係を調べた例は極めて少いが，たとえば今田（1984＞
は人工培養した葉令40一δ0臼のアサクサノリを水温15℃±2℃，期間5∼15日で，白色蛍光灯
または白色蛍光高圧水銀灯を用いて実験を行っている。その結果を要約すると次のようである。
①
白色光を用いた場合のノリ葉体生育に対する最適照度は5，5−8klxの範囲である。
②
1日当たりの最適照明時間は8−10時間である。
③
照度の間欠変化はL2−8．4kixの間で変動してもノリの生長には影響せず，極端に
L2−200klxの間で変動しても連続で5．5klx照明した場合と総照射量が等しい場
合には80％の生長を得ることができる。
④
！．Oklx以上であれば弱光下でも数種の糖，有機酸塩を培地に添加すると，ノリ葉体
の生長が改善され，特にアラビノーズが有効であった。しかし無光参ではこの効粟
は認められなかった。
また，間欠的な照射について少し補足すると
，強弱光を15分間隔にしても，強手1秒，弱勢39
秒にしても ，強光のみの場合に，葉体の生育が半減したのに対して，外光の効果が存在し，連
続照射の場合の約8割の生長が見込める
，ということでる。同氏によれば，わずか1秒の強光
，と記している。
でも光合成が顕著に認められたことになる
実際に， 本i委託研究の昭稲56年度報告「海洋牧場の環境モニタリングシステムのモデル化に
関する研究報告書」の太陽光導入方式の構想の部においては，既にここで取り上げているよう
に，光の強さ，波畏，照射時間の三つが重要であることを指摘したうえで，間欠照射が光エネ
ルギー利用の向上に果たす役割を次のように述べている。
つまり，光合成が明竹岡と暗反応との2過程から成り立っていることによるものであって，
第1過程の明反応は光化学反応であって1000分の1秒程度で反応が完結し，ついで第2過程の
賠反応，すなわち酸素反応が100分の数秒で行われる。田宮（1957）によれば，間欠照射により
与えた光の総計に対する光合成量は，連続光を与えた場合よりもはるかに大きく，2倍程度に
なる。
このようにみてくると，光利用による豊度向上システムは，さんさんと輝く強い光を長時間
にわたって連続的に何が何でも照射してやる必要はまったくないということになる。むしろ，
そのような先入観にとらわれる必要はなく，反対に，より積極的に，適切なマイクロ秒単位に
でも間欠的に照射するよう人為的にコントロールすることが肝要と思われる。この点は，光導
一50一
入による海中照射システムの構成を与える際に，間欠型の照射サブシステムが望ましいことを
物語っており，今種のわが国の技術をもってすれば充分に対応可能なことであるといえよう。
（5） 光と魚介類
光が植物プランクトンや海藻にとっては，光合成を行うためのエネルギー源という不可欠な
環境要因であるのに対し，魚介類にとっては生死を直接左右するほどの影響を及ぼすものでは
ない。しかし，光が刺激となって魚介類がさまざまな行動や生理反応を示すのもまた事実であ
る。本項では，それらの事例を整理してみる。
1） 魚介類の日周性
魚介類にはそれぞれ日周性があり，主に昼間行動する昼行性魚介類と，夜間行動する夜行性
魚介類とがいる。この周期性を起こさせているものは主として光である。昼行性魚介類は視覚
を頼りにして餌を探したり，害敵から逃れたりするので，視覚がよく発達している。夜行性魚
介類は嗅覚や触覚を頼りにして行動している。ウナギやある種のカニやエビは夜行性で，イセ
エビでは夜間に刺網を仕掛けておいて，朝になってから網を上げて漁獲iしている。
ハダカイワシ類は日中は海の深いところにいるが，夜間になると表面近くまで浮上し，朝に
は再び下降する。これは餌となるプランクトンが昼夜で垂直移動するので（図H一エー24），
それを追って移動するからである。
伽ρepo出te W
Copepodlte V
成体（♀）
成・休（舎）
、8
鴛
鴛
3・・
翼llε
鋸lll
l器
、1器
・㌔講絆 ユ972年・・届翻
図H−！−24 駿河湾におけるCala照s sinicusの鉛直分布
（出典：丸茂隆三編「海洋の生物過程」恒星社厚生閣）
2＞ 魚介類の走光性
魚介類の中には暗い所で光をあてると，光の方へ近づいて来るものとそうでないものとがい
る。光の刺激に対して一定の方向へ移動する性質を走光性と呼び，光の方へ寄ってくるものを
正の走光性，遠ざかるものを負の走光性という。魚介類で正の走光性を示すものにはサンマ，
マイワシ，カタクチイワシ，マアジ，マサバ，スルメイカ，カニ，クルマエビ等があり，マグ
ロ，カツオ類にも走光性のあることを認めた試験もある（表∬一1∼7）。この性質を利用し
一51一
たのが集魚灯漁業で，光に集まった魚介類を網ですくい上げたり，釣り上げたりする。光の強
さや波長を変えたり，点滅させたり，移動させたりして，集まった魚介類の群の広がりを小さ
くしたり，誘導したりするこ．ともできる。ただし，魚介類が集魚灯のような人工光線に集まる
理由については，走光性説によりある程度明らかになるが，他の説もある（図H−1一一25）。
表H−1−7 脳の形態と走光性（内橋〉
走光性の強い魚
視葉の側面に陥凹部 Lateτalen王￡insch箆｛irung
を有するもの
を有するもの
走光性の弱い魚
昼危凹部， Lateralen
Einscha恥岨9を欠く
カタクチイワシ
ウルメイワシ
（淡水産） （海産）
サンマ
マイワシ
アユ マアナゴ
マサノミ
サ箪リ
フナ ボ ラ
マアジ
キビナゴ
コイ ブ リ
ニシン
サツパ
ニジマス ハタハタ
ナマズ スズキ
ヤマトカマス
オイカワ クロダイ
ヒイラギ
その他6種その他34種
（出典：井上実「魚の行動と漁法」恒星社厚生閣）
国
／＼＼
：正の走光性魚類一集魚一一滞留
集魚灯漁業一丁の丁丁反応
イワシ類 スルメイカ
サンマ トビウオ
ア ジ類 など
サ バ類
負及び非走光性魚類
ウマズラハギ
離散
1
轟
撮
イシダイ
カワハギ
圃
図H−1−25集魚灯漁業における魚の対光行動（出典：同上）
3） 魚介類にとっての好適照度
魚介類が好む絶対的な照度が存在することを証明した研究は少ないが，熊凝（1959）は魚探機
と照度計を用いて観察した結果より，魚がよく集まる層は限られた狭い低照度域であるとして
いる（表∬一1−8）。また，佐々木〈1953＞は水中集魚灯実験（100v，150W）により，アジ魚
群は灯を中心に半径1∼6m，照度！5∼0．11xの範囲で円を描いて遊泳し，魚群が密集してい
る範囲は2∼0．2｝xで，その中でも魚群密度の最大点は0．21xという結果を得た。これらの結
果は，魚は決った照度値，あるいはごく狭い照度範囲によく集まることを示している。
一52一
表豆一1−8 魚の好む照度，駿河湾，館山湾で測定（磁歪）
魚種 ｫ菱糟（
静かに惇留する水
中照度Gux）
シラス
6．5∼10．5
小イワシ
0．8∼9，5
1．0∼2．0
イ ワシ
0．2∼3．8
0．5∼2．0
ア ジ
0．2∼1．9
0．5∼L5
ワ ラサ
0．2∼1．5
1．0∼L5
7．0∼9．0
（出典：表H−！−7と岡じ）
影になる部分
水上蓋
馳 o
……il灘i購ii…1野
驚悸
水 面
阿
i諺／
・’
ノ
lll儲lllllllllllli
水雛
図H−1−26 水上灯と水中灯の明暗（吉牟田〉
（出典 表豆一！−7と同じ）
一方，魚のよく集まる明るさは固定的なものではなく，光源の大きさや特性，その他の環境
要因に伴って変わる可変的なものだとする説もある。特に水上灯と水中灯では図∬一1−26に
みられるように水中の明るい部分と影になる部分に違いがみられるので，集魚状態にも対光行
動にも違いがあるようである。千種ら（1956）の観測によれば，水上灯には小イワシ，小アジが
灯火舷に広範囲に濃密に浮上し，魚の分布範囲と光の到達距離がほぼ一致しているのに対し，
水中灯ぞは魚は広範囲に薄く分布し，水上灯のようには浮上せず，かつ光源より離れた照度の
非常に低い部分に濃密な1群，あるいは2群を認めるにすぎなかったという。また，三浦（19
5！）はサンマに対する試験により，水上灯ではサンマは光源直下約2mのところを中心に密集
し相当長時間灯についたが，水中灯では水上灯より光源は小さいにもかかわらず，魚は光源を
遠巻きにして遊泳し，灯具のわずかな揺れにも散りやすく短時間で灯から離れることをみた。
このことは光源が水上か水中かによって魚の脚光行動が異なることを意味している。
一53一
4） 魚介類の体色
光は海中に生息している魚介類の体色とも関連がある。ある深さに常住している動物の体色
は，そこへ到達している光の色の補色になっている。赤い光線の多い表層では体色が青や緑の
ものが多く，それより深くなると青や緑の光が多くなるので体色は黄色，次いで赤色になり，
さらに深くなると灰色や黒色になる。表層にいるイワシ・サバ・カツオは体色が青く，それよ
り深層にいるブリ・シイラは緑，さらに深いところにいるタイ・ホウボウは赤い。
光は魚介類の体色を変化させる。魚類の皮膚には，黒色，黄色あるいは白色の色素粒をもっ
た色素胞と呼ばれる細胞が分布していて，その体色をつくり上げる。こ．のなかで黒色色素胞が
普通のものであり，よく研究されている。この細胞のなかにある黒色粒が拡散すると黒ずんで
見え，中心部に凝集すると明るい色になる。魚を底が白い水槽に入れておくと，黒色粒は凝集
して体色は白っぽくなり，底の黒い水槽に入れておくと拡散して黒っぽくなる。この変化は直
接目に入る光の量と，水底で反射して目に入る光の量との違いが罵を経て脳下垂体へ作用し，
そこから色素胞拡散ホルモンや収縮ホルモンが分泌され，体液を通って色素胞に到達して拡散
させたり，凝集させたりするためである。
5） 魚介類の光周性
光は目と脳下垂体を通じて産卵にも影響を与えている。1日のE｝照時間の長さを日長といい，
日長の長短に反応する性質を光周性という。光周性が現れるためには，温度は適度でなければ
ならない。魚類には春から夏にかけて産卵する種類があるが，これは日長がしだいに長くなる
ころに生殖腺が成熟してくる種類で，長日性魚類と呼ぶ。コイやフナなど多くの魚種がこれに
入る。サケ・マス類は，秋から冬のB長が短くなる時期に産卵するので短日性魚類という。こ
のような性質を利用して，魚類の産卵期を移動させることができる。電照してキクの開花を遅
らせるように，ニジマスを夏ごろから電照して人工的に日照時間を長くしておけば，生殖腺は
発達せず正常の産卵期にも産卵しない。適当に電照を行えば，正常よりも遅く産卵させること
ができる。こうして，正常には冬のある短期間にのみ産卵するものを秋から春にかけて長時間
にわたって産卵させるようにできる。この性質を利用できれば，産業酔いろいろと有利である。
光周性は，日長の長短が脳下垂体に作用して，そこからの生殖腺刺激ホルモンの分泌を変化さ
せるために起こる。これが不足すると生殖腺の成熟が遅れる。
光はまたビタミンなどの代謝にも必要であり，成長にも影響する。成長が脳下垂体から分泌
される成長ホルモンによって調整されていることを考え合わせると，光と脳下垂体の機能が密
接な関係にあることがわかる。
ll−2 光利用システムによる漁場公度向上技法の検討
光利用に関する技術開発は，その手法により“無光画への光の導入”と“有光層への人工的
受光面の設置”とに二大別することができる。前者は太陽光の届かない水塊，すなわち補償深
一54一
度：以深の海中空間に直接・光（太陽光あるいは入工光）を補給するものであり・後者は太陽光
の届く海中空間に受光面となる構造物（中層浮体式または海底固定式）を設置するものである。
光利用システムによる豊度向上を図ろうとする場合，以上の2技法のうちどちらを用いるか
は主として対象海域の海域特性によって異なるであろう。ここでは，とりあえず光利用システ
ムにより藻類の増産を図るという観点から海域特性として水深，透明度，底質の3つをとりあ
げ，各々の違いによって適合すると思われる技法をそれぞれ示した（図H−2−1）。
“無光層への光の導入”は，底質が海藻の生育しやすい岩礁なのにもかかわらず，水深が深
いか，あるいは浅いけれども透明度が悪いために，海底に光が十分届かない場合に最も適して
いると考えられる。一方，“有光層への人工的受光面の設置”は，海底が海藻の生育しにくい
砂・泥質で，しかも光が十分届かない場合に最も適していると思われる。また，海底が砂・泥
質の場合は，仮に海底に光が十分に到達していたとしても“有光層への人工的受光面の設置”
を行えば，それだけ海藻の付着基質が増加することになり，効果は大きいことが予想される。
本節ではこの2技法について現在考えられるものの整理検討を行う。
光利用システム
無光層への
光の導入
水深が深い
対象海域の
海域特性
有光層への入工
的受光面の設置
△
O
△
○
○
○
○
○
△
○
△
○
岩礁域
○
○
砂・泥域
○
○
水深の場合
場合
水深が浅い
図1−2−1 対象海域の海域特性と光利用システム
〔○：当該海域特性に確実に適合すると思われる光利用技法△；当該海域特性への適合について今後検討を要する光利用技法〕
〈注〉水深の深い，浅いや透明度の良し悪しは定量的なものでなく，定性的なものである。
一55一
ロー2−1 無光層への光の導入
無光層への光の導入技法としては，太陽光（場合によっては人工光）を〔集光→伝送→海中
照射〕という∼連のメカニズムによって無光層へ補給する方法と，そういったメカニズムを経
ずに人工発光体を直接無光層に設置してやる方法の2種類が考えられる。
表H−2−1 無光層への光の導入技法の諸方式
光のエ ネルギー源
エネルギー変換から最終利用までの方法
i
i
（光）（光〉
［太陽融集光（陸上or海上）→伝送→海中照射〕
i
太陽光
陽 1iシステム
太
i
集光装置により集めた光を海中の照射装置まで
伝送する。照射装置では伝送された光を直接照散
する。
自
（電気） （電気）
太陽電池発電
工
風力発電
ネ
波力発電
ノレ
潮汐力発電
まで送電する。入工発光体では電力からエネルギ
ギ
潮流力発電
一変換した光を照射する。
1
…1人工光
［発電（陸上or海上）一送電一海中発光3
然
ヨ利
発電
ステム
発電によって得られた電力を海中の人工発光体
齢騰発
場合によっては，〔入工光→集光く陸上or海
（光〉（光）
上）舛伝送艸海中照射］システムの利用も考
用i
産業
一般産業用電力
動
独立動力発電
えられる。
力利
燃料電池発電
i
用
シ
等i
一56一
入高光を太陽光の代替として用いて［集光→伝送→海中照射〕という同一のシステムによっ
て無光層へ補給する方法については次のように考えることができよう。
ひとつは，将来的には太陽光による［集光→伝送→海中照射］システムをめざしているのだ
が，環在はそのシステムが実験段階の途上にあるため・代って入工光を利用することにより・
光条件を安定化させ・光照射の効果や影響を把握しやすくするものであり・もうひとつは・太
鶴光による［集光→伝送→海中照射］システムが実用段階に入った場合・太陽：光が不十分か，
あるいは全く得られない，くもり空の時や夜聞に入工光を利用することにより，周日，：光を補
給するものである。
このほか人工光による［集光→伝送→海中照射コシステムを単独で実用化させる考えも当然
ありうるが，その場合は発光体の海中への直接設置を含め他の方式との経済的技術的比較検討
の問題となる。
しかしながら，ここでは無光層への光の導入技法について，太陽光利綱による［集光→伝送
一・海中照射］システムと人工光利用による［発電→送電→海中発光］システムに分けて記述す
ることとしたい。
（1） 太陽光利用による無光層への光の導入（［集光→伝送→海中照射3システム）
前節H−！で述べたように，水中に照射された太陽光は空気中より遙かに多様な混成物によ
って反射減衰するため，遠くに光を届けることが難しく，東京湾のように汚れた海域では光の
到達距離がわずか数mというところもある。黒潮流域のように水の澄んだ海域でも水深100m
にもなると，光の強さは海面照度の1％程度に減退してしまうので，恒常的な水産資源の活動
を保証する大陸棚を水深200mに規定しても，それは植物の光合成まで含めた生態系の生命活
動がいきわたっているわけではない。したがって海中への光の導入をハードな視点で見ると，
それは海水にくらべていかに効果的な光の伝播機構を安価に設計し得るかどうかにかかってく
るだろう。
光の伝送については，通信や医療分野で先端技術が多様に開発されており，その物理工学的
な特性について体系づけられもしているので光利用の水産ニーズが明確になりさえずれば，ハ
ード面での応用設計は十分可能でもあるように思われる。
以下に太陽光利用システムとして想定されるメカニズムを大まかに集光部，光伝送部，光照
減上に分類し，その区分によって記述を進める。
1＞ 集光
太陽光は直射光であるか否かによって，その強さが極端に異なる。そのため，たとえば地下
室への採光のように光の強さがあまり重要でない場合は，受光面へ入射した光を単純な鏡面反
射を利用して必要な方向へとり入れる方法が一般化している。他方，より強い光が要求される
場合は，レンズによる集光や，受光面が常に光源（太陽〉に向くようなシステムが必要となる。
集光は実用的にはフレネルレンズやフライアイレンズが使用されている。いずれもレンズに
よって受光面の光を屈折させ，所定の位置に焦点を結ばせ，伝送工程へ強い光を送ろうとする
一57一
ものである（図H−2−2）。伝送システムが強い光を受ければ，伝送管径が小さくできる利
点がある反面，焦点の温度が上昇し（概ね800∼1000℃〉，材料の酎熱設計が要求される。血
豆一2−3はフレネルレンズを使い，受光面を常に太陽に向くよう制御した集光システムでア
クリルカプセルの中にユニット収納され戸外使用に耐えられるよう配慮されている。
鏡面による集光方式としては凹面鏡や光ルーバーが考えられる。レンズにくらべ低コスト設
計が容易と思われるので，光の供給域が広範になるような海洋牧場のイメージからすると適合
し易いのではないかと思われる。
』1
國〆：
、
回
＼
／
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＼／
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、醗姪・鷹醐
1BO戸襯×392本｛’電ン｝9ル状》
4
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／蠣鴇一か
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モー’一
受光郎
ドーム
x紬’ξルス受一ター
悦潟体ケープ〃
プア窟 御
多男
翼
4ξ一i
手 各 竃
チ 1 介
∴ 舟
か 允
鶴黛鶴
図豆一2−2 太陽光集光装置の構成（天野ら！980）
（出典：海洋産業研究会「海洋牧場の環境モニ
図E−2−3 7眼ひまわり構造図
（出典：同左）
タリングシステムのモデル化に関する研究」）
また海洋上で光を集めて下方へ伝送するとなると海面で動揺する浮体に集光装置を置かなけ
ればならないケースが多いので，集光面を常に太陽に向けるのは，かなり複雑な機講が要求さ
れる。しかも，豆一1−2のうちの光の照射時間と海藻の項の末尾に述べたように，何が何で
も強い光を，とする必要性にとらわれることはないとされているのであるから，そのような要
求には必ずしも応じなくてよいものと思われる。したがってこの目的のために想定されるシス
テムとしては，集光部は単純な凸レンズを用い，次工程の伝送部の合理化と照射メカニズムの
適正化を合わせたトータル設計と考えることの方が重要となろう。
一58一
2）光の伝送
これまで入工的な光伝送の中核をなしたものはガラスファイバーであり，実用実績も多様で
ある。今Eiでも先端技術と称せられ・その歴史は短いもρの技術開発の成果はめざましく・図
慧一2−4は，その透過性能が最：近10年間で飛躍的に向上し・もし海中に海表面の光を届ける
とすれば，実用上その減衰損失をまったく無視できることを示している。
1000
鋤
100
50
損
10
失 5
（6B加｝
1
05
0．1
1968 1969 1970 1971 1972 1973 】」974 1975 ｝．976 19？7 1978
（年）
図H−2−4 石英三光ファイバ低損失化の経過
ガラス材料も多様に開発され，用途に応じた材料の選択は可能である。一般に結晶材の透過
性について赤外域にくらべて紫外域は透過し難いとされ，一般のガラス窓が紫外線の侵入を妨
げているようにいわれるが，光学ガラスについては特殊な赤外用ガラスを除けば実用上問題に
ならないだろう。図H−2−5は，種々の光学結晶の透過特性を示したもので，可視域につい
ては，多くの結晶が透過適性を満足させていることがわかる。
ガラス以外の透過材料としてはポリスチレンなどの有機ポリマ∼や種々の液体を選択できる。
いずれも透過性能はガラスにくらべて劣るが，材料のフレキシビリティーや大ロ径工作性に優
れており，海中のように特別な強度や耐久性を要求されるような用途に適用しやすいように思
われる。
精巧に作られた光ファイバーが映像や信号伝送に役立っているが，光をエネルギーとして送
るだけの用途に対しては横造の簡易性やコスト面で，このような代替材料の適合性が高くなる
だろう。図豆一2−6は有機ポリマーの吸光係数を示している。透過性は光学ガラスに及ばな
いが，光伝送路の透過損失はこのような透過材料のみできまるものでなく，たとえば，ジョイ
ント部のかん合や軸ずれなど接続によって失なわれるロスも無視できないので，このような代
替材料で大口径単繊維の無結節管をつくることができれば本題の用途に適応できる可能性は高
いだろう。
一59一
ξ物貿名30．2
9◎毫 o．60ρ露 箋
慧
辱
ε ＄沁
2倉 3魯
窮．峯 o．δ 昏．書 夏 露 曝 藝 霞 工曇 露讐 30
§．2
譲罷 μ
図H匠2．．一5 結蕪の透過特姓
注：黒塗りに示すのが透過領域 ， 1R−Xは赤外用ガラス㊧a蟻sclユ＆し0麟捻社〉
6㍗
遷5
ヂ。
ひlo
一1葡。＿
§
至
一30蓼轟き
マ
嚢
｝ ．ヨ
霜 5
榊
議看蓼
◎
L、一∼蕊1
600§！◎620 ξ33（｝s棄｝6…翼｝ 義3〔｝ξ；7（）ξ53e
λ（轟轟
麟訂一2一一6 有機ポリマーの吸光係数
（一〇一）：ポリスチレン
C−Rの伸縮振動：ツ。 （脂肪族）
ジ （：芳番謡）
（一鯵一〉；ポ弓メタクワル酸メチル
C一銭の振動：シ（紳縮）
δ〈変角〉
一60一
の種類を示す。
3） 光の海中照射
光の照射は集光と逆の機構であり・レンズや反射鏡の検討が必要であるかも知れない。ただ
し光は水や空気中に出ると良く散乱するので，限られた光を効果的に利用するとなると光の指
向性を高めて対象物に良く到達させられるよう配慮が求められよう。
このため，海申照射部はできるだけ分岐させ対象域に広く照散させることが望まれるし，反
射鏡などによって光の指向性を糊御するための装置化が考えられる。しかしながら，これらは
環在までのニーズ不足のためその開発実績はほとんど認められない。ただし一般の反射鏡材に
隈れば，図∬一2−7のように金属材料の反射率は知られており，必要に応じて応用できるだ
ろう。図から可視域で安定した反射の良さを示すのは銀とアルミニウムであるが水中での実用
化を重視すればアルミ鏡板がコストや耐蝕性などを考慮しても適性が高く，光伝送管の先端加
エと合せた反射笠の∼体ユニットの設計が要求されることになろう。
100
90
，一 ， 一齢騨
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●
10
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●
0．4 0．6 0．81 2
噛 6 810
披長μ
図∬一2−7
蒸着直後のAg， Al，Au， Cu， Rhの彼長0．22∼10μ
における反射率（G旧ass）
また光の海中照射については，前述の集光や伝送とは異なり，直接生物に関わってくる問麺
なので，生物学的見地にたった照射方法一すなわち，照射する光の強さ（量），披長（質），
照射疇間等 を考える必要がある。光と生物との関係の定量的な評価がその場合のシステ
ム設計の根拠となるのだが，前述のようにご．の類の研究例は極めて少ない。それでも，今日ま
での知見にもとつくと次のことがいえる。つまり藻類全体の傾向として正常な生育を継続し，
かつ増殖を図るためには，対象となる場の光の強さ（量〉は2，000∼5，0001x程度とし，波長
（質〉は可視光域内が最大になるようにし，さらに照射の際は藻体に対してマイクロ秒の単位
ででも間欠照射することが重要である，ということである。
一61一
（2） 入輝光利用による無業層への光の導入（［発電→送電→海中発光3システム）
前述の太陽光利用による［集光→伝送→海中照射〕システムが光源を海の外に求めたのに対
し，この入工光利用による［発電→送電→海中発光3システムは光源を直接海中に持ち込んで
しまうものである。何らかの発電方法により得られた電力を海中に設置した人工発光体まで送
電するのは既存の電カケーブルで十分対応可能であるし，入工発光体の製作・設置については
今後さらに技術開発を行う必要があるにしても，漁業で既に利用されている水中集魚灯や水中
ライト等の応用により比較的容易に開発することができるだろう。
以下に人工光利用システムとして想定されるメカニズムを大まかに発電部，送電部，海中発
光部に分類し，その区分によって記述を進める。
1＞ 発電
発電システムは，産業動力利用のものと波力等自然エネルギー利用のものとに大別すること
ができる。入脚光のエネルギー源として電力を用いるのであれば，経済的にみて最も安価に電
力を供給できる発電システムを選択するのが当然であろう。現状では既存の一般産業用電力を
利用するのが最も経済的であるし，容量・供給の自由度・技術上の面から考えてもかなり有利
であると思われる。
しかし，今後，発電から送電，海中発光にいたる全工程をトータルシステムとしてとらえ，
技術開発を行うことにより，より経済的な発電システムが現われる可能性は十分ある。たとえ
ば撃力発電方式は夜間における発電が可能なため，既に航路標識，海洋観測等のブイに利用さ
れており，人工発光のためのエネルギー源として検討に値すると思われる。
2） 送電
いつれかの発電システムにより得られた電力を海中に設置した人工発光体まで送電するのは
既存の電カケーブルで十分である。電力用海底ケーブルは，近年，国間，地域間の大規模な電
力連系線としても建設されるようになり，技術的にも飛躍的に発展し，利用度も増大している。
また，設計，製造の面でも大きく進歩し，強度の面でも種々工夫した構造になってきている。
3） 海中発光
人工発光体を製作して海中に設置することは現在の工学技術の状況から見て，さほど困難で
はなく，むしろいかに効果的，経済的かつ安全なシステムとして製作，設置，運用，保守する
かが今後の課懸である。とりわけ藻類の光合成にとって必要な光の強さや波長分布を把握する
ことにより，いかにして効果的な発光体を開発するかが問題であろう。
光の波長を例にとってみても，前述のように藻類の光合成は必ずしも太陽光のスペクトルの
すべての領域に関わるとは限らないことが判っている。紅藻は赤色系スペクトルの吸収が弱く，
緑藻は緑色系スペクトルの吸収が弱く，それぞれの色は利用されないスペクトル成分の反映で
ある（前出図H−1−20参照）。したがって，人工光でも対象とする海藻に必要な分光源を有
するものであれば，同様の目的に利用できると考えられる。既に各地の栽培漁業センターでは
クロレラ等の餌料生物の培養等に多くの蛍光ランプを使聴している実績がある。
一62一
太陽光に比較的良く似た入工光としては，キセノンランプがあり，ハロゲンランプの中にも
自然昼光に近いものを多く見出すことができる。図E−2−8は太陽光とキセノンランプおよ
び貨常良く使われているタングステンランプのスペクトルを比較したものである。こうして見
るとタングステンランプにも可視域分光が含まれているが，エネルギーとしては赤外成分が多
いために熱が邪魔になり，海藻の光合成に対しては，赤色系スペクトルを多く吸収する緑藻i類
にはあるいは役立つかも知れない。しかし，紅藻類や褐藻類が十分に生育するためにはキセノ
ンランプのように太陽光に近いものでなければならないと考えられる。このように光の波長
（質）だけを例にとってみても，藻類の種類によって光合成に必要な波畏域は異なるので，今
後は対象とする藻類にとって最適な光条件を解明することにより，入工発光体を開発する必要
があろう。
このことは，P．57に述べたような理由により入工光を［集光動伝送→海中照射3システムに
よって，無光層へ補給する場合にも考慮する必要があるのはいうまでもない。
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光源（μ）
キセノンセップ
ー一・一・一一一
^ングステンランプ。
一一一一一一一一。
ｾ陽光
図H−2−8 太陽光，タングステンランプ，キセノランプのスペクトル比較
③ 無三層への光導入システムの例
光利用による動・植物の生育促進，生産性増大に関する技術開発例として最も代表的なのは，
農業における施設園芸である。施設園芸では，特に冬期間，新鮮な野菜を中心に栽培を行い種
々様々な果樹や三等，作られていないものは無いといわれるまでに普及している。コンピュー
タ制御による園芸施設もすでに約600基が稼動しており，さらに人工光源を利用した完全環境
制御の，いわゆる「植物工場」も出現するに至っている。
これに対し，水産業における光利用に関わる事例をみてみると，集魚を目的とした光利用の
実験研究例や，光による魚類の成熟の促進・抑制に関する検討例は数多いものの，魚介藻類の
生育促進，生産性増大に直結するような技術開発例は極めて少ない。表H−2−2に魚介藻類
一63一
生産管理における光利用技術の利用状況を示した。
表H−2−2 魚介藻i類生産管理における光利用技術の利用状況
光の利用形態
照射時間制御
主 な 対 象 生 物
目 的
植物プランクトン
魚 介 類
度
産卵期の調整（早期採卵）
マダイ、ヘダィ
○
成熟促進（軍期採卵〉
アユ、ニジマス
○
成熟抑制による出荷調整
ア．ユ
○
初期減耗の低下
クロダイ
○
種苗の保存，均質化
○
ノリ
初期餌料生物培養効率増大
光の強さ
i量〉制御
海 藻 類
実用化の
◎
クロレラ
集魚灯，集二二
サンマ、イワシ、サバ
魚群誘導
アジ，イワシ
＠
Cカ等
◎
i敷網漁法
イケス内飼育
宦i如マグロ等）
被の波長 産卵誘発
（質）制御
i紫外線照射 滅菌
0
アワビ
○
カキ
◎
＠：一部の種では実用段階，技術開発もかなり進んでいる分野
○： 〃 ，ただし未開発領域も多い分野
く出典二電力中央研究所「土研レビ三一州α12より一部改変）
海藻類の光合成活動をより活性化させ，ひいては藻場造成をも促すことを目的とした光環境
のコントロールは，まだほとんどが構想段階のもので，一部で先の図豆一2−2の集光装置と
光ファイバーを用いることにより藻類の水槽培養試験を進めているにすぎない。
光利用の構想例としては，既にマリーンランチング計画昭和56年度委託事業報告＝書「海洋牧
場の環境モニタリングシステムのモデル化に関する研究」（P．149∼172）に紹介されているし，
同58年度報告書「複合生産システムの類型化及びシステム設計に関する事前評価」（P．180∼18
3＞にも図嚢一2−9が示されている。その後，他の文献に挙げられている構想もこの類型に属
するもので，ここにあえて言及しない。
将来実用規模でこのシステムを想定すると，海中にある小さな光が効果的に魚類の餌になる
植物プランクトンの発生を促すことが推定され，無光層へ何条にものぼる光の雨を，まさしく
雨滴のように微細な間欠方式で降らせることにより，不毛の海を豊沃な漁場へと転化できるの
ではないかと期待されるのである。ただし，水温・CO2濃度等の条件も考慮に入れることは
論をまたない。
一64一
＼、し／
∋○←
鰍ブ，／11、＼
光
箋
曳駕
照射浮体
、 噸ハ“
ツ“つい’
照射
アンカー
図H−2−9 光補給システムの概念図
（出典：海洋産業研究会「複合生産システムの類型化及び
システム設計に関する事前評価」昭和59年3月）
i卜2−2 有光層への人工的受光面の設置
ここでもう一度，有光層への人工的受光面を設置する理由を整理してみると，
①水深が深く，海底には光が十分に到達しないため，藻類が十分に生育できない場合
②水深は浅いが，水の透明度が悪く，海底には光が十分に到達しないため，藻類が十分
に生育できない場合
③水深は浅く，海底に光は十分到達するが，海底が砂・泥質のため藻類の付着基質がな
く，生育できない場合
等が考えられるが，ここではまず人工的受光面構造の諸方式について整理し，次に人工的受光
面設置に関する薪しい考え方を示した。 ・
（1）人工的受光面構造の諸方式
入工的受光面の設置方法は，主として設置対象域の水深，地形，底質，流況等の自然環境条
件によって異なるが，大別すると，受光面を海底に固着させる方法（海底固定式）と中層に浮
遊させておく方法（中層浮体式）とが考えられる。
1） 海底固定式受光面の設置例
本方式による実海域設置例としては，北海道におけるコンブ漁場の造成を目的としたふとん
籠方式と鋼管パイル方式が挙げられよう。これらは主として砂浜域においてコンブの着生の促
進を図ろうとしたもので，上にあげた設置理由の③に該当するものである。したがって，海底
に太陽光が十分に届かないために，有光層に受光面を設置してやるという本来の意図とは若干
一6卜
表H−2−3 海底固定式受光而の設概例
名 称
概 要
ふとん寵
①設置海域：北海道羅臼晦
方 式
②対象種：コンブ類〈オユコンブ、マコンブ〉
図
図1 ふとん範徳設構遷惚
十一 魂・Om 一 トーL2m一→ 丁
「こ」＼蔦
蔑
③方法：10∼30k琶の劇石を約5赴アルミナイズド鋼線で圏い、
エ
用の合成樹脂襲マット上に配概する。
図2 3．とん寵錨設の設譲法3D
④効果：砂地に自然石を投入する際に問題となる埋没と散逸を
沈下防止シート
i合成樹脂製｝ふとん臆（アルミナイズド鋼線、石ぞ打0∼30kg｝
長期にわたって安定したコンブ生産が可能となる。
⑤問題点：施設上翻の金網がコンブ裸取上の障害となる。
7 毒m
m
B．4m ゲ
鵡
．，差2》 30m
5
霧
図3 鋼管ノぐイノレ施霞憂幸諺∫謹図ω
1
鋼管パイル
①設鷹海域：北海道羅E韓1∫
方 式
②対象種：コンブ類
’｝艦
｣臨
薯擦撃鰐鰹滞憾鳶‘賊挿「 3矯
・響；済：澤∫’
’懸
③方法：3m間陽に砂申に打ち込んだ炭棄鋼管パイルで被覆し
L鋼を固定し、コンブの着生暴質とする。
④効果：砂波帯内の砂層厚の大きい場所での漁場造成が可能と
tm
@1m
ポル聯 12c獅L鱒蹄聯 ビ■
2．5cm
錘合成樹脂パイプ 差難§坐玉綱管φ1652c阻
禰・ 噴ミ
合成樹脂管φ ユ
@20c舶臓
（出典：資源協会「つくる漁業」をもとに作成）
異なるが，本方式による実海域での設置例は他に見当らないので・表E−2−3に紹介する。
なお，本方式に関する構想研究事例としては，「マリノベーション構想（第二次基本構想案」
（1985）にみられるような・主に砂・泥域海馬においてかなり長期的な効果を得るために・パイ
ル等の大きい強度を持つ剛構造としたものがある（図H−2−10）。ここではその具体的な構
想例を図∬一2−11に示す。
蝉、灘 ．．．！：：重．
・ご∫㌔！
ワ’
E櫻．履
え．淘♂梱
．｝雛
奇童一2−10 入手立体海底
（出典：水産庁「マリノベーション構想（第二次基本構想案）」）
2） 中層浮体式受光面の設置例
本方式による実海域設置例はいずれも設置以前に海底に太陽光が十分に届かなかったからと
いう理由で設けられたものではない。翼体的には垂下式養殖施設，浮魚礁等の施設があげられ
るが，これらは従来自然の地形を利用し，波浪の影響の小さい海域を用いて漁業者の経験から
改良が加えられて用いられてきた。
最も一般的に考えられるのは，網とロープで形成される図H−2−12に示すような構造のも
ので，すでに種網用やコンブ類の養殖用に広く用いられている。
図H−2−13に示す浮体は，受光面そのものは剛構造であるが，設置場所における海象，気
象条件に対してほぼ定位置に保持するためにチェーンによる2点係留としたもので，すでに19
76年8月，兵庫県津居山沖にて実証実験が行われ，藻類の付着生育とその上下水域での総：合的
な生産力増強効果が確認されている（図H−2−14＞。
また，図H−2−15は大分県浅海漁業試験場が藻場造成という面から実用化試験を行ったも
ので，アカモクの養成に使用され所期の成果を収めている。
なお，本方式に関する構想研究事例としては，マリーンランチング計画昭和58年度委託事業
報告書P。105∼P．110に詳細が述べられている（図H−2−16）。すなわち，受光面を小型な
単位に分割し，テンションレグ式1点係留として係留索相互の係留負荷の適正配分という施工
上の最も困難な問題を排除し，総合的にコストを節減する可能性を求めたものである。これは
将来は広域に一定の拡がりをもって展開設置し，あたかも人工的な海底として機能させること
一67一
◎一一一◎
、 ｝ 1
〃 ㍉ t l
∠ 、 1 8
◎一一一一（⊃ ○一 （⊃
（平面図）
槽馳一
｝ノ＼
曜
〈側面図）
三角柱状ジャケット 四角柱状ジャケット
① 柱 部
○
Q
◎
．）
グ
○
、
N
∠
6
N
○
○
○
梁部材による糊
幾
床板部材による棚
（空間にネット等を張る〉
（一部を空間又はネット等）
② 棚 部
③全体図（棚部は藻場，構造物全体で入用礁となる。）
図丑一2−！！ 海底固定式受光面の構想例
一68一
図n−2−12 種網の養成施設
（出典：水産庁研究部「赤潮対策技術開発試験マニュアル集」）
二うこ頂
メジナt靖殊魚・
3醗インダイ㌦ヨ，軽し魚、
ξ
占ウツ㍉・ギ幼・築氏｛1㌧、
インディー未皮魚ノ
、6
」mノパ’しモ幼強豪い
アイナ〆・クジみ幼・｛各三皮魚｝
0
サ曾ノ，ヘラ・愛ハ？’コベラ∼幼㌧孤成魚）
傑
マアジ1未成魚｝
3㎡ウスメバrレ翁・・か疏魚）
岸’
ノパん口こ成魚1
曳、
白
レアンカリチニ ン
2⑦
笹
ウマ’ゾラハギr咳魚，
30騰・でシダイ議成魚．
i ヒフ㍗サし濤氏魚・
i
餅’
・ 侮底
」
」
⑱
図H−2−13 人工藻場試験施設 図H−2−14 施設に網集した魚類の生息域
（出黄：水産土木」第19巻第1号，通巻37号〉 〈出典：「水産土木」第19巻第2号，通巻38号）
ボ’しトヲーット
海申で駅・桝犬態
を県っていろ
→
皿
図∬一2−15 特製付着板の投入図
（出典：図H−2−12に同じ）
一69一
＼1ノ
一○一
！1＼
講／〆矢壷
ぎ夢μ♂
・’ ．・’べσ。．’㌧・＝
中間…麟＼●”’hい●”
可耕
醤穿
↓↓↓
↓↓↓
幼種魚の蛎集
藻類の附蔚（光含戒）
未威魚、銭魚の灘留
一縷物の沈下
麗薩iの生酒力の増大
図1−2−！6 疑似海底の基本概念
（出典：海洋産業研究会「複合生産システムの類型化及び
システム設計の関する事前評価」昭和59年3月〉
平 面 形 状；
正四角型又は円型
蕊 体 寸 法；
三辺の長さ又は径、1∼5m程匿
藩体搬饒と構遮；
一例下艦
（
ノ （ ）
、 ’
⑱固体面
⑬粋と・一ブ
◎紳と翻
⑪張餐塩含有碁質
産 麗 密 度； 詳緬設計に轟いて薄めるが、暑藩体の丁度をずらすζとによ，
高密度の麓匿も可緩io
図H−2−！7 構成概念補足
（出典：悶上）
一70一
■
を想定していることもあってこれを“疑似海底”と名付けた。図H−2−17は対象種により単
位浮体の構造に各種の対応が可能であることを示す。
なお，海底固定式にしても中層浮体式にしても，実用の立場で事業化しようとすると次のよ
うな主として経済性の問題の解決を図る必要がある。
①構造物自体の製造コストを考える場合，その構造材の素材の選択と使用量の多寡の検
討が必要である。
②構造面では一体形，分割（例：パネル組立形）の比較検討が必要であり，パネル組立
形の場合，水空性の検討，また構造物のパネルの規格化も検討すべきである。
③材料面，構造面の検討と伴って，構造物の運搬，現地組立および設置工事のコストへ
の影響も無視できない。
④構造物一単位における必要かつ十分条件の設定を前提として，製作，運搬，組立，設
置および係留までをトータルシステムとしてとらえることにより，最小コストになる
ようにシステム構成を検討し，検討することが必要となる。
（2）入工的受光面設置に関する乱しい考え方
前述のように中層浮体式構造は従来より浮魚礁として扱われている構造に似ているが，浮魚
礁の目的は単に集魚の道翼として設置されるものである。これに対して，ここで考える人工的
受光面は群として海中空間に拡がりをもたせて配置し，あたかも広大な海底が有光層にせり上
って，降り注ぐ太陽光を受けて活発な生物の活動を引き起こすようにすることを寸法としてい
る。二時に完全な太陽光の四六でなくユエット構造体の配列もモザイク形や段違い形など工夫
を凝らして陰影部も創出し，この入工的な疑似海底の上下の海中空間をも立体約に有効活用し
て，その海域の生物生産の機能を根本的に改変することを目的としたものである。したがって，
この中層浮体構造物はなるべく長期的に安定した機能を保持することが望ましいのはいうまで
もない。
ここでは，まずそのようなユニット構造体による中層浮体受光面の流体力学的特性について
の現在までの知見，およびこのシステムを展開するたあの問題点，その処理の手順等を述べる
ことにする。
中層浮体の中で実用的と考えられるのは一点係留で緊張係留によるものである。このような
中層浮体が，風，波，潮流の複合環境外力下でどれだけ定常変位し，動的に変動するか，また，
係留策に働く張力はどの程度かを推定することは，中層浮体を設計する上で重要である。現在
では，これまでに石油掘削リグ等の大型海洋構造物を対象に蓄積された研究成果を組み合わせ
ることにより，基本設計に必要な程度の精度でこれらを推定することは可能である。
そこで以下には，中層浮体の寸法，設置海域，設置状態，環境外力の設計値，その他の前提
条件を明確にした上で，中層浮体と係留索の定常変位，動的変動，ならびに係留索に働く張力
の推定法の解説を試みる。中層浮体の連動としては，浮魚礁自身の6自由度運動と，中層浮体
の振れ回りと，中層浮体・係留索の衝撃的挙動が対象となる。
一71一
’まず前提条件を明らかにすると次にようになる。中層浮体の形状は円盤型とし，その直径は
3∼6mとする。円板には適当な浮力材を取り付け，重量に勝る浮力を付与してある。円盤の
材質は無勢鋼板，有孔鋼板，網状鋼板，FRP揮いずれも可とするが，最も厳しい流体力がか
かる場合を想定して，円盤の上下面での水の貫通は無いものとする。外洋に設置する潜水型中
層浮体の上面の吃水は，船舶の航行を妨げないため，10∼30mとする。中層浮体の設置水深は
50∼！000mとする。係留方式は一点係留の緊張係留とする。中層浮体は単独に設置される場慣
を主に考えることとする。実用的には中層浮体は多勢配置されるであろうし，その場合には中
層浮体の振れ回りが問題となるが，振れ掌りは別途考慮することにする。係留索の材質は問わ
ないが，簡単のために索は伸びないものとし，また，その断面形状は円断面とする。使用する
アンカーは海底土質に対応して十分な把駐力を有するものとする。
海洋の自然環境としては，波，風，潮流が主要なものである。中層浮体の安全性を考える場
合，これら自然環境の最も厳しい状況と組み合わせを考える必要がある。このためには，中層
浮体の設置海域ごとのこれら自然環境の統計資料が揃っていなければならない。ここでは，異
体的事例計算を行うわけではないので，自然環境の一般的取り扱いについて述べる。幸い，中
層浮体は潜水型であるので，風の影響は直接には受けない。ただし，風は水表面に吹送流を発
生させるので，風の影響は潮流に含めて考えることにする。
波の影響は，中層浮体の吃水に応じて指数関数的に減少する。しかし，10∼3伽の吃水では，
波の影響を無視することはできない。波は一般に不規鋼であるが，大型海洋構造物の設計には
50年あるいは！00年に一度の大波を設計波とする場合が多い。構造物の耐用年数を上回る再現
町尽を定めて設計波を設定している。100年に一度の大波で波高30mというのが一つの目安と
なっている。しかし，中層浮体にあっては，これは過大な要求である。経済性を考慮すればエ
ネルギー密度の高い！0秒前後の周期で，彼崩れを起こす直前の彼傾斜1／10の波高を設定被と
するのも一案である。すなわち，波長150粕で波高15mの被である。
潮流，海流の流速は，海域により大きく異なるので一概には言えないが，3姓程度が一つの
冒安である。海峡では6ktにも達するところもあるので，具体的に設計する場合には中層浮体
の設置海域の情報は不可欠である。潮流の流速分＝布は必ずしも一様とは限らない。水深が200
mを越すと流向は水面と海底とでは同一方向とは限らない。これらの情報も設置海域ごとに収
集する必要がある。しかし，挙動の本質を見るため一般性を失わない範囲で簡単化することに
して，流速分布は∼様で，流向も深さ方向に変化しないと仮定する。
中層浮体にとり最も過酷な状態となる波と潮流の男向の組み合わせば，中層浮体の形状・係
留方式等により若干の違いはあるものの，波と水面近傍の潮流が同一方向となる組み合わせと
見てほぼ間違いは無い。
上記の前提条件のもとで，波，潮流の自然環境下に置かれた中層浮体の挙動は図H−2弓8
に示す逓りとなる。潮流，波による定常外力により，定常変位し，波の変動外力により変動す
る。水平変位を例にとり，その時刻歴を模式的に表したものが図E−2−19である。これらの
一72一
解析法を次に述べる。
波
（揚力）
吹送流
FL
ε：；ミ三ヲヨー．＿．． ぐ（モー川
マ ロ ほ
ミの ねハロ コ ヘ ノ
1 ＼7／ FD （抗力）
1 ’
1 ’
1 ”ト、、
1 ！ へ＼こ＼＼
潮流
コ ノ
ヘ ヘ ヘへ
1 ，’ ㌧，〉＼ノ
き ノ ノ
・ ’ T（張力）
1 ’ ，
蓼 ”
1 ／ ，”
置 ’ ”
華 ， ，’
ほ ノ ノノ
ノ ら
㌧＿＿一ノ 振れ回り
図H−2−18
風，波，潮流中での中層浮体の挙動
水
平変位
振れ回り周期
波周期
ρ
@ ’
@ ’
f
@’
@’
一
h
’
、 喝
’
’
@ 陶
’
@ ノ ’
彼漂流
一
、
動的変位
振れ回り
闖﨑ﾏ位
0
t
図豆一2−19
中層浮体の水平変位
一73一
波，潮流により発生する定常外力が，中層浮体と係留索の浮力，重力，ならびに係留反力と
つり合うまで，中層浮体は定常的に変位する。ここでは，中層浮体と係留索の浮力と重力は既
知である。潮流，波により中層浮体と係留索に作用する定常外力と，係留索による係留反力を
推定する必要がある。
波，潮流により発生する変動外力が働くと，定常外力により定常変位した位置を平衡点とし
て，中層浮体は運動を始める。運動モードは，前後，上下，左右運動である。いずれの運動モ
ードに対しても係留索による復元力が働くので，運動は往復運動となる。動的なカのつり合い，
すなわち，運動方程式は次のようにして導かれる。中層浮体と係留策の慣性力とつり合うカは，
波，潮流が中層浮体・係留索に作用する変動外力，中層浮体・係留索が運動することにより生
ずる流体反力（付加質量，造畢減衰力，揚力等〉，それに係留索による復元力である。ここで
は，慣性力は既知であるが，その他のカを推定する必要がある。 亀
中中浮体を長期に係留する場合には，生物付着を避けるわけにはいかない。しかし，生物付
着は，中層浮体と係留索の形状が変わるだけであるので，早しい形状に作用する流体力が分か
りさえずれば，重力と浮力を変更するだけで，中層浮体の定常変位も運動変位も容易に求める
ことができる。
係留索に働く張力を模式的に表わしたものが図∬一2−20である。係留索に働く最大張力は，
中層浮体，係留索の定常変位と運動変位が知れれば容易に求めることができる。変動外力の周
期が各運動モードの固有周期に合致する時に運動変位は大きくなり，したがって張力は大きく
なる。運動モードの固有周期は，係留索の長さ，すなわち，水深と，係留索に働く初期張力に
大きく依存している。この固有周期は，係留索による復元力と中層淳体・係留索の慣性力から
容易に求められる。ただし，ここでは係留索は常に緊張状態にあるものとして，索がキンク
（索がよじれてカスプ状になること）するとかスナップ荷重（索が一旦緩んで次にピンと張っ
た時に加わるショック状の荷重〉がかかることはないものとする。また，空中で凧が舞うよう
に，中層浮体が振れ躍ることはないとしている。索がキンクしないようにするには，索の製品
を適当に選ぶか，索が常に緊張状態にあるような中層浮体システムを設計すればよい。スナッ
プ荷重を避ける方法も同様である。中層浮体に比べて係留索の重量が大きくなり，係留索の運
動が大きくなる場合には，係留索の慣性力が張力に大きく寄与する。この場合でも，中層浮体
と係留索の連成運動方程式を解くことにより，係留索に働く動的張力を推定することが可能で
ある。
中層浮体の振れ回りは，海洋石油生産システムにおける石油積み出しの一点係留されたタン
カーの振れ回りの解析手法を利用すればオーダーチェックは可能である。しかし，円盤型で付
加物のたくさん付いた中層浮体に働く揚力のデータは極めて少ないため，精度の高い推定は難
しいのが現状である。中層浮体の振れ回り（長周期運動〉が間題となるのは，係留索に働く張
力が増大する原因となる場合と，中層浮体を多数個配置する場合に中層浮体間に接触事故が発
一74一
係
留
索張力丁
波漂流力
i静的張力）
変動外力
（動的張力）
初期張力
長周期変動張力
0
t
図H−2−20係留索の張力
生する場合である。係留索に働く張力の増大に対しては，係留設計の際に適当な安全率を導入
することで対処できる。これに対し，多列配置中層浮体間の接触闘題に関しては，揚力を含め
た流体力の相互干渉の影響が十分研究されていないため，今のところ精度の高い推定法は整備
されていない。しかし，模型実験で得られたデータを利胴すれば，ある程度の精度で多列配置
中層浮体の接触問題に対処することは可能である。また接触を前提とした中層浮体を設計する
ことも考えられるし，振れ回りの防止法を開発することも一案である。振れ回りは通常2次以
上のオーダーの波浪外力と，中層浮体の姿勢が変化することによる変動揚力と起振力となり，
長い係留索による低周波数の固有周期で発生するもので，振れ回りの振幅は主として2次の波
浪外力と中層浮体に働く揚力と低周波数域での中層浮体と係留索に作用する減衰力に強く依存
している。中層浮体に働く2次の波浪外力は推定可能である。しかし，付加物の多い中層浮体
に働く揚力や係留系の低い固有周期での減衰力を模型実験に頼らず推定するこ．とは今のところ
困難である。いずれにせよ，中層浮体の精度の高い振れ回りの推定法の開発は，中層浮体の設
計法を確立するために残された最重要課題の一つである。
一75一
【1−3 光利用システムの実証実験計画
植物プランクトンや海藻の生産性が光の影響を受けることは本章でもくり返し述べられてい
るし，入戸的にすら栽培漁業センターなどのクロレラ培養水槽で十分実証されている。したが
って，自然光の届かない海中に人工照射し，そこに幾ばくかの植物生産を確認しようとするなr
ら，それは既に衆知であって，実験の意味はあまり重要でない。もし実験システムの海中使用
の適性を見るなら，性能の保全とか漏久性の確認に関して極あて興味深いが本題の主旨からは
やや離れることになる。また光伝送技術は前述のように他の用途における開発が進み，海中に
おいても適当な水深のある範囲にわたって所定の照度の光を照射せしめることは設計上の問題
であって，あらためて研究開発の対象にしなければならないわけではないだろう。言い換えれ
ばこれまでの調査では要求に応じて無光層のある領域に光を補給し，そこに植物生産を開始さ
せられる一応の技術は整っているのだけれど，何故かまだ試験されていないことになる。これ
は有光層へ入漁的に受光面を設置する技術についても同様のことがいえる。
この理由は，今，二つ考えられる。第1は，光を当てることができたとしても海中の植物生
産のスケールからいって，それによる植物生産の人為的制御まで踏み込める自製を持ち得ない
こと。
第2は，特に植物プランクトンに関して，食物連鎖における基礎生産の重要性は一般論とし
ては認識されているが，今のところまだ低次の生産性から有用生物の生産性に対応させる方法
が明確でなく，仮に，植物プランクトンが増えた後，どのような生態系が展開するのかなかな
か見通しが得られないことである。たとえば赤潮などのような逆効果の心配もあろうし，たと
え良質のプランクトンを増殖し，それを食べる小魚が確認されたとしても，それらの採算確認
まで漕ぎつけるのは容易でないだろう。
しかしながら，ここでは以上のような点をふまえたうえで，光利用による生物生産技法とし
て実海域における具体的な実証実験の計画を提案する。まず植物プランクトン増産のための実
験システムについて，次に海藻増産のための実験システムについて述べる。
左心3−1 光利用による基礎生産増大のための実証実験
（1） 実証実験の；背景
光利用により基礎生産の増大を図るために重要な課題は，単に光照射による植物プランクト
ンの発生を確認することでなく，発生量をカロリー換算することであり，さらにそのプランク
トンによってどのような食物連鎖が開始されるのかを見極めることであるといえよう。この観
点からここでは基礎生産の完成された増産技法としてではなく，その構想の実現のステップを
得る方法として実験システムを考えるものとする。
実験システムは前述のような理由で，光と栄養と発生生物のエネルギー定量化を要求される
はずであるため実験水域で増減する生物量は外界から閉塞されている必要があるが，水や諸々
一76一
の物理要素は周囲と同質でなければならないので実験域の囲いは下記のようにプランクトンネ
ットを用いることにした。微細なプランクトンを封じ込めるようなメッシュは永の浸透に対し
ても大きな抵抗になると考えられ，長時間の実験はそ．の精度を落すことになると思われるので
大規模な仕かけは必ずしも適詣でない。以下にこのような主旨に従った海中のプランクトン増
殖試験システムを提案する。
② 実験海域
日本沿岸域のプランクトン生態を海域の環境特性から大別すると，栄養が豊かでプランクト
ン生：産量が多く，それ自体が光をさえぎって通常水深数10m域までにその光合成活動を限定し
ている親潮流域と，水が澄んで太陽照射は深く入り込むが栄養に乏しいためプランクトンの生
産量の小さい黒潮流域，および陸地の代謝が活発で富栄養もしくは汚染の進んだ内湾域の三つ
に分類できる。
自然湧昇などの助けによる深層の栄養塩と太陽光のドッキングが話題になるのは主に黒潮域
や対馬海流域であることからすると，概念的に光のニーズが高いのはそれらの海流域の深層と
いうことになろう。漁業活動の主領域を大陸棚とすれば，光照射の対象は水深！00∼200mの
底悪露となるが，太平洋側は外側に急峻な深い海があり栄養塩がそこへ落ち込んで大陸棚付近
の栄養塩濃度はあまり高くないことが予想されるので，この対象域としては当面黒潮域では九
州南部，対馬海流域では山陰沖や北海道函海岸などが挙げられよう。ただし実験システムに関
していえば水深の深い内湾もその対象域になろう。
㈲ 実験システムと実験方法
実験の目的は，光照射の有無による植物生産活動の違いを定量化し，策定される生産量に対
する栄養塩と光の設計を実用範囲にわたって標準化しようとするものである。このたあシステ
ムは同条件の閉塞環境を水中に設定し，その光照射の制御による生物生産の時間変動を測定で
きるよう設定されねばならない。主な測定項目は試験域の栄養塩の種類と密度，水温，CO2，
溶存酸素，プランクトンの種類と生存密度，そして光の照度などである。
実験システムは図鉦一3−1のように，海水に浮べた浮体上に受光レンズを設け，入射した
光を光伝送管を通して下部の照射レンズに伝える。ここで闇欠照射のメカニズムもできれば組
み込むようにする。この照射部を図のようにほぼ円筒状のプランクトンネットで囲み，光合成
生産がほとんどプランクトンネットの中でのみ行われるようにする。こ．のためネットは黒色な
ど光を透し難い材料を用いる。同型の光照射されないネットを準備し図豆一3−2のように同
条件で吊り下げ両者の光合成生産量を比較する。
光の照度は必要に動じて設定できるが，前掲の図∬一1−18などから，晴天時は海面の1／
100の照度1，0001xでも光合成が行われることが分かるので，海水の光減衰率にくらべて，減
衰をほとんど無視できるような性能の良い光ファイバーを用いれば，海中の照射面を1㎡とし
た時，上方の採光面は100c㎡程度の広さがあれば良いことになる。照射面から下方への光の減
衰は，図H−3−1のような構造ならネット内では無視できるだろう。
一77一
受光部
吊り環
ユ
ノ
（艦また副◎
’
〃
光
光
伝
送
管
伝
送
シ
さ
ア
ム
ダミー装置
ねじり止
図H−3−2 光照射比較試験例
％
8
反射笠
照射部
プ
ラ
ン
ク
ト
ぞ
ツ
ト
図H−3−1光照射実験システム例
∼78一
懸念される点はネットの目づまりで，分裂直後の微細なプランクトンを閉じ込めるようなネ
ットは周囲の海水の流動に対しても大きな抵抗となる可能性が高く，内外の海水の交流を防げ
栄養塩の安定補給や温度保持に不都合な影響を及ぼす怖れがある・したがってこのような方法
では長時間の測定には疑問があり，その試験結果の信頼性に危惧を持たらすことが予測される。
この提案はこのような閉塞条件の設定と管理面に最大の開発要素を含むことになる。
㈹ 実験システムの展開
前掲のような実験によって，実際の海洋環境における光と栄養と植物プランクトンの相互関
係が把握され，システムの設計標準化が可能になれば，それは求められる生産性から光照射の
採算検討に踏み込めるだろう。無光層への光導入システムの設計条件は他のあらゆる開発物件
と同様に，対象海域や対象生物の特性によって左右され，また製造コストは需要の影響を受け
るのはいうまでもない。しかし先のH−2−／α）で述べられたように関連する個別の技術の多
くは既に実用化水準にあり，本案件の推進のために多くの選択が許されることになると思われ
るので，光補給による基礎生産増大システムとして想定される概念を國豆一3−3のように示
した。
玉塾ど
ヘ ノ
ミα
身ヲ覧残
受光ブイ
3ミ
ミξ
ミξ ミξ
…
…
望芝
ζ ヨ
…
『…
：｝一
乙を …
ム
稗叉、
クパ、
ア留竃へ ノア終
声9電曳
ア晃、、
端宋照射
〔注：いずれの照射部も微細な点の集合体とし，マイクロ秒単位の間欠式とする〕
図葺一3−3 光照射による基礎生産増大システム概念図
一79一
広い暗黒な海中に降り注ぐ光の雨が，多くの漁業重要種の幼稚洪図の餌料として意味を持つ
ほどに，植物プランクトン（主として珪藻類）を量産できるようになれば，やがてこれらをコ
ントロールすることにより養殖をも可能にするであろう。いうなれば食物連鎖を自然のまま産
業に取り込んで効率化することも決して夢ではない。
ll−3−2 光利用による海藻増大のための実証実験
（1） 実証実験の背景
アラメ・カジメは水産上重要なアワビ・サザエ・ウエ類等の藻食性生物の餌料であると同時
に，魚介類の産卵場，幼稚仔の生育場として重要な役割を果たしており。また，沿岸域の環境
浄化作用等，海域において多くの効用がある。しかしながら，近年は埋立，干拓，その他の要
因により海中から海藻を閉あ出す傾向が強い。なかでも海水の濁りが海藻にとって不可欠な光
を奪ってしまっているのであるく前掲の図n−！−4）。
海中の海藻の光合成を実際に左右する基本的要因は光と温度であるが，とりわけ光は天候に
より左右され，海藻にとって常に最適な光環境を与えることはできない。また，海藻群落内の
樹冠の上と下では光の強さが5∼10倍も異なるうえ，葉状に分かれた葉の部分はお互いに重な
っているため各部分にあたる光の強さはめまぐるしく変わっている。
以上のような点を念頭において，ここでは光利用により主としてアラメ・カジメ藻場の造成
促進を図るための実証実験二例を提示する。まず無光層への光の導入による実験，次に有光層
への入工的受光面の設置による実験について，それぞれ計画の概要を述べる。
（2） 無光層への光の導入による藻場造成実験
ここでは太陽光利用による［集光→伝送→海中照射］システムの実証実験計画を提案する。
！＞ 実験概要
無界層の海底に藻礁を設置し，陸上にて集めた太陽光を光伝送ホース等によって藻礁まで送
って照射する。藻以上にはアラメまたはカジメの種苗を着生させたロープ等の基質を装着させ
たうえ，藻食性生物からの食害防止のため，ネットを取り付ける。また，光照射を全く行わな
い藻礁を10mぐらい離した箇所に設置して相互の比較検討を行う。
2） 実験海域
実験対象海域は，船舶の航行や漁業に支障および影響を与えない場所で行う。藻琴設置につ
いては，基本的には海藻の補償深度以深とし，その他対象海域の海象・地象条件と藻礁の安定
等を考慮のうえ決定する。一般的には，半閉鎖海域（例：東京湾）では水深10∼20m，開放海
域では水深40m以深ということになろう。
3） 実験システム
図H−3−4に本システム全体の概念図を示す。
i） 集光部（陸上設置）
フレネルレンズを使用した集光装置を陸上に設置する。36cm角と5c田角の2枚のフレネルレ
一80一
集光部（次頁の図∬一3−5を参照）
，一び蕊．イ8
一期．
義 翫
、・グ同「寒 ． 、武
乙
畢
二季≦
串．
夢夢φ
曝
ノ
か
誌
光伝送部
対照藻礁
導多
実験鋼製藻礁（次頁の図∬一3−6を参照〉
図豆一3−4 無光層への光の導入による藻場造成実験①
ンズの組み合わせにより小さい焦点を結ばせたものを！ユエットとする（図H−3−5（1））。
これを横2枚縦8枚計16ユニットを取り付けた集光パネル（1基）が垂直および水平に可動し，
太陽を追尾するしくみである（図1−3−5②）。集光装置全体としては集光パネルを4基連
結し，総集光面積は0．362x2×8×4≒8．29㎡である。
il）伝送部
ガラスファイバーケーブルあるいは光伝送ホース等を使用する。
一81一
飲廟の餓薄＼
光
，’”
，”μ
雲／
ゆノロリロめ
ノ ヘへ
／γ／＼＼堺
圏鞍翰 躍蝕軸
36c翰角
築 パゑル
フルネルレンズ
ψ
激寧繭監；対する繭一角
5c旧角
念臼’∼6㊥’
←焦点冨。ルネルレンズ
計爾監複蜜
マイコン
欝灘電爵緩
そ一夕一の趨鮎あよぴ俸止帽募
（1） 集光部（部分）
．騨くモーターの臨箆を譲遷して．伝蓮マる）
② 集光装置のしくみ
関U−3−5 集光部説明圓
光伝送ホース アルミニウム鏡板
食害防止用ネット 植林プレ＿ト
鍾堵
毅
駕 鍵
陸上の集光装置と直結
←
図／里一3−6 毒圏製三升
一82一
iii）海中照射部
海底に設置した2箇所の鋼製藻礁の食害防止用ネットの中にケーブル端末を入れる。アルミ
ュゥム鏡板等の笠を取り付けることにより照射面積の広がりをもたせる。照射する光の強さ，
波長，照射時間〈間欠照射を含む）等については実海域実験開始時点で得られている内外の最
新の知見により決定するが，それらが定量化されていない場合には室内予備実験等により最適
な照射方法を把握する必要がある。
iv）鋼製藻礁
藻礁の規模は10㎡程度を想定し，藻礁には種苗または幼芽を着生させた暴質を装着させる。
藻食性生物による食害を防止するためにネットを駁り付けるが，ネットの天井部は上部からの
光の侵入を遮断するため，板を張る（図H−3−6＞。
4） 本システムにより期待される効果
実験藻礁，対照旧訳ともに藻食性生物による食害を防止することにより，これまで定性的に
しか判断されていなかった実海域における光と海藻との関係が定量的に把握されることになろ
う。
また，本システムにより，太陽光が届かない従来未利用の漁場，とりわけ砂・泥域の海底に
おいて藻場造成が可能であることが確認されれば，全国の類似の海域において波及することが
晃込まれる。
なお，無光層への光の導入による藻場造成実験としては，他に図∬一3−7に示すようなシ
ステムも考えられる。これは減光装置を浮体に搭載することにより海上集光を図り，光伝送ホ
ース等を利用して海中照射するものである。本システムにおいてはとりわけ集光装置と搭載用
浮体の相互の性能と経済性の問題を十分に検討する必要があろう。
（3） 有光層への人工的受光面の設置による藻場造成実験
ここでは有光層への中層浮体式受光面設置の実証実験計画を提案する。
！＞ 実験概要
海底に太陽光が十分に到達しないような海域の海中空間において，対象藻類の生育に最も適
当な光の強度を有する深度に浮体を係留設置し，その浮体構造に目的対象種の着生生育に適し
た性状を持たせ，臨場を形成させる。
藻場面積を拡大させるために複数の単位浮体を多数，なるべく近接させて設置する。
2） 実験海域
実験海域綜船舶の航行や漁業に支障および影響を与えない場所で行う。海域の波浪について
は，浮体構造および係留系の強度設定により幅広く対応可能である。また，過・富栄養的海域
が本システムの有効性を実証するのに適当であろう。
3） 実験システム
i＞ 浮体部構造
単位浮体の径は約3∼5mとする。対象種はカジメ類とし，その種苗を着生させた基質を浮
一83一
太陽光集光装置
浮体
馳門幽 御
ゆ
メ
太陽光伝送ホース
ノ門、
受光板
図II−3−7 無光層への光の導入による藻場造成実験②
一84一
体構造に適宜装着する。付着基質と浮力形成部の構造はなるべく一体化するよう適当な材質を
選択，要すれば新たに開発する。
三i） 浮イ本群酉己置
実験浮体数は第一期実験としては5個程度とし，逐次追加拡大する。群配置を決めるために，
試験水槽において予備実験を行う。図H−3−8に実験システムの構成を示す。
例えば5m程度
模型実験と解析により決定する。
3鵬程度
軍
キ
∼50m程度
〈レ
1
命一
図豆∼3−9 実験システム平面配置図
図H−3−8実験システム側面図
実際の海上設置に当っては，船舶からの自由投入の場合もあるので，シンカー着底までの位
置の誤差を考えて投入を行う。また図豆一3−9に平面配置図を示したが，本システムはその
機能上，特にこのように規恥的に酉己置する必要はない。
（4）本システムにより期待される効果
一般に海底に固着された海藻群落で見られる樹冠の上下における光の強度の差による生産増
大機会の損失は，本システムにおいては系全体が波浪，潮流により常に揺動することで，かな
り改善することができよう。また，本システムは従来の浮魚礁と藻場との機能を合わせ持つこ
とで，魚類をより立体的に蝟集させ，特に幼稚仔期の個体を長期間滞留させることが可能と思
われる。
一85一
第皿章 漁場豊度向上技法としての栄養塩補給システム
lll−1．基本的考え方
ここでは栄養塩補給のシステムを考えるが，周知の通り，わが国では内湾域における人口と
生産の集中，および養殖漁業に由来する過栄養化の進行と，外海域における一般的な貧栄養の
問題がある。
過栄養化に対しては，従来漁場保全の立場からの研究と一部の改善のための投資が行われて
いるが，今後，わが国周辺の海域に，肥沃な海洋牧場を広く造成してゆくためには，陸域にお
ける海域流入物質の形成の原点から，内湾，内海，外海に至るまでを一連の系として狙え，こ
れと生産対象種の生態系とを合わせた全体系の立場からの評価検討と問題の所在を追求してゆ
くことが必要と考えられる。
本章では，この中長期にわたる広範な問題解決への第一歩として，当面する間題点の基本的
理解のための関係事項の整理を行うとともに，今後検討すべき基本的技法の一つとして，栄養
塩濃度の高い物質を海域栄養塩の原資として把え，それを適正に評価処理し，輸送し，補給・
管理するためのシステム構築に関する予備的な検討を行う。また，栄養塩の原資としては，海
中栄養物質が沈降，沈積した海底堆積物も含めて扱うが，底層水を栄養塩として利用すること
に関しては，次章で述べることとし，ここでは，主に栄養塩を別の海域に移送・補給するシス
テムについて検討することとした。
今後，つづいて，陸域における処理方式を含めた，水，生物界体系の最適化の研究，海中空
間における対象種の生態成育に適合した栄養成分，およびその量の適正補給と管理のための具
体的技法の開発が必要である。
｛i卜2．栄養塩補給技法の研究の現状
本章でとりあげる栄養塩補給技法は，生産性の低い海域や貧栄養による諸現象が生じている
ような海域へ，適切な濃度の栄養物質を適切な時期・時間・場所を考慮して補給・添加するこ
とにより，基礎生産を高め，館の豊かな水産生物の生活にとって好適な環境を拡げ，漁業生産
レベルを向上させることを究極の目的としている。海域へ栄養物質を外から人為的に補給する
場合に最も重要なご．とは，この“適切な”という点であって，特に生産性を高めるのに適当な
栄養塩の原資（栄養物質を含む材料）をどのように選択し，どのような方法で補給するかが最
も重要な点である。
そこで本節では，まず栄養塩補給に関する既往の実験研究の事例と構想研究の事例を紹介し
て，研究の現状を整理することとした。
一86一
醗一2−L栄養塩補給技法に関する既往実験研究事例の整理
本報告書において栄養塩補給技法と呼ぶ技術の研究開発に関しては，以前より全国各地の大
学，国公立水産研究機関，民間企業等により研究が行われてきているものと思われるが，あま
りまとまった資料がない。そこで，ここでは入手した資料のうち，栄養塩補給による豊度向上
を直接目的とした研究事例を表1且一2−1（①∼⑳〉に，また，直接それを目的としたもので
はないが本作業を進めるにあたって参考となるようなその他の関連事例を表II−2−2（㊧∼
⑳）に分類整理した。
表1豆一2−！〈p．88∼p．9G＞の①，②はマリーンランチング計画の一環として研究され
たもの，③∼⑭は日本水産学会春季大会・秋季大会において発表されたもの，⑮∼⑳は海洋生
物・廉尿研究会（現在，海洋・尿尿・資源研究会に改称〉で報告されたもの，また⑳は水産海
洋研究会で報告されたものである。このうち，実海域における事例は⑱⑲⑳の3件のみで，他
はすべて室内実験によるものである。
表亜一2−2（p．91∼p．92）の㊧∼⑳は日本水産学会春季大会・秋季大会において発表
されたもの，⑳⑳は海洋生物・廉尿研究会で報告されたもの，⑳は横浜市におけるし尿海洋投
入例，⑭は気仙沼における有機汚泥海洋投入例である。し尿や海底堆積物の海洋投入は，し尿
海洋投入船業者が全国各地に30社近くあることや，港湾工事による堆積物の別海域への投入処
理が通常行われていることから，現在でも各地でかなり実施されているものと思われる。しか
しその全体像を総括整理するのは本調査の本趣ではなく，また時間的制約もあるため，ここで
はとりあえず㊧⑭の二つの事例を示すにとどめた。
一87一
表斑一2−1。栄養塩添加を主目的とした研究事例
坦 当 者
実 験 名
① 杉出元彦・
町井 昭
（水麓庁養殖研
栄獲塩添舶技術の蘭発
実 験 内
活性汚泥や汚泥に燐。または鉄を添
水槽中に浸漬したのち，珪藻を添茄 ，その後水槽壁の付着
物をはぎとり，その乾燥璽盤やC． N．P組成を調べた。
同 上
（水産庁養殖研
究所）
③ 大内絹子他
（東北大学1
梅水への窒素，燐添ヵ日
によっておこる諸現象
監
結
資 料 名
活性汚泥は付着微細藻の玉鴬殖を促進するための栄養鹿添舶
素材として有効であり，また，これを燐酸癒を添加するこ
とによって，その効果を増大させ得ることが呪らかとなっ
マリーンランチング
計癒昭鵜58年度研究
報告，腿林水産技術
た。
会言鐵壌務局 （！984）
し尿処理場の有機汚泥中に含まれて
クトンに対する増殖効果を調べるた
上機汚泥中に含まれている103∼1創の分子墨の麿機物四
分は珪藻類の他に赤潮鞭毛藻類の増殖をも促進したQ水産
計1唾1昭和59年度研究
藻類の増彊検定に使用した。
有燐藻類の生産を高め，餌料として不適切な藻類の噌殖を
捉叙しないような栄墨物質の添加が望ましい。
報告，藤林水麓技術
N源が硝酸態および尿素態の場合，添加濃度にかかわらず
珪藻類が優占。N源がアンモニア態の場合は，添加濃度が
商くなるほど，珪藻類の出現は減少した。試水のp｝1は珪
藻類が優占したものはNの化合形態によらずアルカリ挫で
昭翻鋭年度iヨ本水鷹
究所〉
② 本城凡央
験
容
日本各地の沿岸，および1中合数ケ所
燐を様々な濃度で添加し，自然光下
自然光下、止水条件にて，出現し
クP日フィノレa．溶存N・P濃度，溶存
てくる藻類の観察と、クP日フィル
有機炭素墾，pi！の測定を行った。
マリーンランチング
会議事務局（1985）
学会春季大会講演要
旨集 ｛1986）
あった。
1
器
i
微生物で処理したサバのアラ〈頭，骨および内臓）は，養
魚飼料の素桝として利綿でき北洋魚粉と代替し得る。
マダイに対する微生物
処理水産擁棄物の栄養
福岡市内の水艦加工嚇で得たサバの
この処狸廃棄物および未処理廃棄物
価
と北洋魚粉を・タンパク源とした対照
その間の成長と飼育効率を調べた。
⑤ 中山大樹・
雨冨田美子
（出梨大）大野
正夫・出中義
信（高知大）
メタン発酵廃液による
ミジンコの工商③
水質の推移
家畜糞尿をメタン発酵処理によりB
収を行った後，その発酵擁立をミジ
とを目旛して，前処狸法の開発およ
み，これらに伴う水質の推移を調べ
大型メタン発酵槽の廃液の10倍希釈液を用いた場合，睡oiRa
は増魅した。その二二，SSが二二して水が清澄化するが，
ろ液の水質は必ずしも改醤されなかった。
⑥ 中口大樹・
メタン発酵母液による
ミジンコの飼育②
豚糞メ タ ン発日摯廃液1こ研…酸またはオく
主な三囲遍子憾アンモニアであると推定された。また，活
独汚泥はメタン発酵廃液による継代活煙保持が可能であり
短期醗なら，アルギン酸カルシウムによる闘定化汚泥も使
④巖．Ajlossa諭
古市政幸・
米 療夫
（九彊大〉
（山i製大）
大野正夫・
繭処理
減圧蒸溜して分瀬し，毒姓霞子を追
毒姓霞子を追跡することにより，効率
のよい解毒法を開発し、抵希駅での
（高知大）
鐸柵工60年度臼本水産
学会春季大会講演要
簑雪集 （…985》
同 上
麟昌海59年度日本フ雪K産
学会春撃大会講繍要
崔垂集 （198毒）
えることがわかった。
雨寓由美子・
（山梨大）
⑦ 大川吉雄・
岡沢邦明
（土本研究所〉
衛藤俊司’
魚崎和実
（臼水コン）
下水汚泥の餌料性につ
いて
魚類（クロダイ，メジナ，コイ等） ，アササ，ナマコ，アル
テミアに下水余劇汚泥を薩接投与あ
の体董の増減，病気の有無等につい
魚類では。藏接投与の場合、摂譲が悪く，体璽減少したが
茄工投与の場合，飼膏期閥50∼80欝間で対照と同等の成膏
をした。アサリでは，捧重の維持に必要な程度の餌効累は
あったものと思われ、ナマコでは，明らかに餌の効果があ
った。アルテミアは十分好気的であれは卵のふ化・成長も
岡 上
可能であった。
（つづく）
撮 当 者
爽 験 名
⑧ 中山大樹・
メタン発酵母液による
ミジンコの飼育
（山梨大）
実 験 内 容
β本全飼から各樋のミジン欝を鎌集して、その系銃保穿をは
実
験
結
資 料 名
ミジンコ豊4
ミジンコM樋79鯨のうち5e椋の長期保存に成功した。その
うち椥1照
うち凹田aの串に巖も廃液鮒挫に凹むものがあり，希釈織
昭和58年度臓本水i董・
復元した廃液等；を段激的に瀦釈したものの中での各種ミジン
コの生育・増髄の糞無を調べた。
に晦承を絹
に晦承を絹いる時は、Tigrlopusが強し、。
旨集 （蓋983）
各樋発酵母液によるシ
オミズツボワムシの培
グルタミン酸、グルタミン，サジン，アルギニン，グルタチ
オン，パン酵罎，1総Pの各発酵母液によるシオミズツボワ
昭和57年度巳本水塵
学会秋季大会講演要
養
ムシの培養生塵の可能姓を検討した（微生物フロック法）。
グルタミン酸，グルタチオン，パン醒母の各発酵母液は，
グルタミン
母液と海水
母液と海水のみでも餌料緬髄の高い微生物フロックが培謎
でき，ワム
ワムシは安定して増殖。その他の愚液では，欝液と
海水のみの
海水のみの微生物フロックではあまり良好なワムシ増殖が
得られなか
微生物フロックの培養
およびシオミズツボワ
ムシに対する餌料効果
アルコール発酵雌液を崩いた微生蕎勿フロックによるシオミズ
ツボワムシの培養に関する墓礎的な研究として，母川フロッ
クに対する餌麟効果，羅絞フロック構戒細葭。酵母の分離，
骨離繭林による母液の資化性，街効餌料繭妹の選択などにつ
母液フPックはワムシに議して良鮮な餌料効果を示し，ワ
母液フPツ
ムシ欄体数
ムシ欄体数20e観／m6以上を約i簾鴛1懲維糊した。酵母
はいずれの
はいずれの培養法を用いても強い母鮫資化鍵を示し，分離
酵母は芸体
酵母は芸体または培養液のいずれを餌斜に潔いても餌料効
昭禰56年度腿軍水麓
学会秋挙大会講演要
いて検討した。
果が菖認めら
果然海水に発酵愚緻、総2P概，およびイカ無腰を添撫し無殺
菌欄放により微生物フロックを培餐して，その集豹化，安定
微生物フ日
微生物フ日ックの培獲は，発酵母液灘度5、6eG∼駐，7eG響凱
化の可能雛を検離した。
環状櫨に近
愛状態に近い培盤条件でワムシに対し餌料価鮫の高い微生
大野正夫・
（高知大）
かり，またメタン発酵生馴談， 曝気した廃液， ％容に濃旧し，
学会春攣大会講演要
雨宮由美子・
（出梨大）
⑨ 安部敏男・
西村辰也・
長野雄治
（協梱醸酵）
⑭ 東原孝規
〈工妓院微工
研）他
⑪ 安部敏男
器
1
（クリーンジ
ヤパンセン
ター）他
懲盤講勿フロッ クを絹い
たシオミズツボワムシ
培盤生産システム
挺ヒ重凄≦ （韮98毫》
岡 ．赴
物フロック
物フロックが得られた。
松照宗之・
投棄魚類の贋汁化によ
る植物プランクトンの
池田文母
耳払
⑫ 平田八郎・
（COO換算）潟度30℃，通気墾3GC／醗㍉由nの嫌気塘
（COO換
旨集（韮982》
（鹿児島大〉
漁獲後すみやかに舩土から投漿される「雑魚」やハマチ養髄
におけるヂ緊縛魚」などは全生盤の納1／3に及ぶと叢定され
る。えさ絹のサバと謎魑ハマチの「艶底魚」から露だ腐汁を
矯い，植物プランクトン｛キー摯セラス，海塵クロレラ），
動物プランク卦ン〈ティグ墾オプス，シオミズッボワムシ｝
の培養，および魚類（トラフグ，イシダイ〉の種蕾生麓に至
転換率はそ
転換率はそれぞれ，廃棄魚・キートセラス鷹で約夏。％，廃
藻魚・クロ
棄魚・クロレラ区で擁∼壌2％，キートセラス・ティグ撃オ
プス区で約
，クロレラ・ワムシ匿で約踊％，廃棄魚・
るまでのBlocOiwers｝o轟について検討した。
鱗粉魚1麹8
鱗粉魚1麹8でおよそ100∼認0尾の稚魚が生塵できると雛
昭勲56年度縫本水産
学会巻挙大会講演要
1雪集 く198i）
ティダリオ
テイグリ薄プス区で3∼7％，廃棄魚・ワムシ区で0％で
あった。体
あった。体長20∼3G繍の稚魚2∼4万耀生塵するのに必要
なワムシと
なワムシとティダリオプスの総盤は，乾壷鑓15∼25kgで，
定された。
⑬ 小林邦男・
大庭闇闇・
大鴎雄治
藻類による下水処理場
唱酬水および底面由来
栄餐塩の利層
（九州大）
⑭ 大庭儒良・
大冊雄冶・
小林邦男
（塚田大）
内湾性襲用勿プラ ンク ト
ンによる下承処理場放
流水および底泥幽来栄
養鹿の利屠
博多湾輿部で諜敬したスサビノリ，アオノリ，アオサおよび
純粋培養串のスケレトネマを供試藻類として，当該水域への
主要鐸。P供給源である下承処理場放流水および底泥を用い
培養した。培謎前後の藻棒壷盤，N．P壁を測定するととも
に，培養液の翼．Pの経B変化を追跡した。
スサビノリ
スサビノリとアオノ婆のN．や取込壁は岡程度であったが
アオサのそ
アオサのそれは繭醤の1／3∼2／3に過ぎなかった。供試藻
類は齢3を・
類は齢3を飛駅とする蕊準培地の説．Pよりも醐4を窪要
N源とする
N源とする放流水，泥浸畠被添茄培埴の錘．Pの方を良く
福岡南東部下水処理場放流水の流出する多々良川澱「3周辺に
おける四物プランクトン相を調査し，これらを放流水または
湾底泥浸幽液の添加培廼で培養した鍛，プランクトンの樋類
全培養区に
全培養区において，S総茎磁舗e鵬が特異的に増殖し，その
増殖量とク
増殖量とクロロフィルa量とは高い枳関滋を示した。放流
水または湾底泥漫出液に含まれる簸｝害物質に対する感受｛生
水または湾
が種間で蕃
が種間で蕃しく相違し、この麺醐の感受性あるいは適応性
の差によっ
の差によってもプランクトン相の単純化が起こる可能渡が
と傭｛本数を・誹測するとともに、 クロロフィルa墨， 各培愛液
中のN，Pを定鰍した。
昭繍55年度避承平産
学会春挙大会講演要
麩雪集 （1980）
利絹した。
岡
上
あると考え
（つづく）
一一．．．曜「帽一．
担 当 者
⑮ 浜田静彦
1高知漿教育
実 験 名
クラミドモナスのし尿
培養
センター）
実 験 内 容
@ 実 験 結 果
植物プランクトンの緑藻のクラミドモナスを用いて，自然梅
水や通常絹いられている鎌強海水培養液と，し環をろ騒海水
に10田2／珍∼始鵬2／彦入れた培養液で，プランクトンの
ろ過癖承にし尿1帥鶴入れた培養液での結果が最も良い増
勉llli繊をえがき，培謎繊数15臓で掴檸数が106／研2とな
瀕纏三物・譲球研蹴
会報告（し撮の資灘
つた。
化への展塗）
贅 麟 菰
増殖の効果を調べた。
海洋中の珪藻プランク
トンの増殖に対するし
尿の効果
海洋控瑳藻の…種である§llaodact∫鵬Tricorgl照tl踊の増殖の
模様を，し尿とSi州培養雌との髭較実験を行った。
培養Ei数弓iヨ聞まではS｛亨嚢の方に融くから九九が昆られた
⑰ 中山大樹
海洋プランク トンによ
（山梨大〉
るし尿の浄化・室内モ
デル実験
汲醸し尿を液化処理したものを露分濃度35％の海水で100倍
および50⑪倍に希釈し，植物プランクトンを混含接種し，培
液化し罎を海藻でうすめ，富農プランクトン葎浜下で光を
当てると，よく浄化され，プランクトンが増殖することが
養した。童として霞S総！020による分折を行ったρ
証明された。精釈率は100倍より500倍が良く，光の効果
⑯ 山繭重明
（高知大）
同 上
が，1旺i籔ではし尿がSl轍の7倍程撲の増勉となった。
岡 上
が二二であった。
⑱ 中山大樹
（山梨大〉
大門正夫
海洋プランクトンの増
殖におよぼすし尿の効
生し塚をエス・ケー薩で処理した直後と2ヶ月処理の液｛本を
用いて珪藻の翫tyschia aioster山爵の増殖効果を調べた。
室内実験；韮ゑ中に8G∼鱒⑪cεのし尿の添加では，プラン
クトンの増茄は認められ，しかもかなりの増殖
効果を示した。
果
同 上
屋外実験：し尿が5，mm2／2で良く珪藻だけの増殖効
（高知大）
果と似ていた。4週闇褒に縁色の藻や繊毛虫の
増勉がめだった。
ぎ
5
⑲ 大野正夫
（高知大）
し尿処埋場の処埋水が
沿岸の海藻に及ぼす影
し籏処理水場は安芸郡東洋町聖多根の相朋地区に海岸より3k顔
CODは操業前後でほとんど変っていない。操業後1，2
離れており毎B鱒0トン処理水を小川へ放流している。
年と調査を行い海藻の墨が増えた。3年後には海藻の好ま
⑳ 高知大学
⑳ 岩田静畠
（愛知水田）
同 上
しい環境へ変化した衷が観察された。
響
し籏の分解度が海洋プ
ランクトンの増殖に及
ぼす影響の研究
海水500m4にし尿1em4を加えたものを室潟条件下で5000
赤潮多発環境でのノリ
と員の出戸養殖
赤潮発生後数日でノリの色調が急激に退色し，生長が一時抑
制されるので，その対策として赤潮通過後に窒素肥料を集団
で散布し，退色肪正と生育の促進を計っている。愛知漿吉田
では、雄肥を行う繭に水質調査を行い乱声壁を算出した結果
昭和52，53年の施肥では施肥三二1二間効果が持続したが
これはこの漁鵬が内湾で潮流が7㎝／秒と小さいためであ
ると考えられた。施灘後の単位嶺りの生産量は著しく伸び
たが，投入した肥料をノリがどれだけ吸収し，また海中に
支柱漁場8、000棚に節食塁童の硝安を3∼4日間連続施申し
どれだけ蓄積されたのか明確なことはわからなかった。
1xの照射を12時閣ごとにくり返し行った。
た。
分解の進んだし尿ほど横物性プランクトンの増殖に対して
速やかな施肥効果を発醸した。
し尿を加えた海水中のプランクトンは全体的に埴殖が盛ん
になった。また，分解の進んだし尿を加えた海水ほどプラ
ンクトンの総出現佃価数が大きい。
同 上
水産海洋研究会報第
38号く198董》
表斑一2−2．その他の参考研究事例
握 轟 者
⑳
翼 験 内 容
実 験 名
山田輿知子・産業廃藁物など投棄に
よる理立地の水質環境
とプランクトン
溜鹸昭夫
（北九州市環
北九撰市では響灘に瀬した海域で廃棄物投漿による埋立を行
っており，この埋立地の繋：厨内水面の水質変化とプラントク
実 験
結
果
資 料 名
約6年購にわたる埋立の間，水
れに伴い，植物プランクトンも
水罪種へと逡撞移しノこ。 また，赤
赤潮の発生も年々増加してい
き，1983年からは晶晶観察され
昭和61年度日本承産
学会春季大会講演要
昭魂60年度駄本水藍
学会秋挙大会鑓演要
し，生長測定を行った。
壕養期間は8∼韮0鷺聞とし、そ
および葉長その弛の測定を行っ
好ましいと輝断されたQ
生長速農，死面盗難，吸光度お
の影響を測定項矯としてみた場
盈培養法は静躍培養法に比べて
昭和59年度β本水崖
学会春季大会講演要
トン群集の遷移について調べた。
境研）
旨集 （1986）
山隠新生
（水産大学校〉
吉碍陽一
（京都大）
⑳ 由良・有賀
祐勝・丸山
俊朗
（東京水産大）
辱
Xサどノサのフリー糸状体から得られた漏壷体を供試体とし
て，活姓汚泥法による都市下水の処理承を種々の濃度で添肺
旨彗き （蓋985）
ヨ甫昭雄・
都市下水処理水の養殖
ノリの生育に及ぼす影
吉田多摩夫
響 （1涯）静齪培養法と
スサビノリの糸状体より得た葉状鉢を供試体として，都内某
終末処理場の活性汚泥処理水を0∼鳩％欄で添撫し、生湾に
及ぼす影響を謝べる場含，静羅培論法と振盈培養法のいずれ
二二培養法の比較
が適正であるかを検討した。
して優ると考えられた。
都市下水処理水の養殖
ノリの生育に及ぼす影
響（資）2次処理水，
二二培養の例
スサビノリの糸状体より得た葉状体を供試体として，都内処
理論（宝に家灘下水）の処理承を0∼iO％間で添佛し，生心
に及ぼす影響を調べることにより，適切な処理水の許容混合
生長速度は壌分と滋無関係に， 処理水油力ij率が高い麗…速く
一定処理水温力B率における生長
，添
定の高癒分条件では添力ll率が低
加率の増加に伴って口少する。
盤麟ノリに及ぼす都市
下水処理水の能響
都内の下水処理場より得た活牲汚泥処理承（旧説処理繭1を・
もちいた培養液にスサビノ渉幼藥を入れ，i5℃，照度？撫x
10時閣明期，M時間暗期の条性下で｝欝湿し，生育状態を調べ
⑳ 丸山竣醐・
（東京水産大）
竃
スサビノ リを用いた下
水処理場排水の影響評
価法の検討
⑳ 丸直感朗・
三浦昭雄・
吉田多摩夫
（東京水産大）
⑳ 仁科博之他
（東京水産大〉
四度を考察した。
た。
⑳ 中山大樹・
雨宮由美子
（山梨大）
海水中での腸内細葭の
消長に及ぼすプランク
トン等の効果1嚢
大野正夫
200鱗2三角フラスコに入れた汲み沸き海水100mゑに嫌気
溝化し塚1％、乾物盤換島辺30p遡の各種植物プランクトン
を舶え，納60001xに照明しながら振盤培養した後，腸内薩を
接種し，プランクトンの種類による殺薦力の違いを調べた。
旨雪凝 （ig84》
実験瀾始10撮鍛では、処理混入
がみられた。2e臼後では，速い
反頭，培養期間を逓じて著しい
培養期間を逓じて著しい生長阻害がみられた試験区
もあった。また処理水混入率10
繊が多届化して，ちりめん症様
プランクトンを舶えない対照は
のサルモネラが蛋き残っていた
た区では重∼3鷺以内で麹数が
6霞後にも104 ／鵬ゑ台
昭和5巷年礎爲本水塵
学会秋季大会講演要
旨築（猛983）
昭和57年度Ei本水麓
学会秋季大会講演要
旨≦葵 （藍982》
黙召棚57年度El本水慶
学会春季大会講演要
，非特異的な殺菌
旨集 （1982）
作用の存在が承された。
1高知大〉
⑳ 小河久朗
（東北大）
高矯 勤
（環境科学セン
海産藻類の初期発生に
およぼす下水処理水の
影響H アカバギンナ
下水処理水，硝酸，亜硝酸ソーダ，アンモエア，尿素。リン
ンソウ
発現を観察した。
酸一・ニソーダ，リン酸アンモニウム，AS，纏素水などを
添加した出水でアカバギンナンソウの果胞子を培養し，毒姓
下水処理水に含まれる物質の中
バギンナンソウの初期発生に大
ことが考えられ，他に残留癒素
な影響をおよぼすことがわかっ
嗣 上
ASなども抵艘度で大き
ター）
（つづく）
「一一π「一．…虐皿㎝一｝一一㎜．一皿一凸一m．「．．．L植．」．r．「−「T
担 当 者
．…．L｝ ㎜“｝
爽 験 内 容 ㎜一「一吊．L一一L一一．
実 験 名
実 験 結 果 …國一
一…
製造法の異なるスカム
のコイにおける栄渡価
調べた。
Xカムを脱水する前にpl｛を調整することにより，コイの
増重は改警された。このものを液々抽出することで，スカ
ムの増勉効果をさらに高めることができた。
⑳ 山冊真知子
海産ξ直物プランク ト ン
（北九州市環境
の生長に及ぼす下水処
理水および植物抽脂製
遣排水の影響
洞海湾に多量放出される下水処理水および植物油脂製造排水
を試験原液として明い，洞海湾周辺より擦集した植物プラン
クトン5種類の生授盤上を培獲実験で調べた。
各実験区のプランクトンは。携水の希釈濃度にもよるが，
おおむね生長が認められた。生長阻害は植物油脂製造排水
に認められ，潤溝湾の赤潮生物を除く3麺に強くあらわれ
⑳ 竹内畠昭
（東海水研）
研〉・鶴田新
生く水大校）
⑳ 小野義三・
田中義信
水産繍工廃棄物の利用
に関する研究甕1
海水中に常越する細葭
への投入し尿の影響
赤身魚の水さらし撲水を天然および合成高勇子凝集粥で処理
したスカムを配合した飼料をコイに与え，それらの栄養価を
資 料 名
昭翻56年度臼本水薩
学会秋季大会講演要
昭和56年度罠本水産
学会春季大会講演要
旨集（198蓋）
五井G98D
た。
㎜一
lR営土佐市浦の内湾の海水に，処理し尿液を1：100，1
＝5⑰0の割合で添加し培養した。
し尿の分解は海水中へ投入された後も継続している。しか
し，し尿に出来する大腸菌群の増短は海水串では極めて低
い。腸内細菌群の海水中での増殖は，し尿を没入する郭に
海洋生物・尿尿研究
会報告（し尿の資源
化への展望）
より無視できる。
㊧ 三好英夫・
大野正夫
土佐湾における没棄し
尿の髭響
し尿没彫心土佐くろしお丸に乗耀し表魍水の調査を行った。
（高知大）
f
好嵐姓の好気溢従属栄謎細菌の生菌数は総じて岸近くで多
く外洋域で少なくなり，投棄し尿の影響の強い水塊中でも
極端な増大傾向は認められなかった。
投棄し尿は恐らく急速に下方に拡散し，表騨水の明瞭な汚
染は僅か数蒔田に限られ，少なくとも現時点では，し尿投
棄海域の表垂水に対するし尿成分の蓄櫨現象は殆ど認めら
同 上
れないようである。
露
⑳ 神奈川蟻蹟
境部
横浜市におけるし尿海
洋投入の例
横浜市では，収集したし尿およびし尿浄化槽汚泥を前処理し
てから，登録し尿処理船に積み込み，野島蜻沖50海里に運搬
後，航行しながら水面下へ投入している。ちなみに，横浜市
で取り扱ったし尿およびし尿浄化槽汚泥（昭瓢58年度実績｝
は，合計600，844K4で，そのうち海洋投入盤は543，398K4，
90．4％を占めている。横浜市ではこのようなし尿の海洋投入
ていない。
し尿海洋投入後の影響調糞については，ここでは触れられ
かながわ環境白轡昭
和60年度販q985）
汚泥海洋投入後の影響調査については，ここ．では触れられ
ていない。なお，投入海域が，地元漁業への影響を考癒し
て港外32∼35緬の遠隔地点となり，土運舶の運航管理が容
昭和60年度気仙沼地
同大焼模漁場隊全衷
業ヘドP凌漠工窺施
易でなかった。
工計幽霞α985）
は戦後毎年行われている。
⑭ 東亜建設
工業
有機汚泥の海洋投入処
発の実施例
宮城県気仙沼湾内の海底に堆積した汚泥をポンプ式汚泥専用
凌漂船で吸収し，自航式土運舩に積込み，気仙沼湾沖舎の艇
k㎝∼49k甜地点まで運搬後，土運船に設齪された水申ポンプを
佼卜して汚泥水を海面下に投入した。
猴一2−2。栄養塩補給技法に関ずる構想研究事例の整理
（1） これまでのマリーンランチング研究における構想事例
栄養塩補給に関する構想事例について，これまでにマリーンランチング計画の委託研究事業
として㈹海洋産業研究会が実施した研究報告の中から提案されたものを表璽一2−3（P，94
∼p．97）に整理する。
表戸一2−3に示した合計14件の提案をさらに補給方式やその形態等により分類・整理した
のが表皿一2−4（P．98＞である。二品に示すように栄養塩補給技法には，「しみ出し方式」
「投入方式」 「陸水利用方式」 「汚水処理および酵母液利用方式」 「養殖利用方式」 「沿岸流
利用方式」の計6方式が提案されている。
「しみ出し方式」は大きく3分類され，コンクリートやセラミック等に栄養塩類を混入した
のち，所定の海域に投入するもの，織布や多孔質材料等の袋に栄養塩類を封入し，それらを所
定の海域に投入し，沈設または浮子により表層設置するもの，および栄養塩類を塗料に混入さ
せて同様に設置するもので，いずれも栄養塩類を海中でしみ出させるようにした方法である。
「投入方式」は2方式が考えられ，ひとつは袋に封入した栄養塩類を，しみ出しではなく適
時機械的に破袋するか，袋を溶解させることにより栄養塩類を海中に散布しようとするもので，
もうひとつは微生物フロックや栄養壊類を直接海域に散布しようとするものである。
「陸水利層方式」は過・富栄養な湖沼水・河川水をパイプラインによって直接海域に散布，
放流するものである。
「汚水処理利用方式」は陸上処理後，海中へ吐出拡散させるもの，河摺へ放流するもの，お
よび海上で処理後海中へ吐出拡散させるものである。
「養殖利用方式」は，従来の内湾，内海で行っている養殖方式ではなく，風彼の影響を受け
やすい外洋に面する沿岸や湾西部さらに沖合域に養殖バージを設置し，給餌養殖の残餌（餌料
微片等）や糞を周辺海域に散布しようとするものである。
ヂ沿岸流利溺方式」は以上の5方式とは異なり直接海域へ栄養塩類を補給，添加するのでは
なく，潮汐や河川流を利用して水中の栄養塩や餌料をトラップすることにより，主に幼稚仔の
発育に適した好適生活圏を形成しようとするものである。
（2） その他の構想事例
マリーンランチング計画の研究成果の他に本章の主題である栄養塩補給についての構想事例
をまとめたものは残念ながら見当らないので，別途調査収集した次のこ例をここでは整理する
こととした。それぞれ，概要と対象海域等を要約して紹介する。
第一のものは，㈱クリ∼ン・ジャパン・センターの手によるもので，第二は㈱ブランド研究
所のものである。
1） 伊良：部二二利用資源活用事業（㈱クリーン・ジャパン・センター）
この事例は，昭和58年度「再資源化技術の地域適用性に関する調査研究報告書」〈1984）の
なかで触れられているもので，概略は以下のようである。
一93一
表思一2−3．これまでにマリーンランチング計画研究報告で提案された栄養塩補給の諸方式の概要
整 理
名 称
概 要
栄養壌増加法
・
@壌山開髄による餌翻煽敢鯵飽洩鐸で一鹸的に8程度である。し此がって． 曇短の納肉に8
ﾚの麟“畳必璽とし．このうち大半鑓鳩醜勧．嶺小縄罐や風餌とな。て肉承小に蝕嶺さ翻る．
このため醜のように期頓的殿境下で隠陶域の窺崇播配がすすみやすい．
一宕，酪含確など鮫譲の毒びしい陶麟においで齢嵯楽麗の小翻4ケス嗣で健強皮の点で関
髄がある． ・
@したがって，陣禽錘殖司縫な4ケス麟が踊角きれれほ蝋鎚艇嚇塊に属1与する毎と胸略に太
醐比給を誌漸して膨を作り．解魚磯としての段劇も穴きい。したがって．神合齪鼠継蔀り轟
一レ皿ンの遊む論壊からの厨しい匹蘭となめま書に一石三恥であろ。
沖禽聾扇踏設は次のタ4プに分けられる●
原
図
理
幽 典 資 料
翼α
韮
昭承降56年度委護｛1彗i業
告轡P．76
o鱒讐鱒
?三 瞳r
蓉尭，
け峯謝体フレーム ｛6鵠ゴム斡｝ a｝檸上式； n 2｝
け爵航弐
’‘一ジ。職：
2｝ 縛垂鯵フレーム ‘o鳳鋼醤｝ b｝ 消1訟；筑； 2》 3｝
2》幽熱簡蝕
3》フレーム艦し《邸化鵬概4ケスD ‘》批下式書 3》
3｝穐題
4， 躯島山
にも分砂らおる． しかし， いつれも沖禽錘麟に健今一歩であろう． ｛こに大鎧バージ ‘撰｝
◎》倉琳（飼1竜・釦P
I茜鍵》とこ飾らを観禽廿，越大簡靴碗に腱醜内に避鎚するものとする・小麟・麟湘魚に曳
2
栄養壌類，胞
q類を混入し
た布マット，
zパック敷設
逡
1
oOc
ω観死地設
航又はパージに又客する。
畿慰孫に蝋聾慰顛が不図している鹸観にて砂誕域や綴簸斌κ簡腿や零歯軍職を建蕊さ甘岨
ﾒ改組を行う邸を昌的とす6．
碧こで紗質颯にて鉢遡魯で83陶華が定養しにくいが．鹸洩，潮旗に陵さ獅ない趣腿を傭つ
ｸマ7ひの中に紗と轟媛の脇子潤び斑遠急難を淘底に触慰したマ7トへ淘とよ駐嵐入麺八し設
墲ｷる螂によむ海孕舶の鑑渕を毒し。殿境の改簡を行う力鹸が考えられる．
毒た幽磁壊で栄盤塵鵡の不超する顧で鑓，嶺マット轟に搬盤廟蝸を砂と茂髄削と滋入して
蓬入段躍を醤い，紬指に蟻譲壌鵡を鰺出田せ島熱生恥蹟を凝化させ．魚鏑聖心の舜湾を鯉醗
ｷる爆も考えられる。
ノ ・，・「
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@・ギ；’畠
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同脅麺 P．77
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7ン「”7，
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3
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を用いた魚礁
辮提虞分の少鉱い陶域での畿磁侮りのために継．2っ議扮が必要だと繊ね醜る．扉っ越漁
整理麗α4巷照
岡岬P．？3
鰍＊林フレームを作石鯵5， 3つ健不回している目凹5｝を富農毒． 山州確’る導である．
この点より．’瞬フレームでフレームを作り．フレームのバ4プのΦに栄鍵分をつめてお
聖砂纏勘結，帆紛豚司饒κと考えられる．又．蟻養分と砂をつめた些ヤンパスチ画一ブを醜み
あゲた魚鵬を考えた婿合と鴎蹴の考えと糧ねれる■
（つづく｝
4
簡易紐立フレ
ーム（メロ・
軌布）利用の
魚礁群
簡跳に・醐‘かでも，趨・とでも鵬皇がで歯るフレーム画聴鋤‘ノロ。シス矛ム｝を鍵って麟
墨磨を嶋礎しょうという叢である9
このメPシステム鯵繕立が箇鰯で）ζ夫。せの土禽由な彫に観みあげ6寧がで爵．また．縛
導蜘知が撮くっくので魚腰腿醤として慶れた饒毒笛の戚り吋けら画島であるのが純韻である．
ド通前P，78
o臨’o檜εoγσ■し隔い
駆●o庵の■●激’蔭轟
，・、∫ン
擁趣耀り‘躍8鱈●つの亀
■●r茜菖9●口7
ノ
，P耀yκ‘馴’の7
随想甥．
5
スクリュウハ
ウジング式栄
養強化法
齪0フレー‘o欄‘鳶負薦
1，，レ’。＾9ρrプ曹馳増し匙‘．5
8”6賦厘嘔”夢
←‘劇6ら5
． へ，邸・■1
同前P．79
製盤漏‘髭。P，禽偶概猷禽窃｝を陸画上1
なぎを賦彫崩4：して円飾磨に鈍固し，栄島山
質とする．二の騒質を戸隠彫のプ，λ予ツク
ハゥグング内に収響し。二二に盈下して蝶義
心の厩綜な醜出を健かり，二二働姻蝕の瑠憩
をうながす．
一一
ブ，ハウジング鉢一端だけが二二願のよう
に，ブ，λチ7ク艇の画伝羽墨とシセ7ター
を母肱え，幽遠にしたがって羽墨が闘嵯する
とともに，シセ7夕一が臼訪的に鋤く。
般置緋，醜内に円いて，ハウジングの鳳協
臨を漕含に轟け，栄鐘琉が勘肉に陶けて蔵画
するようにし．酵禽への幽幽ロスを訪ぐ．
本法旙肥二二に良わり。妨窪的な郎薄が副
直となり，辮擦骨旗幽の証唖蝉，鰭縫櫨，一
蟻齪協
プ，ハ9ジンダ
ド
筆
一一
7
増蘭姻
プ，レ，7ρ一
プ3ぺ，
L同齢肉
型萬出山1とのメリットが想建志れる．
l
o㎝
6
マリンラグー
ン（浮体浄化
システム）
毅近審尋南㎏がヘポρ化し，圃灘やリンが郷い上って鼻嵐が鑑生し禽りしている．碑ち，「
鍛鍵腹が通多気味で．遡に酔禽鯵これ笹が少なく．ブ，ンク｝ンが髭強：し雌い闘境である．
輿庇．し塚撚陸上で冷此娼理されるか，生のま司書酵投鯖きれているが興敗等による般鶴
餓理談に陣含に設簸するか，又に解合淘上で太鰯の工満ルポーと歯博野生働鳥を使って伊化
し，麟働プ，ンクトン1二擦1える鰺で鋪5金を甲羅鍵化する・戯爵済すでにV讐・一，グーンとし
τ水襲撃会笛で総災さ机ており，縫血鱒趣化しているし醸の処腿閑鱗と合わせ．繊禽シス骨
ムとして霞闘をはかrpたらどうか？
簡でし躍を浄化する場合雄餓理承が沿5群や内簡に騰幽巴れるため，益々轟柵麺生が多くな
り襯題なため，これを神含に鱒崩するか。又毒2浄侶母のものを神禽の陶よでf7なうとするも
両前P．79
催61
裁歯露
5次二曲
噛．．亘f獲
彗動
ロコ
@ へ の
肖サ ．。
「・．ミ薩
‘1塾 凄
’：・ ㌦・ ・＝一7「噂マ 占
爾畿ρ．づブ，《ン
の．
催2凄
二二に，沖禽までの遵殿方陵であり，紛舶で鯵腿済的に醐越がある・健ってバイブ，4ン
1虞焔α摺
を使塗することとなろう．
逼睡曝
楓念図押脚
回幽
亀
‘強｝載近．篤矯目撃が中心となってし羅画醐化の晒魔血を殿立，画熱化に陶けて研究を
婚めようとしている．
’
7
海域栄養分慮
動鋼御システ
ム
沿鯉埴の辮鍵莇を一建墨に機冒するためのシステムで．陶娘1かに澱既きれたモニターから
の感熱ζより，し際魅鯉嚇などの騰承樋を制脚するシス雪ムである●
三水侃口‘鏑り麟瞭で敏感すうもと，その沿爆瞭に影讐のない厩度組れたとこるへ歓旋する
’ものとの2二二とし， これらを露弥rすることにより沿爆域の鱗鍵分を期輿する唇
整理晦8蓄照
岡前 P．80
（つづく）
8 ｝
汚水利順によ
髑攝B場の造
ｬ
従豪鯵‘膨下庫鯵担概帳に鹸
従豪鯵艇下庫鯵担概帳に鹸醒するため，承奥が鯉化し灘鋭養住のため，趣勘が搬生しハマ
解
・縄亭麗酎による贈山山
‘弼卓，し罎鶴曜，
ｯ前 P．80
煙ｮ麟籍に大き曜観羅がでて
@寡 坦 蝦 ．ご lj 静 i量5 下 水 を 秘 ’紐
寡坦蝦でlj静榔下水を秘組し，パイプ5インにて漕禽に陣磁し，雨Φで汚承を紋戯凄廿。
ｫ合の瀧甜規敏での増斑を豚
沖合の瀧甜規敏での増斑を豚うものである甲嚇憩颯でけ幡苗敏醸を紀うとともに，承猷，水
ﾐ，薩廊をそ二夕りングし，
ヘ へ
梓．篇〉蚤5冨・’・一
食
灌
．8
’
隻．囎、
φ◎精
齪態．
卜’1 E欝
轟翻1酵
9
餌料生物増掬
f駁藁屋鳩睦畿繍説入塊」の闘発という嚇え寿纏外謝醸’ぐ
鱈騒も雌酬に魁ま書しる観究鐸
鱈騒も雌酬に魁ま轟る観究鐸噸のように思われる・その成層縫離☆性魚介頬‘7ワど．｝2
vシ， ウ轟頬》 などの盛同軸
プシ，ウ轟頬》などの盛螢曲解難および態猛齪の絃大につながるほか、a塘搬藻灘象憾の大
鰹勃が止抵寸蚤と愚船れる沿趣敏の輿幌生画蟻巌に蜀垂…’垂’るとこるが火趣いと魁甑さ蔀る。
叙uが…と抵寸蚤と愚船れる沿
@漕禽域については。たとえ
漕禽域については。たとえ催1銭画の鰍にみら髄るように糞躍が髄幡段叢されており，高
m六事グループがその寳効桝
知六事グループがその寳効桝矯について騨擁を逡めτいるようであるが，朗雄的な桝用闘鑓
阡氓 鹸蔀塗，’ることにまり菌
手函を鹸紬，ることにまり玉樹プうンク｝ンの増飴を纏かることがで爵るかもし組ない．
19
微生物フロッ
沿鰍腔．魚類の幼目仔の生滅
沿鰍腔魚類の幼目仔の生滅墨には義脚斑樋が大暗く彫解するので．七の張践律堀上の悔め
ﾉ‘重室璽餌縣である勘樹ブう
に槌室璽餌縣である勘樹ブうンク｝ンの楢懸が必璽である．繕嶽，このためには範型鉱どに
b一》てその魑料である罎掬プ
叡一》てその魑料である罎掬プ，ンタひンを堪髄して，鮎樹プランクトンの櫓矯をはかること
ｪ考えられている．
@近確，題上図鍵四四奮こ翁い
近確，題上図鍵樋四韻響いて醤抽納．7ル識一ル発爾腰鼓鉱ど有切瞬灘蜘を暗黙職質とし
．て誤写掬フ”7クを生じ占廿．これを飼“としてシオこズツ郡ワムシ，γルテミγなど勘歯
Dて誤写掬フ”7クを生じ占廿
ブ，ンクトンを培饗し．これを魚雌騒飯野魔の麟科として糾鳳することが行われている嘗
u，ンクトンを培饗し． これ
この岐磁を亀甲に尉押して商娠での国樹プ，ンク｝ンの増慰をはかることが考えら“る。
@この岐磁を亀甲に尉押して
潟摩に簡あるいは矯擬播を股麗して醜逝麟駅亭を潤翻して纈生樹フロ7クを生醒し。これ’
@潟摩に簡あるいは矯擬播を
幽囚の山酔訪止を考慮しつ
@なお． 畿生樹フロッ クは穂
ニピ，力轟餓の稚仔その紬践生助樹嬢の餌斜ともなり偲
驍ﾆ考えられ， 紬1翻ブうンク
ると考えられ，紬掬ブうンクトンの衆翻溺飽分による水皿，厩翼の揚鹸鑓かなり口止できモ
､であり．また現姦行われて
うであり．また現姦行われている醜造画獲協の焼却に塑する艦齢ルギーの節約にもなり翻る
ﾆ零えられるる
@
Nの海域での
?爾
1
⑩
①
11
12
?理バージ
海上から操縦するヘドロ凌喋ロボットにより海底のヘドロをくみあげ，
海上から操縦するヘド
バージ上で無害化処理して有機勇を他海域の栄養塩補給に利用する。
oージ上で無害化処理
沿岸流利用人
沿岸の汽水域，千潟，
砂浜域に人工的なトラップを設け，潮汐など沿
Hトラップ
水中の栄養，餌料をトラップする方法である。
ﾝ流を利用して，水中
ヘドロ凌濃と
濁繭 ρ．80
同前 P．83
嶺生出フ13ック生澱
：， ，誰
重日孝1葦57年度姿言モ舞；業
告書Ｐ．31
／ ，期
同前P。74
（つづく）
13
堆醸物適濯除
去
堆麟泥
堆麟泥を海上に鴎収し，幸分に撮光と酸薬を与えて好気祷化せしめれ
ぱ、バ
バクテリアの働きによって有機形の窒素と燐は無機形の栄養虚に
変化す
変化する。この栄養癒は上澄み水に溶け込んでいるので貧栄養のため
栄謎塩
栄謎塩を必要とする水敏に肥料として海水巾に鍵してやれば，その水
域の海
域の海藻と頓物プランクトンの生脅を促進することが可能と考えられ
昭和58年度蚕託繁業
報岩奮P．？1
る。
亘4
陸水の有効利
用
河口周
河口周辺域の海底は一般に遡沃で，砂質では貝類やカキの好ましい生
育場に
育場になるし，泥質ではバイやナマコの好漁蝿となり易い。これは珂
川が運び幽す睡水に含まれる無機栄養壌やデトリタスによるもので，
川が運
海の餌
海の餌料増産の基盤の一つである。
1司直硅 P．169
、． ．＿＿＿＿
．．一一・ ’⇔
『・・ 「む 騨● 鴨雇 、．一一、
ノ勤、‘汐一・一一畠
@”酔
紡》 ご，
や
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＿ 3，
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囎煎’響’饗
・ 竃＿議）｛
ミ諮攣r辱．
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藷イ為；趨
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@ 興隅
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＿一一櫻，騨藩億m鱒
嘗叢障一曲」、
一冒”一 R＝＝＝ ．’働『
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一謄9『亭
實
．＜illl繭 矯薯勘 ・瞭匹画嚇 8 r「
一
@ 棚1； 馬 ↓
表巫一2−4．栄養塩補給技法の方式別整理
｝方 式
海水への添加形態
栄養塩類 コンタ リート
該当
ﾔ形式 」
形状1連続性
1｝襲5 iは混
ﾌプロッ プラスチック
N混入 セラミック
問 題 占 ’、、、
①沈設となり
固体
連続添加
站
｝練
凝固剤
特 徴
@浅海に適す
Aモジュール
化可
①浸み出し速度
@の制御技術開
発要す
．，9．，一7，．
@浅海∼沖合， ②付着生物対策
1粉状
1瞬 I l §
P固体または液体
@表雇∼底層
@技衛開発要す
ｫ害ン プル
1
｝｝一．
④モジニール
@化可
D大量添加可
l I
｝ i
v
’｝’』”
塗料利用
｝ 槻合
｝袋封入 r水溶性材料 l
@ ／鰯的綴
1 方 式
d
P…甲
PL●マ■
齢｛llツク
■，昌阜，畠■
①大量添加困難
液体
粉状
噺続添加
ﾅ体
ﾜた
ﾍ液
站求
！①添加量制御
^。。．ル
@ ｝胴
①墨袋制御技術
@開発要す
A袋の溶解制御
@技術開発要す
③大量添加可
体
．．
｝
P0 1散布
@ 散布
粉状
連漸続添
ﾅ体
t体
ﾁ補給
1・
液体
連断続添
①添加量制御
ﾁ・補給
@可
①添加施設・装
パイプラインにより海中
ﾖ放流
｝4汚水処
｝理およ
pび醐
ﾗ製用
陸上処理・海中散布（パ
イプライン）
②大量添加可
6樹蜂
P陸上処理・河川への放流
o海上処理・海中散布（バ隆ジ） ｛
@置が複雑
Aコスト高
③4の場合，有
@害有毒物質の
除去とイメー
液体
W上の問題あ
連続添加
站
「｝散：布
15、養殖利
用方式
沿岸∼沖合養殖バージ
（残餌・糞）
固体
連続添加
補給
餌料の有効利
用と集魚効果
荒天対策
およ
び液
液体
連断続添
加補給
未使用時は底
面と同水準に
大規模化する場
合の施工管理
ﾌ
i6．沿岸流
トラップ式二F潟
12 封込
（大口径ゴム肉体利用）
｝式
なる
（出典；㈱海洋産業研究会「海洋牧場の環境モニタリングシステムのモデル化に関する研究報告書」昭和56年度
マリーンランチンンチング計画委託研究，昭和5？年3月，を改訂して作成，該当提案番号は表m−2−3に対磨）
一98一
i） 概要
① 本地域において資源としての利用価値が高く，かつ適正処理の必要性が高い廃棄物
としてかつお加工の魚津（アラ）がある。まず，これを地域の需要に適合する有価物
に転換し，地域内外で活用するシステムおよびその事業化を確立する。
②上記事業を基盤として，その他の廃棄物および未利用資源を極力活用するシステム
および事業を発展させる。
③これによって，地域の経済・社会基盤を強化し，長期的に地域経済の振興を図ると
ともに地域の自然および生活環境を保全・改善する。
ii）対象海域
伊良部町（宮古群島）
ili＞事業の全体構想
本事業は，長期的な展望に立って，おおむね次の3つの段階を経て，事業の拡大発展
を図る。
第1期：地域で現在必要とされる需要に直結する事業として，かつお節加工場から発生
するアラを加工して養魚餌料を製造し，入江養殖事業に供給する。これと並行
して，アラからの魚しょう油の試作，規格外かぼちゃからの食品素材の試作研
究を行い，食品製造事業に進出する準備をすすめる。
第2期：餌料製造の拡大に加えて，魚しょう油の製造，かぼちゃ食品素材の製造を事業
化する。このために，周辺地域で発生する魚津を，腐敗しないように前処理を
施したうえで収集するサブシステムを加えることによって，原料を確保する。
これと並行して，かつお二二工場から発生する煮汁から調味料を製造する試作
試験を行い，この事業化の準備をすすめる。
第3期：かつお煮汁からの調味料製造を事業化する。また，畜産振興計画の進捗状況，
宮古島での発酵飼料製造実験の成果などを勘案した上で，余剰バガス，ライム
ケーキ，ギンネム，その他の有機質未利用資源も活用する畜産飼料製造を事業
化する。
また，本事業に付帯する事業として，次の事業を別途に進めるものとする。
①生活雑撲水の処理による養殖漁場汚染防止と，処理水の農業用水への利用
②魚加工場から発生する煮汁を礁湖栽培漁業海域へ海洋施肥
2） 水産系物質循環システム，都市海域環境結合計画の基本構想第3モデル〈㈱ブランド研
究所）
この事例は，昭和52年度「廃棄物の海上集中処理と副生資源の有効利用システムに関する研
究」報告書（1978）で取り上げられているもので，大要以下のようである。
i＞ 概要
水産系物質循環システム計画の推進は次のような墓本方針，ならびに前提条件におい
一99一
て行われる。
①し尿，都市下水，産業排水等の湾奥部の海域に大量に排出され，年々汚染負荷を増
大させている。これらの排水汚泥等について，管理体系を強化することによって海域
環境保全計画に資する。
②都市および内陸部の生物分解性廃棄物（排水汚泥を含め対象とする〉を外洋部に放
流することによって漁業資源の増殖等に資する。
③長期的な近海における水産漁業計画に適合するとともに湾奥部の沿岸漁業を賦活す
る海域環境政策〈計画〉を導く。
④対象廃棄物のうちに含まれる有害物質についてはこれを管理し，生物濃縮による漁
業資源の汚染の原因とならないようにシステム計画を準備する。
⑤現行市町村清掃事業のし尿外洋投棄を改善し，し尿処理と水産漁業計画との有機的
な結合を可能とする。
このようにして，専管200海里時代に対応して，都市活動と水産資源対策を結合する
海域環境計画を導く。このためには現実の問題として，次のような都市行政需要の側面
から具体化をはかるべきであろう。
①し尿処理海上構造物（船舶）の機能と湾奥部海域環境の保全計画の適合化をはかる。
②特殊産業排水（汚泥〉を生物分解性栄養源として集中処理しこれを近海漁業計画と
結合する。
③公共下水道処理方式を再点検して，排水および汚泥が海域環境に適合化しうるよう
改善する。これによって沿岸漁業の賦活をはかる。
ii＞対象海域
東京湾／大阪湾／広島湾
ill）モデルの設計
水産系物質循環システムについては，し尿処理船の設計研：究をまとめた。東京湾，大
阪湾，広島湾等において基礎的な検討をすすめ，次のような各項目についてし尿処理船
の設計条件を設定した。
①し尿処理の現状改善の課題を調査し，水産系物質循環への可能性研究をすすめた。
②し尿処理船による放流基準の設定を近海の環境条件と水産系物質嘱環の条件から設
定するとともに投棄の方法を研究した。
③し尿処理船の構想設計を行い，その結果に基づいて3，000麗／Dのし尿処理船のモ
デル設計をすすめた。
一100一
lll−3。栄養塩補給技法で考慮すべき条件
栄養塩を禽有するものを，そのまま，もしくは処理・加工（濃縮や固化等）して特定の海域
に補給し，豊度向上を図る技法を検討する場合にいくつかの考慮すべき点がある。それらは次
の諸点である。
①補給する栄養塩を何に求めるか。
②対象海域をどこに，どれくらいの空間的拡がりで想定するか。
③ 対象生物を何に想定するか。
④どういう栄養物質をどの程度のレベルで補給するか。
以下に，それぞれについての予備的検討を加えることとする。
m−3−1．栄養塩含有物の選定
まず，第一に問題になるのが，この問題であって，大別して水と海底堆積物と入工肥料に分
けられる。このうち，水はさらに陸起源水と海水とに分けられ，さらに前者は河川水，臨海湖
沼水とか下水処理水等に分けられ，後者は窟栄養内湾水や底層水に分けられる。海底堆積物も
岡様に凌漂泥，ヘドロ，養殖場堆積物等に区分される。これらを一括して示すと次のようにな
ろう。
河川水
□
臨海湖沼水
陸起源水 水産カロコ〔1二等謬ド水
萎讐暢評
液 状
畜産排水
し尿およびし尿処理水
海水一
養殖場堆積物
凌喋泥
ヘドロ
鶏糞等
化学肥料
図頂一3−1．栄養塩含有物の種類
これらのうち，底層水の利用については次章で取り上げるので，本章の以下の部分では検討
対象外とする。
ヨ01一
粥一3−2．対象海域
対象海域を考えるに当っては，以下に述べるような法規制の問題，流況，漁場の分布状況等
を考慮する必要があると思われる。
（1） 法規制
漁場豊度向上技法で補給するものとして，凌漠汚泥，酵母発酵原液，下水処理水あるいは肥
料等を考えた場合，次のような水質汚濁にかかわる法規制の問題を考慮する必要がある。
〔国による水質汚濁に対する規制〕
①主要規制法（基本法） 各種の法令
水質汚濁防止法一特定施設
条例等
排水基準
公害防止
条例
公害対策
海洋汚染および一一油・廃棄物の海洋投棄禁止
基本法
海上災害の防止
に関する法律
廃棄物の処理お
余水吐の基準
埋立地のタイプ
埋鰍㈱投棄麟」
よび清掃に関す
る法律
排出海域
廃棄物排出船の登録
②
関係規制法 （在来法）
水産資源保護法一水産動植物と有害なものの遺棄・漏せつの禁止 漁業調整規制
港 則 法一港または港の境界外1万鵬以内での廃物等の投棄禁止
および積荷の脱落防止義務
港湾法港湾区域内での廃物投棄の制限禁止
漁 港 法一漁港区域内での廃物投棄・汚水の放流の制限禁止
自然公園法一一一公園区域内における廃物投棄・汚水の放流の制限禁止
河 川 法一流水の清潔上支障を及ぼす行為の制限禁止，一定量以
上の汚水を放流する場合の届出
下 水 道 法一公共または流域下水道に処理水を放流する場合の水質
の基準，一定量以上の放流をする場合の届出 下水道条例等
③
基準 ﾑ麟蕩：：難字膿 零細簾イ直
④
指 針 底質の処理処分等に関する制定指針
⑤
条 約 廃棄物その他の物の投棄による海洋汚染の防止に関する条約
一102一
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図姐一3−2．廃棄物排出海域図
（海洋汚染および海上火災の防止に関する法律施行令：昭和46年6月22日施行）
A海域……本邦より約100海里以上の特定区域
B海域……A海域を含む特定区域
C海域……総ての国の領海の基線から50海里を超える海域
D海域……次に掲げる海域以上の海域をいう
（イ）港則法に基く港の区域
（ロ）海岸線から10，000m以内の海域
①港鋼法に基く港の区域外10，000m以内の海域
②伊勢湾海域（伊良湖岬∼大王崎）
③瀬戸内海海域（和歌山県日ノ御崎以北）
（ハ）次のE海域に示す環境庁長官の指定する海域
E海域……総ての海域（本邦の領海基線から50海墨を超えない海域のうち，水産動植物の生育
環境その他海洋環境の保全上支障があると認めて環境庁長官の指定する海域を除く）
一103一
謁層｝置
各個別の公害防止関連法制の頂点に立ちこれらを総括するものとして，昭和42年に公害対策
基本法が制定されたが，昭和45年には各個別の公害防止法令が一挙に制定された。このうち，
今回の開発テーマに関与するものとして，特に「水質汚濁防止法」，「海洋汚染および海上災
害の防止に関する法律：」，「廃棄物の処理と清掃に関する法律：」があげられるが，内湾，沿岸
部海域等を対象とする場合には，さらに「水産資源保護法」，「港則法」などが，また沖合，
外洋海域等を対象とする場合には「廃棄物その他の物の投棄による海洋汚染の防止に関する条
約」などが適用されることになると考えられる。
「海洋汚染および海上災害の防止に関する法律」による「海洋を投入処分の場所とすること
ができる廃棄物等の排出海域等に関する基準」については，図盟一3−2に示す通りである。
なお，廃棄物等の海洋投棄に当っては，関係漁協の同意が欠かせないものとなっていること
は論をまたない。
（2）流況
対象海域を考えるに当って次に考慮すべき条件は，当該海域における流況を的確に把握して
おく必要があるということである。これは対象海域が寒流系なのか暖流系なのか，日本海側か
太平洋側か，あるいは閉鎖水域（内湾：浅海）か開放水域く沿岸∼沖合：深海）かなどの違い
によって変化する，栄養塩含有物を補給した場合の拡がりの問題を念頭に置いておく必要があ
るからである。これを検討した上で，どの海域にどの程度の量の栄養塩類等を補給すれば，よ
り効果があるのかを前もって予測し，これを実施に移していく必要があろう。
なお，大局的にみたわが国周辺海域における海流系および水塊配置については，概略次の通
りである。
わが国の周辺には南から九州南岸を通って三陸東沖合へ向かって流れる黒潮と，屋久島の西
方で黒潮本流から分れ，九州西岸から日本海南部へ流入する対馬暖流があり，また千島列島沿
いに三陸北部域には親潮，沿海州沿いにはりマン寒流系の冷水があって，これら暖寒両流は太
平洋側では三陸沖で衝合して極前線帯を形成し，サンマ，マサバの漁場形成の好条件を作り出
し，また日本海では中央域で接触して，カラフトマス，スルメイカの漁場形成に関与する。ま
た東シナ海の広大な大陸棚上には，中国大陸の河川流入によって極養された中国大陸沿岸水が
あって，主に大陸棚縁辺で黒潮と接しこの潮境がアジ・サバの漁場形成に関与している。この
ように海洋前線（潮境）域は海洋生物の濃密集合域となって魚群が集まり，暖水性，冷水性魚
群の漁場を形成する。日本周辺はこのように寒暖両流にとり巻かれた地理的好条件にあるため，
漁場形成に格好な環境条件をつくっている。したがって，海流系の消長が年々の漁況を大きく
左右しているということにもなる。この他，地形的条件に基く日本海にみられる各種冷水塊や，
伊豆海嶺上の瀬，礁周辺の渦動域および黒潮の力学的条件で発生すると思われる三陸沖の暖冷
水塊周辺なども海況要素（水温，塩分，透明度，水色，流れおよびプランクトン（餌料）など）
の不連続帯（潮境）として漁場形成に関与している。日本近海の海流系を模式的に図皿一3−
3に示した。
一！04一
‘P’
｝諺5」
窪40■
1‘s’
’窮臨麟ノ巡
矧深岬 6’
ぜ・ρ
舞
十
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二
亀
嬉 塩噌瞬
叢
黒
潮
慧智
痴 曳
鴇 砧
15’
ぞ
のニ あ ・簿雌
］
宅 、摯 終艇・
ぐ、 〃．
十
外ノ ・
簾二
ギ
魯 ￠・
／
♂・究
騒’
1“
qご蓋量
蟷。掃纂ノ
．！醸甑 ．漱鞭
確貿亀・
石唾鏑
曝。＿
〆
罐9層
智爾馬島
c，
r離’
1
目5’
t40．
口5’
ε二〇．
155．
図盟一3−3．日本近海の海流系
（出典：海洋資料センター・海上保安庁水路部 「日本近海海流統計図」〉
⑧ 栄養塩レベルと漁場の分布状況
対象海域を考えるに当っては，法規制，流況の他に，当該海域の栄養塩レベルがどうなって
いるかを把握するとともに対象とする魚類の産卵場や漁場の分布状況，あるいは貝類，海藻類
の養殖地域等の分布状況を前もって明らかにしておく必要がある。
顕本周辺海域の栄養塩レベルの現状がどうなっているかを∼括して整理したデータはなかな
か莞出しがたいが，そうしたなかでは日本海水学会誌第32巻第3号に，栄養塩：を含む，水温や
塩素量等を調査してまとめた例があり（磯瞬也，乾政秀（1978）；日本沿岸海域における水質
の特徴），最近では各海域別の海洋環境を網羅的にとりまとあた大部の労作，「日本全国沿岸
海洋誌」 （東海大学出版会，1985＞に海域別に盛り込まれている。
ところで，栄養塩類等の補給方式も対象とする魚介藻類によって異なってくると思われるが，
ここではプランクトン摂餌型の魚介藻類を取り上げることにした。すなわち，プランクトンを
餌料とするマイワシ，ニシン等の魚類，ホタテガイ，カキ等の貝類，また栄養塩の補給そのも
のによる成育の促進という意味でノリ，ワカメ等の海藻類を対象として考えることとした。そ
こで，これらの漁場の分布状況や養殖地域を整理したものが図皿一3−4∼9である。
iU−3−3．対象生物
対象海域につづいて，対象生物について検討してみる。栄養塩の補給による資源増大を比較
一10卜
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グ〃
4
9
∴評
（ZZ2｝昭和15年頃まで
⊂＝⊃昭和15∼20年頃および
昭和5⑪年頃以降
図皿一3−4． マイワシの資源増大期における漁場
’
。ン
⑪主産卵場
，！
⑪産卵場
．溜
（＝）魚場域
図班一3−5． 日本産スケトウダラの主な漁業海域と産卵海域
（未定稿，花村ユ986）
（未定稿， 花本r｝1986＞
（ゴヒ海道区水産研究所， 東コヒ区潔く産研究所，臼本海区水産研究所等の研究報告轡より作成）
（ゴビ海道区オく産研究戸斤， 漿：｛ヒ区オく産研究所，日本海区水産研究所等の研究報皆，資料より作成）
國田一3−6． 昭和35年頃まで50集間における日本産ニシンの
主な産卵来遊漁場（未定鵡，花村1986＞
（蓄醗耀究所講道立溜験場の鞍報告）
罐
％
ノ
σ
σ
β
6
β
ρo
ρ0
go
ノ の
ム
零
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∴評
oン
、＼。
⑳・…テガ・魏繊 ノ）＼
㎝D主なカキ獲殖地域 9
．∫
翻齢難貝魏繊 。溜
⑯主なノリ，ワカメ狸i勉地域
翻主なコンブ獅薩地域
霞皿一3−7．日本産イカナゴの主要漁場（未定稿，花村1986） 園皿一3−8．主な貝類の獲殖場（未定稿，花村ユ986） 園m−3−9．まな海藻類の養殖場
（近年の30年間の農林水産統計資料を墓石として作成） （遅年の30年開の農林水産統欝資料を墓礎として作成〉 （近年の30年間の農林水産統計資料を基礎として作成）
的短期間に行い得る生物は多くの魚介藻類に及ぶと考えられるが，種によって必要栄養塩の種
類，濃度等が異なってくるので，実用上は対象生物をいくつか定め，その目的に応じた補給シ
ステムを確立する必要がある。たとえば，ノリやカキ等の養殖において栄養塩の補給として
“施肥”が行われ，効果をあげているが，他方で海域の汚染（過栄養化）の進行をもたらして
いる場合もあり，必ずしも望ましい状況になっているとはいえない。つまり，最適な栄養塩補
給システムが確立されないと，好ましからざる結果を引き起こしかねないことに留意する必要
がある。
ともあれ，ここでは対象生物を大きく3つのグループに分けて，それぞれからいくつかの代
表的な種類を選んで以下に記す。
①栄養塩をそのまま吸収するもの
ワカメ，ノリ
②栄養塩：を吸収したプランクトンを捕食するもの
ーカキ，ホタテガイ，イカナゴ，
中・高級魚の幼稚仔（例，マ
ダイ〉
③プランクトン死骸等海底沈澱物を摂餌するもの
クルマエビ，ガザミ，ナマコ
これらの対象生物を選定した理由は，いずれも沿岸漁業の対象種として重要であるばかりで
なく，生理生態についても研究が比較的進んでいるものだからである。栄養塩補給によるこれ
らの魚介藻類の資源増大技法の具体化にあたっては，当然詳細な検討を経る必要があるが，今
年度はとりあえず候補となるべき対象生物を整理するにとどめる。
鵬一3−4．栄養塩の補給
（1） 望ましい栄養塩の補給レベルの検討事例
前項で選定した魚介藻類の資源増大を図るには，補給すべき栄養塩の種類・量・時期・場所
等を十分検討しなければならず，データの収集調査や実海域実験等を通して，これらを詰めて
いく必要がある。そのための研究は今，緒についたばかりであるが，ノリ・カキ等の養殖では
以前より“施肥”が行われていることは前述のとおりで，このうちノリの施肥基準とその方法
について，愛知県水産試験場の岩田（198／＞は施肥による海域の過栄養化の促進という閥題を
指摘しつつ，以下のように述べている。
〔施肥基準とその方法〕〈出典；水産海洋研究会報第38号）
赤潮発生後数日でノリの色調が急激に退色し，生長が一時抑制される。その時
の漁場のpHは高くなるが，海水中の溶存炭酸量は極端に少なくなり，たとえば
pH8。4では海水中の炭酸量は80mg／L以下になっている。その対策として赤潮
通過後に窒素肥料を集団で散布し，退色防止と成育の促進を計っている。
吉田漁場での施肥事例を紹介すると，施肥漁場は（中略）支柱漁場8，000柵に
1日4tの硝安を3∼4日間連続施肥している。その施肥基準は表1∬一3−！
ヨ08一
に示してあるが，浮流し漁場は別の方法で算出する。
施肥を行う時は，ノリが最も吸収しやすい海況時に，しかも若芽を対象に小潮
時の晴天日に集中して行うと効果的である。 （中略）pHが8．4以上，水湿が8
℃以下では吸収率が低下する。
また，極端に栄養塩が不足した時は経済的な効果が期待できないので，少なく
1とも100mg／L以上で施肥を行う事が必要である。これはノリ葉体の色調の変化
隙て判断し，赤味を帯びて来る段β皆での施肥が効果的である．
表皿一3−1 施肥量算出方法
施肥漁場の長さ 1，200魏
施肥漁場面積 ： L200離x1，200m
施肥漁場平均深度 ： 1m
施肥漁場の海水量 ： 1．赦x 1び前3
施肥漁場の平均流速 ： 7c田／s
1ヨの海水交換量 ： 7．2× 106t／日
1日当りの海水交換量： （施肥漁場の海水量）xN
1臼当りの海水交換数＝ 醤 （1日の秒数〉／（（施肥漁場長）／ （平均流速＞＞
漁場に必要なT一鐸 ：200鵬／rn’
漁場に必要な1沼当りの硝安量：約4し／Ei（200袋〉
この例は愛知県吉田漁場でのノリへの施肥についてのものであり，他の海域（漁場）では同
じノリ養殖でも数値が異なってくるのは明らかである。したがって，この事例の数値をノリ養
殖における栄養塩の望ましい補給レベルとして一般化して考えることはできないが，少なくと
もノリ養殖と栄養塩補給との関係を将来数値化する際の参考にはなると思われる。
他方，カキなどでは極度に過栄養化の進行した海域においては大量へい死現象もみられるの
で，このような海域ではむしろ過度にある栄養塩を排除し，海域の過栄養化を適切なレベルま
で低下させることが，老化漁場の再生につながる可能性が高いと思われる。
ところで，一般的な海域の豊度：向上にかかわる栄養素：の補給レベルについてはほとんど発表
された例はないが，三重大学の坂本（1986）は次のように述べている。すなわち近海における
漁業生産の栄養塩レベルとして俘豆海嶺西の岸側湧昇流水中の栄養塩レベルを例にとり，N：
P：Si＝15：1：30が望ましいとしている（出典：昭和61年度日本水産学会春季大会講演要旨
集〉。この提言は数値：以上にその考え方に意義があると思われるので，参考として本章末尾に
全文を掲載しておく（p．125参照）。
一109一
なお，京都大学の吉田（！973）は表斑一3−2，図通一3−！0∼11に示すような過栄養化に
かかわる環境の階級区分を示している。
表皿一3−2．海域の栄養階級区分とその特徴（7∼9月の成層期）
過 栄 養 域
徴 腐 水 域
特
獅以二業数・以隠
密栄養域
貧栄養域
水質・生産盈
透明度（m）
1．5以下
黒味をおびる
水 色
3以下
1⑪以上
3∼10
赤禍色な
黄色，黄緑色，
どに着色
短期間．局部的
に着亀のみられ
着色はみられな
い
る場含がある
COD（02ppm）
正0以上
3∼10
1∼3
BOD（02ppm）
1似上
3∼1⑪
1∼3
10∼互00
2∼10
i以下
1以下
2以下
表層，中層は飽
裏・中・底腰と
無機態N化合物
呈00以上
（μgat。N／Z）
溶存酸素
蓑厨近くまで低
ﾜたは無酸素状
ﾔ（0∼3G％）
表暦は過飽
表履は過飽和状態
a吠態数m以深の底隅ぱ不飽和
a，底層は
i100∼200
ｳ（低）酸紫
態
刀j
燒O湘状態
@（80∼1GO％）
態（30∼80％）
（0∼30％）
硫化水素
表履近くまで認められる
艦認め1 欝ら櫨
3m以浅，時には0．5m
@ 中溜また
ﾍ低酸素域に形成され
認められない
認められない
｛ 以浅になる． る場合もある
和物プランク卦ン極大魍
一
クロロフィル
（狙g／田S）
〃
（9／m2）
基礎生産燈
（mgC／m3／hr）
〃
「gC／m窪／day’
数m∼十数m膠に形成
数十m摺に形成
19∼200
｝
0．1∼1
一
0，05∼0．1
10∼200
一
1∼三〇
一
1＞
1∼1⑪
0．05＞
：＜
1∼10
0．3∼1．0
G．3＞
底質
温色
黒色，表履に褐
色の酸化層なし
黒色，酸化
溜なし
やや黒味を
おび，酸化
時に黒味をお
び，酸化層あり
黒味なく，酸化
層あり
層あり
硫化物（mg／9）
1．0〈
CO三） （…ng／9）
0。3∼3．0
0。G3∼ 0含3
0．03＞
30＜
5∼30
5＞
微生物バクテリ
ア劇
1◎似上
103∼10。
10期目10艦 玉02以下
108以下，少種
io3∼1G5、少種
101∼10婁，多種 10t以下，多種
（細胞数／mの
植物プランクト
ン
（細胞数／mの
やや多数
少数
少数
動物プランクト
少数，少種
多数，多種
少数，多種
ン（甲殻類）
像数みら泌場合もあ）
多数，多種
少数，少種
多数，多種
少数，多種
原生動物
多数
巌野生物
多毛類
少数，少種
少数、一極
少数、二種
甲穀類
例
最も多数，
穐 ，
河口，汚水流入 内湾奥部，汽水湖，湾聖
域 の葬常に狭い内湾
膿囎半半，杢皇土購羅，
沖合海域の湧昇 沖合海域＊
域
＊ 水深が！OG田以深の溺を除く
宰）生薦計数法による．
（出典：日本水産学会編「水圏の富栄養化と水産増養殖」恒星社厚生閣）
一1！0一
総
彊
植
物
プ
ラ
ン
ク
ト
ン
動
物
7；
ク
止
ン
庭
生
生
物
腐水域
過栄一捻
畜栄糞域
貧栄饗域
図m−3−10．海域の栄養階級と生物相の特徴（腐水域には数m以深の過栄
養域底層の無酸素，低酸素域を含む〉
（出典 日本水産学会編「水圏の富栄養化と水産学養殖」恒星社厚生閣）
婁
響
斑
裏層
底層
腐水載 過栄養域 窟栄養域 貧栄墾域
図皿一3−11．海域の栄養階級と低次の生産様式の特徴（出典：同前〉
一1！レ
これらの数値：はそれなりに十分意義があるが，海域への栄養壌補給は先にも述べたように対
象魚種，対象海域を選定した上で，適切な補給レベルを定めるべきであって，実海域での実験
と調査が必要不可欠なことはいうまでもない。対象魚種・対象海域ごとの適切な補給レベルが
把握できなければ漁場の二度向上システムの具体的内容も定まらず，不備な技術システムにと
どまってしまうであろう。しかしながら，この栄養塩補給という豊度向上システムこそは，今
後の資源培養・管理型漁業の中でおそらく最も困難なものである反面，最も重要なものの一つ
であろう。
（2） 栄養塩補給レベル試案の検討
以上述べたように，栄養塩の補給レベルをどのように定めたらよいかについては一律に論ず
るわけにはいかず，また，対象海域や対象魚種を一応選定したとしても，今のところシステム
設計の根拠とすべきデータが存在するとはいいがたいというのが実情である。にもかかわらず，
後述のシステム構築のための前提条件を定める必要があるので，いくつかの手掛りをもとに一
応の目安を試案として設定してみることとした。つまり，ここでは栄養塩類の指標であるNO3
−NやPO4−P等は使わず，一般的な有機物の指標であるCODを中心に，「水産用水基準
（改訂版）」〈㈹日本水産資源保護協会，1983）によって考えることとした。
〔栄養塩補給の目安とした指標〕
①
C O D ： 1 PP鵬 （ まナこ1ま 1 田9／ 珍 ） 弄呈度
②
溶存：酸素（DO）：6pp 3（または6mg／2）以上
③
p H ： 7．8∼8．4
④
懸濁物質〈SS）：2p闘 （または2紐g／ゑ〉以下
⑤
着色こ光合成に必要な光の透過が妨げられないこと。
⑥
水温：水族に悪影響を及ぼすほどの水温の変化がないこと。
⑦
大腸菌類：大腸菌群数が100m4当たりLOOO以下であること。
⑧
鉱油類：水中には鉱油類が含まれないこと。また，水面には油膜が認められないこ
と。
⑨有害物質：水中には農薬，重金属，シアン，その他の有毒物質が有害な程度に含ま
れないこと。
⑩底質：乾泥としてCOD2伽g／g以下，硫化物0．2田g／g以下，ノルマルヘキサン
抽出物0．1％以下であること。
この基準は非常に重要な考え方が示されているものであるとともに専門外の方々にあまり知
られていないようでもあるので参考として本報告の末尾p．2！7∼p．227に全文を掲載した。
この他，水産生物側からの要求レベルではないが，海洋投棄の際の下水処理水の排水基準と
して次の数値がある。
BOD：20p卿以下（下水道法施行令第6条）
一112一
しかしながら，この基準値については投入海域が内湾や都市周辺海域である場合は，「この
20P碑の処理水が放流先の水域で8倍に薄められて，はじめて生活環境として望ましいレベル
に水域を保全することができるという前提：に立っている。しかし都市の下水処理場において，
その放流先に下水処理場から1日に放流される百数十万m3という水量の8倍もの水量があると
いうことは，きわめてまれであり」〈出典：日本科学者会議編「東京湾」大月書店），水質の
悪化の遠因ともいえるが，下水放流基準として現実に採用されている。また，前にも触れたよ
うに，し尿の海洋投入も現実に行われており昭麹58年度実績で年間約魂億7，600万トンが投入
されている（表撮一3−3参照）。
この，し尿を利用した研究については前掲の表側一2−1⑯∼⑳，表還一2−2⑳⑳等に示
されているように，㈹臓本微生物資源研究所海洋・廉尿・資源研究会（事：務局：高知大学海洋
生物教育研究センター）がこれまで研究報告をまとめてきている。
表1豆一3−3 し尿の海洋投入量の推移
認 人 口 く争人） 目§，28ア i16．637
l17，429 H8．i43
ほ8，960
u9，733
齢鱈処理飛騨内人口 （千人｝
縫§，140 目6，274
l16，949 ほ7，789 118，8§9
日9，562
公叢掌水道 （千人）
23β42 24β45
浄 化 橿 （千人）
P・5・23・
水溌化人薗
謝・ （乎人）
・3’622
26，324 28β54
29，989
31，759
26、867 27，764
29」82
30β07
47，454 50，18轟 53、191 56，目8 59，171
舞水澆化人口 （千人） 67，565 66．090 63，758 61，671 5§，688
計画処理区域内のくみ飯り［
ｵ晟総量 （k’／臼）
57，696
％i ％1 ％ ％1
一、G。．。ド脚1。。．。 P・9’・36酬IC8…9編ト1・8沸i，。G鷺
耗5．553 ！GG．o
・・，…レ3．・
69」 76．6、gi79．2け7．。9271．2 「
農計
P隈
内訳（凝／旦
纂 盤
し廉処理旛設
6；，866
68．3
7ξ・953
覆樋マンホー兀刻…S8
農 村 選弐 元 轟 3，06G
81，402 59．5 76，770
5．4 6、658
6・6
2．6 3．089
2．6 2，497
2．2 2．542 2．3
@1
1
海洋投入レ禰・・．8
計 ・・。・9・・［
@5・93¶5・4
5．5 6，350
87・3｝
撃P・…3・・58
・…37
・・’778｝88・・｝・・・…
@1
…レ2澗
U。7
5，788 5．3
…7
￨…
し862
戟E7・86SL・
12・976
撃Q・・叩・§レ・．8
97湘b・．・198，6469，．。 1
8曾」
97，882
89．7
lo．9
B・254 10・3PO・591 9・8 9’731 9・。
堰@ l
・・処理鍛レ・’64gl12…3・3291・41…63
（注） くみ取りし尿総量醤くみ敗りし廉量一斡浄化掴漕でい量
（出典：厚生省編「日本の廃棄物’86」㈲全国都市清掃会議）
ともあれ，栄養塩の補給レベルについての基準の設定が困難なのは明らかであるが，他方で
は，現実に大量の栄養塩含有物が海へ流れ込んでいるのも厳然たる事実で，それをそのまま放
置するか，あるいは有効利用を図るかは水産にとっては極めて重大な問題である。海域流入水
に含まれる有害物質については当然処理のうえ除去されることになるが，それ以外の有用物質
については，水産サイドから有効利用システムの提示を行い，積極的に利用を図ってゆくのが
今後の水産に携わるものの役目であろう。それが，下水・し尿・過栄養海域水・凌乱泥・ヘド
ロ・養殖場残留物等のいずれであっても，こ．うした姿勢が要請されているといってよい。
一113一
i羅一4．栄養塩補給システムの構築
鍵1−4−1∴栄養塩補給システム構築のための諸要素の抽出・整理
栄養塩補給システムを構築するにあたってそのシステムフローを示すと紅皿一4−1のよう
である。本項では効率的または実現性のあるシステムを構築するために必要な要素を以下に抽
出・整理する。
栄養塩含有物
の 採 取
・栄 養 塩
対象海域
対象海域での
ﾖの移送
U布・補給
食逃一4−1 栄養塩補給システムの基本フロー
（1） 補給のための栄養塩含有物の種類
栄養塩含有物としては皿一3−1に掲げるもののうち底層水（次章で述べる）を除く次のも
のが主に考えられる。
①内湾水：外洋との海水交換が不活発なため富栄養となっている内湾の海水。特に，
湾内に生活排水が多量に流入していたり，湾内で海面養殖が行われているとより豊栄
養となる。 （例）東京湾，大阪湾，松島湾等。
②河川水：一般に河川水には生活排水，農畜産業排水等が流入しており，富栄養であ
る。 （例）多摩川，淀川，矢作川等。
③臨海湖沼水：生活排水等が流入しているか，ある，いは内水面養殖が行われているた
めに富栄養となっている臨海湖沼。湖沼が海の近くにあることは栄養塩移送面から考
えて重要な要素である。 （例）風連湖，三方湖，宍道湖等。
④水産加工場等排水：水産加工工場の排水やアルコール発酵母液等はタンパク質に富
んでいる。
⑤畜産排水：家畜のふん尿を主とする排水は海の富栄養化の一要因となっている。
⑥し尿およびし尿処理水：し尿の海洋投入は現在でも全国各地で継続実施されており，
その一方ではし尿が栄養源となっていることも判っている。
⑦養殖場堆積物：ハマチ，マダイ等の養殖施設周辺の海底には残餌や糞が堆積してお
り，底土汚染のみならず水質汚染をも引き起こしている。
⑧凌喋泥：とりわけ大河川の河口付近とその延長線上には土砂が堆積しており，しか
も栄養に富んでいる。
⑨ヘドロ：海水流動の弱い内湾では生活排水や工場排水等の影響により，海底に超軟
弱な泥が堆積している。一般にヘドロには有害物質が含有していることが多い。
⑩人工肥料：鶏糞，化学肥料等，人為的に製造した栄養塩含有物。必要とする栄養物
質の種類や濃度等を自由に選択できる。
一114一
（2） 栄養塩含有物の採取法および移送法
上述の栄養塩含有物を採取する方法としては，各含有物の存在する場所や，含有物そのもの
の持つ特性等によって異なるが，一般に内湾水，河川水等液状の場合にはポンピング，海底堆
積物では凌喋などが考えられよう。採取した栄養塩含有物を特に加工せず，直接目的海域まで
移送する場合には，移送方法としてはパイプライン，船舶（バージ）によるものが最も簡便と
思われる。またアルコール発酵母液のようにそれ自体栄養塩濃度がひじょうに高いものは，袋
封入やブロック混入した後，潔的地へ移送することもでき，鉄道やトラックによる陸送も可能
である。他の栄養塩含有物についても濃縮や固化することによって輸送に最適な形状を造り出
すことが今後の検討課題であろう。
（3） 栄養塩禽有物の移送・補給海域
どの海域を対象とするかについての予備的検討は本文狙一3−！で述べてある。この点につ
いては，㈹海洋産業研究会の昭和59年度マリーンランチング計画委託研究報告書において山陰
地区や東北太平洋岸地区の臨海部の湖沼や半閉鎖海域の窟栄養化水の沖合への移送投入などが
提案されているが，ここでは，この他に北海道日本海岸とか，沖縄周辺海域等も含め，広く貧
栄養の海域のなかから適性のある移送補給海域を定めるのがよいと思われる。その場合，栄養
塩含有物の採取地と補給地とが隣接するなど移送距離が短い方が好ましい。
（4） 栄養塩含有物の散布法
栄養塩含有物の散布法は，移送方法とも関連する。主として液状含有物を移送するパイプラ
インの場合には，そのまま，もしくは散布前に希釈したりして，海申へ放射・拡散すればいい
が，それは船舶くバージ）輸送の場合も岡様である。船舶の場合には，パイプラインに比べて，
散布の場所，時期，量簿を任意に定めやすいといえるが，逆にコスト面で影響がある。
一方，栄養塩含有物をブロック等に混入したり，袋に封入したのち，所定の海域に投入する
場合には，栄養塩類の自然しみ出しか，袋の溶解，機械的破袋による溶出を期待するものであ
る。
これら栄養塩含有物の移送法と散布法との関連を整理するとおおむね図皿一4−2のようで
ある。
なお，栄養塩補給後は海域の環境モニタリングを行う必要があり，満足すべき基準は対象生
物によっても異なるが，一般的にはp．1！2に示したようなレベルが望ましい。
聾ト4−2．栄養塩補給システム検討上の視点
栄養塩の入為的補給システムをいざ実施しようとする際に検討を怠るわけにはいかない重要
な問題が残されている。それは想定実施海域の特性によって，栄養塩補給システムが実際の運
用上，メリットとデメリットが生じうるということである。この点はこれまでも必要に応じて
指摘したところであるが，ここで，改めてまとめみると次のようになろう。
一115一
〈散布法〉
〈移送法〉
海中敏射
→ パイプライン
・．一
C串噴射
麹：「襯（欝
船舶輸送
海田投入
一海申放波
採取一
固体状
袋体封入
ﾑ面エロ
袋体・ブロック
・一
ブロック混入
D舶輸送一→
投入設置
一［右
図皿一4−2 栄養塩含有物の移送法と散布法
（1） 栄養塩の補給海域の違いによる比較
1） 開放姓海域の場合
開放性海域で栄養塩を補給しようとする場合，広範な海域全体の基礎生産力の向上すなわち
豊度向上を図ることが期待できるとともに，対象魚種を細かく想定しなくても広大な海域に現
存する魚介藻類すべてに直接間接にそのシステムの効果が寄与しうるというメリットがある。
大局的にみれば，このようなケースこそがあるいは本システムの究極の姿といいうるかもしれ
ない。
しかしながら，本システムが未だ試験研究段階にあることを考慮すると，いきなり広域開放
性の海域での実施は考えにくい。そこで考えられるのは実証実験として実施する場合だが，こ
の場合は実証するために効果判定を何らかの方法で考える必要があり観測モニタリングや生物
調査が容易でないという点に留意しなければならない。この点の解決ができれば，大いに試し
てみる価値があるといえよう。少くとも，現在の沖合し尿（処理水含む）投入のもたらす効果
についての調査は十分意義があるものといえよう。
2＞ 半閉鎖海域の場合
半閉鎖海域の場合に，逆に，実用段階としても実証実験としても実施しやすいことはいうま
でもない。効果判定も行いやすい。しかしながら反面で，どの程度の栄養塩をどのくらいの時
間，どのくらいの空間に補給するかの検討を経て，適正なシステムに到達する前に当該海域が
過栄養状態に陥らないよう留意する必要がある。また，予期しない他の要因による二度向上で
はないかどうか，あるいは，効果が上がらない場合の原因がシステムの欠陥か他の要因による
のかの見極めも同様に難しいといえる。この点は栄養塩を補給するすべての場合についていえ
よう。
一！！6一
（2）移送距離の違いによる比較
次に栄養塩含有物の採取地から，補給海域までの移送蹉離によっても問題が生じる。移送距
離が長ければ，その移送手段の選択の幅が狭くなり，システム開発がシンプルになるものの，
自由度が少くなるかもしれない。とりわけ，開放性海域のはるか沖合へ移送するとなると，前
項に指摘した問題点とからみ合うこととなる。
逆に，移送距離が短い場合には，移送手段の選択の幅が広がり，それだけシステム開発の検
討範囲が広くなりそうである。コストの節約にも寄与することになろう。
栄養塩含有物の採取地から補給海域までの距離は，実証実験の段階ではとりわけ短い方が好
ましいのは前述のとおりである。
瑠一尋一3，開発すべきシステムの比較検討
前述の各要素の組み合わせで得られる各システムを評価するため，栄養塩補給レベルを同一
として，投資コストおよびランエングコストを係数化し，その係数の基準値を“1’》として以
下に検討してみた。また，検討にあたっての前提は，次のようにした。
①−海域のバックグラウンドとして「COD濃度；0。1pp明
②栄養塩補給直後の「海域平均COD濃度；1p卿」
③移送距離を「50海里」および「！海里」
ここでは特に左欄タテ軸に，補給の方式の選択肢が示されているので，十分比較をしてみな
ければならないが，その一つの指標としてコスト比較に代わる係数比較を試みてみた。結果は
以下のとおりである。なお，表示にあたっては，一応の目安を得ることを目的としているため
基準値に対しておよそ亡国程度のエネルギーやコストがかかるかについてのオーダーを求める
こととし，その表示範囲は次のようにした。
1＝1（基準値）
C諏100以上LOOO未満
A＝1以上10未満
1）篇 LOOO以上10，000未満
B＝10以上100未満
E薫10，000以上
llト尋一4．栄養塩補給システムの構築
前項にて各要素の組み合わせのうち，現実的と思われるいくつかの検討結果について示した
が，ここで明らかになった結果を整理すると次のとおりである。
①入為的に補給する栄養塩は，濃度（前項の検討結果ではCODによった）が高いほ
ど有利であり，河川および過栄養内湾水の利用はどちらかといえば適さない。
②移送についてはある程度以上の距離の場合には，水深あるいは海象条件にあまり左
右されない船舶類が有利であり，移送距離が短く沿岸域の場合にはポンプによる圧送
が有利である。
一117一
表猟一4−1．栄養塩補給システムの諸方式の比較
移送距離；5G海里
舗 馨 壕 の 種 類
7K ｛
i投資係数
運転係数
移送距離； 1溝里
投資係数
運転係数
（1）湾珊水（COD濃度；5P卿〉
｛c
D
C
②河川水を海底に敷設した認管により海1邑 E
@ ｝
域ヘボンプで圧送し，均一に散布するi
D
C
C
D
C
A
1
①河川水をポンプで船積みし，晦域へ輸
． D
P
送し，均一に議帯する。
③酬凝丸儲まで鍛、川流堤｝
｛ ，
により導水する。
（2）富栄養内湾水（COO伸度：5ρ卿）
「河川水」の場合に準ずる。
い∵農鵬二讐饗驚瓶理 ｝
｛A
1
A
1
8
エ
1
1
B
A
A
1
B
B
A
1
A
1
A
1
A
1
1
1
B
B
B
B
装置にかげずにそのまま船積みし，侮1
Q送・毎幽す・・ i
②し尿処理壌に簿ち慈まれたし尿を，処1 ヨ
理装置にかけずに海胆に敷設した醗｛
1 管を題して脚プで騰い均一購交1
G 紡る。 i
！（4）し貯醜蹴（・・輝度・2・ooo画
｛ ①し廉処理壕で一次掌理したのを貰い受｛
； 、
｝ ・ナ・鷺混鱒へ継し蕩回・散1
｝ 解す・・ i
｝ ②一次処理水を海底醗蟹を介し，ポンプ1
で海域へ圧勝し，均一に散霧する。
〈5＞ヘド糠（COD濃度：鰍00伽Pの
①峻曝したヘドロを舩積みし海域に輪送
して均一に玉野する。
②凌濃したヘドロをそのまま海域までポ
ンプで圧送し・均回謙帯する。 1
③得し都・嘩でき・だ膿・糊i
し畿慰大きさの溶出しやすい
｝
翌ｵ，平均的に設置する。
1 、
「ヘドロ」の場合に準ずる。ただ，
（ 6 ） 底泥 く C O ｛）濃度 ： 3⑪，00〔｝PP醗）
海域が
査羅藩騨毒『雛蔑唇暑倉蔀宅藤
耕転などにより、直接その海域で利用し径
る。
I
（7）養殖場堆積物（CO登叢度：50，000夢圃
「ヘドロ」の場合に準ずる。
（8＞人工謄料だCO9濃度：呂G． GGOP騨 〆
（液状）
k 〃 ・300，000幽
①最適麹況に調合した濃状肥料を船積み
（濃縮状〉
、
コ
iA
1
1
1
A
1
1
1
B
A
B
A
し，海域へ翰溢して均一に散霧する。
②同日敏肥料を海鷹配管を介しポンプで
海域に圧送し均一に敗帯する。
③栄養塩濃縮体（良く発酵した鶏糞など〉
1
や化学繕料を滲出しやすい袋嫁にし，
船船類により海域まで翰送し，平均的
L に護置■蛋＿＿＿＿．
＿ユ＿一｝
一1！8一
③海域に栄養塩溶出装置を設置することは，水深あるいは海象条件により舗約される。
また設置後のメンテナンスの必要があるとすればあまりよい補給法とはいえない。
以上のことから実現性のあるシステム構成は，「栄養塩としては①し尿，②ヘドロ類，③入
エ肥料」であり，「輸送手段としては，移送距離により船舶類あるいはポンプによる圧送」が
有利と考えられる。
ここで，より効果的なシステムとするためには，
①入工的栄養塩の開発
②栄養塩溶解法の開発
③栄養塩散布装置の開発
④栄養塩補給レベルモニタリングシステムの開発
が必要であることは，これまで述べてきたことからも理解できよう。
ただ，設定された海域に投入補給された栄養塩は海水と希釈混合され，移流，混合，拡散，
沈澱などの過程を経るとともに，生態系における物質循環過程を経て順次変化していく。その
関係を図皿一4−3に示す。本図が元来，過栄養の典型としての赤潮発生のメカニズム解明の
ための物質循環を示したものであることからも推論できるように，設定した海域の周辺にも補
給された栄養塩が流出し，補給レベルを誤ると海域の汚染を招きかねない。そこ．で，実際のシ
ステム構築には，実証実験による生態系への影響を充分に把握したうえで決定する必要があろ
う。
各種栄養塩
二二
吹送流
海潮流
梅表
水温
光合成
流出
光合成層栄養塩
流出
食草者
植物プランクトン
02
（動物プランクトン）
流出
有機懸濁物
鉛直混合
水深
好気性細菌
水深
H2S
流出
深層栄養塩
流
堆積有機物
海鷹
深層沈澱物
嫌気性細菌
図皿一4−3．栄養塩と物質循環
（日本水産学会編「水圏の富栄養化と水産増養殖」水産学シリーズ！．恒星社厚生閣より一部改変）
一119一
撞i−5。実証実験計画の検討
粥一5「1．実証実験計画の考え方
（1） 最適システム構築へのプロセス
ここでは，栄養塩を特定の海域へ補給することにより，餌料基礎にめぐまれた肥沃な海洋牧
場を造り出そうとするときに，まず初めに実用段階として想定すべき最適な海洋牧場規模に関
し，その基本的事項について述べたい。
海洋牧場の規模からみた分類は第1章で次のように分類されている。
①大洋規模の大牧場
②沿岸域，近海域における広域規模の牧場
③沿岸域，浅海域における中域規模の牧場
④浅海域における小域規模の牧場
これら大まかに分類された牧場規模から考えると，現在のところ④の浅海域における小域規
模の牧場が空間的，時間的および生物の生活圏の面より判断して入手が加え易いことにより最
適と考えられる。その上で，③の中域規模へ発展させてゆくことが良いと思われる。したがっ
て，ここでは小域規模の牧場を想定する。
そこでまず，栄養塩を補給することを考えると，人為的に自然の環境の一部に手を加えるこ
とになる。このたあには当然対象海域における現状の（補給前の）生物の自然的生産と消費過
程と環境との結びつきの関係があらかじめ解明されていなければならない。これが判ったうえ
で最適と考えられる手法にて栄養塩を海域へ補給することになる。しかしながら，現在の技術
レベル，および現在までのこれに関する研究の範囲においてはこの解明が十分になされている
とは言い切れないのが現状であろう。また，補給後の影響についても十分な解明がされるべき
である。そして，これまでの実施例をみてもこの観点をふまえての補給は現実には行われてい
ない。
したがって，いかにして最適な補給手法を生み出し想定最適規模を決定するかについては次
の客段階を踏んで行うべきであると考える。
まず第一段階では，生物の自然的生産と消費過程と環境との結びつきの研究を行う。このた
めには，まず，ある対象海域（小規模なもの）を定めた上で，海域環境について地質的・物理
的・生物的な側面から総合的な研究を行うが，これは，生物のおかれている環境を点や面とし
てとらえるのではなく構造的にとらえるということが肝要である。この研究で全てが完全に解
明されるといいきれないが，栄養塩の補給という観点に絞って研究を行えば，最適なる栄養塩
の補給の手法がかなり浮き彫りにされると思われる。
第二段階では，その海域にていくつかの補給システムを用いてテスト的に栄養塩の補給を行
い，生物生産と消費過程と環境との結びつきの関係を解明する。このときの栄養塩源は数種類
について行うのがよかろう。これらが判ったところでその小規模海域への補給レベルの最適規
一！20一
模にフィードバックする。
そこで第三段階として初めて実用レベルの補給システムとその最適規模が設定できる。
② 配慮すべき諸点
以上の筋書きで最適な補給システムとその規模の設定を行うには，相当の時間と費用が費や
されることとなろうが，この手順を踏まなければ真の意味での栄養塩の補給システムは確立で
きないと考える。これを無視して行うことは海域に対して好ましくないインパクトを与え，ひ
いては単なる汚染ということにもなりかねず，次にあげる悪例のような結果に立ち至らないと
も限らない。
①植物プランクトンの生産量は増大するかもしれないが，ある限られた生物が車越し
て生物相の単純化を招く。そしてそれらが生活する時期や場所が限られることから，
対象生物の餌料供給の解決とならずにかえって生態系としての混乱を招く。
②たとえ，その生物が繁殖するとしても他の海洋生物に悪影響を及ぼし，結局は生態
系の悪化につながりかねない。
③人間の生活に重大な影響を及ぼすのは，生物による毒物の濃縮である。この補給に
よりこれを引き起こしてはならない。これらの危険性を圓避するためには前述のよう
に生態系内の物質循環や食物連鎖の研究が必要である。
以上のことは，前述の生物生産と消費過程と環境との結びつきの研究によりその危険性は圓
避できるものであり，最適システムの構築はこれらの点に十分配慮しながら実現可能であると
考える。
（3） 段階別の基本事項
次に前述における各段階ごとに必要なシステム構成についての基本的事項について述べる。
第一段階を解明するには，海洋を構造としてとらえるための各種観測機器，システムが必要
となる。また，過去のデータにもとずく解析を並行的に行う。主な観測項目，解析項圏につい
て次に述べる。地質的には，地形，地質構造を明らかにするもの，堆積物の分布変化を観測す
るものなどがあげられる。物理的には，気象，水温，塩分，波浪，流況，河川流入，透明度な
どを観測し、それらにより海況特性，水塊特性を知り海洋構造を時空的に明確にとらえること
が必要である。化学的には，栄養塩，p9，1）O，浮遊懸濁物，クロロフィルなどその分布変
化をとらえ，基礎生産力をみいだすことが必要である。生物的には，プランクトン，ベントス，
魚介藻類の量をつかみ，その相互関係を把握することが必要である。そして，以上のすべてを
各分野ごとにデータを集積し，これを総合的に分析することが大切である。
第二段階では，補給された栄養塩についてその収支過程をつかむことにより，物理，化学，
生物との関連を明らかにすることとなる。主な観測項目に関しては第一段階と同様である。こ
のときの栄養塩の補給システムについては，その種類により方式も異なるのでそれぞれに最適
と思われる方式のシステムで行えばよい。
そして，第三段階で以上を集大成して最適想定規模の決定を行う基礎資料とすることになる。
一121一
以下に斑一4−4で抽出されたシステム構成の検討に基づいて実証実験計画案について述べる．
罰一5−2．実証実験計画の内容
ここでは，多数の栄養塩含有物の種類の中から特に養殖場堆積物を栄養塩として利用した時
の漁場二度向上に対する実証実験計画について述べる。なお，養殖場堆積物を選定したのは，
補給栄養塩として他の種類に比べ好ましいと思われること，採取地の海域浄化にも寄与しうる
こと，採取地と補給海域との移送距離も短くてすむであろうこ．と，などを勘案した結果による。
（1）概要
田本沿岸の貧栄養海域において実験海域を設定することにより栄養塩としての“養殖場堆積
物”の添加補給がいかに海域の二度向上に寄与し，新しい漁場を形成するかを確認する。
② 実験海域
海域設定の要素としては次のことを考慮する必要がある。
①貧栄養海域で，しかも栄養塩の補給が求められている海域であること。
②現状では漁場としての価値がそれほど高くはないが，かつて好漁場であったり，今
後新しい漁場化が期待されるポテンシャルを持った四域であること。
③栄養塩の輸送距離が適当で，観測調査および効果の確認のしゃすい海域であること。
以上を加味したうえで，ここでは栄養塩類の補給が望まれているとともに，その反対に堆積
泥の二二が必要とされる養殖場などが比較的隣接している海域を対象として考えることとする。
（3）実証実験用システムのフロー
栄養塩は実験海域まで船舶（バージ）類で移送し，直接海中にできるだけ均一になるように
散布する。また補給量としては，実験海域の栄養塩投入時の平均COD濃度が‘‘！ppバ にな
るような量とする。なお，ここで採用しようとする栄養塩補給システムは次点の図班一5−1
のとおりである。
（4） 実証試験の内容
①実験にあたって「栄養塩の補給量および補給頻度」，「栄養塩の輸送方法および散
三法」，「実験海域の観測調査項目」，「データ採取法」などを取り決める。
②比較検討するために実験海域で実験に入る前に現状把握のための予備調査を行う必
要がある。調査項霞として「位置」，「深度」，「海水温度」，「透明度」，「潮流」
「CODj，「SS」，「DO」，「クロロフィルa」，「魚類蝟集状況」などがあ
る。
（5） 実験期間と運営計画
新しい生態系を成立させるためには，「プランクトンの増殖」，「海藻の定着」，「底生動
物の増殖」などをベースにして魚類の蝟集が期待できる期間，つまり予備観測を含め最低“3
ヶ年”が必要であろう。その各年度ごとの運営計画としては次のように考えられる。
①初年度：実験海域の予備調査および実験設備の調達または建造
一122一
②2年度：栄養塩の採取，加工，輸送，海域での散布，計測
③3年度：同上および解析・評価
輸送用最適輪
対象海域＊5
形状への加工
での投入
（固化等）
→
i
L
副
対象海域縄
［除去，中頼｝
での散布
図皿一5−1 栄養塩補給システムのフロー
＊ユ：凌漢船，ポンピング等による採取。
＊2：璽金属，シアンなど有害物質あるいは施設廃棄物の除去あるいは中翻。
＊3：輸送費のコストダウンを図るために必要。場合によっては，袋体に封入したり，
ブロックに混入する方法も検討。
＊4：バージ，：導用船など。
＊5：栄養塩を封入，あるいは混入した袋体，ブロック等を海域に設置。
＊6：海水とよく混合しながらできるだけ均∼に散布。
摺一6。今後の技術開発課題
自然あるいは入為的な手が加わった海域生態系の中で海洋牧場の生産対象の生物資源を豊菖
に培養し，われわれが必要とする有用魚介藻類を適宜収獲できるような状態に作り上げること
が漁場豊度向上の内容といえる。したがって，このような状態を作り上げるために必要な方法
や技術の体系は，対象生物種の好適生活圏をつくり上げる方法と技術，および対象生物種のバ
イオマスそれ自体を作り上げる方法と技術とから組み立てられるものと考えられる。
しかし，栄養塩補給等環境条件の人為的な改変制御により，漁場の豊度を高めるような技術
の開発は未だ緒についた段階ともいえる。それゆえ，今後以下のような技術開発課六六につい
て取り組んでいく必要があろう。
①対象生物種の生活史の一層の解明
② 冬生物種の発育成畏段階，生活周期別に対応要求される餌料生物の種類，大きさ，
量およびそれらの環境条件の一層の解明
③餌不足，食害，拡散，入声による間引き（漁獲，混獲）等，卵期∼稚仔期∼幼若令
期における自然滅耗等のさらなる実態把握
一！23一
④現状環境の一層の把握
o物理・化学的環境，生物生態，生物生産力，漁業の実態など
0物質億環と食物連鎖の関係
Q最適栄養塩レベル
o各種計測・観測システム（モニタリングシステム〉の開発
⑤最適栄養塩補給レベルの把握確認
⑥最適栄養塩補給システムの確立
o空間的，時間的，生態学的にみた最：適海域，時期，規模等の把握
o栄養塩補給技術一運搬，散布方法，装置など一の開発
o入工的栄養塩などの開発
Oモニタリングシステムの開発
⑦栄養塩補給後の効果および影響の杷握と評価
⑧資源の漁獲，管理法の確立
以上，いずれも個別にはその端緒が芽生えていると思われるが，次年度以降，一層積極的に
取り組んでいく必要がある。前にも述べたように，栄養塩の補給は，一方で過栄養状態を解消
し，他方で貧栄養状態を改善することのできるシステムであり，狭い海域から広大な海域まで
適用範囲の広いシステムと考えられる。利用可能な栄養塩禽有物も，そのほとんどは従来，無
為無策のまま海域に流入してしまっているのであるから，これを意識的に有効利用するシステ
ム体系をつくることは，これからの漁業にとって大いなる課題であるといってよかろう。
一12駈
5
i＜＜参考＞＞ 象会鶏饗殖の隻荷
坂本市太郎（三重大挙水産学部）
1①演者がr養魚四囲の見積り」を鍵田（昭憩
μ9・畿／2であるが， SioゼSlは2認μ9・
｝・・鞭罐騨極目会・し・か・既・
支0卑を経過した。自家汚染の国難たる想いを
t抱、つつ、蹴安定醗。釘、れた多
賑蕪灘禦憲驚薦竃1
1
すると箋：115，P：？．7で，それぞれ115−22．2｝
i数の漁民を吸茶して，魚類養殖産業は本邦の
＝92ヤ8 7．7 −0．2 ＝：7，5 μg ｝沿岸内湾に普遍定著し・更に世界的流行にす
流量を乗じた量が入為負荷詐容量で，これを
蘇ろう・してい・．
給餌養殖と陸源入為負荷とで頒ち合う事にな
ゆ多大の・ネ四一努力臓やして1蔓繋
る。この様に負荷の調整された漁場水の塩分
｝れた「魚肉資源」と陸源育畿負荷剃減の努力
が30以上に保持される限り，N・Pの濃度は
麟㍊輪舞欝駿州野磨
北西太平洋深層水のレベルに留あ得る。
。 a亀／ 4 ｛こ
Salin1ty：30｛S：騒．5の湧昇水87％｝翫41．1．
野業についての深刻な疑問に水産融は祠
翫2。拷「Si：82．2μg ・at／2（水産用水基
i触の姿勢であるのみならず，荒廃させた養殖
準案：T姻く100， PG4ρく15μg／2の5．？倍
豫驚鷲驚論難簾蕪瀦雰
⑤尾鷲湾の1併4隼度ハマチ養殖を検討する。
i公平を期す立場からは，饗魚撲水は施設畜産
ずる負荷許容量は
廃水に準ずる処理が要求される。N・Pの負
24mソSの水力発電放水がある。終霞放水で生．
￠：1∵r2い864GO’〔1｝イll；
1葎を海域の自然生態系を変貌させる点におい
i
lて汚染種と定義するならば取水中の護度がそ
｝曝跡の処駈標と。り，蹴麟でなけ
1れば対応できなくなるであろう。
mg・鼓t／m’矯ユ／S sec／day 民9／day
である。
陸記入山脈 u舞：263艦し引くと・霞：2431
1
Lp，399
1③曇・Pは生物生産に不可欠な基幹元嚢であ（入口；3．5万人）P：83
1る。飲料水を翼標とする場合の陸水中への鐸
K琶／day ｝（9／day
・碧の排出規鰯は全薩的に正しいが，四域は
2350ton／dayの出荷を支えた養殖の負荷は9
珪藻プランクトンを出発点とする生物生産の
月口口最大に達した。
場であり，海域の栄養レベルは深層水の有光
i
層への繕環すなわち湧昇と陸水の流入が，ヘ
テ繋トローフの代謝と残滋底からの憾帰に撫
i代謝負荷｝ 〈L純）
E｝ l l
綱，鵡舗 （L）
（L・
P
iわ・て厳している・繊へ騨P入戸負
i荷の規制は漁獲による陸上への鰺収で定常性
｛を保持す・生産生態系を齢ご開発維・・す・
ｫ｝：：∵旨姐5
iためで鮒蹴・・い・礁プ・・…
iの生産を中心に裾えてそれぞれの轟域のSio2
146．0
127嘆．
S088．
Q57、
W23．
レベルにバランスする舞・Pレベルの範囲内
に陸源の人為負荷との閣で養殖規模または絵
飽食給鎮養殖の規模を1／2に縮小するか，
館量が調整されねばならない。
限界給餌手法を採るか選択を要する。
④北藪太平洋2，00伽層の深羅水は最も豊栄養
⑥内湾に深海の栄養レベルを直接導入する提
1であり，禰3翫40，POべP；，2．§，S162−Si：150 案をした。この生産力を活用する生産生態系
｛・い一廟・…であ・・…欄干の雛・そ水酬勤・ベル・遡れ…
｝の脚II湧翼駐密螺麟の襟分34・5鯨で・文献：躰献郎（1976）鍾大筆一帯1・
30．2，60μ琶。aげゑのレベルにあり，近海
の漁業生産を支えている。この歓靴Si比＝王5
1：30を基準におく。
181∼203
（出典；昭初61庫度日本水産学会春季大会講
演要旨集，S61．4，文中下線は原文のまま）
経済成長前195§年度本邦全国河川の平均レ
1ベルは小林く196⑪）によると22．2，0．2，3貿
一！25一
第IV章 漁場豊度向上技法としての底層水利用システム
｛V−1．底層水利用と漁場二度
海洋に生息する魚類の分布は，その餌生物の分布に大きく影響を受けることは周知のとおり
であるが，この餌生物（動・植物プランクトン）のもっとも低次の段階をになう栄養塩の量は，
図W−1−1に示すように，一般に海洋の深部の方が表層より大きくなっている。このことか
ら，海洋の栄養塩は，陸水の流入を除くと，この海洋の深部からの鉛直流が唯一の補給経路で
あるといえる。この鉛直流を一般に“湧昇流”と呼んでいる。
もっとも，鉛直流にはこの他に鉛直対流もあるが，これは中緯度以北で冬季に表層部が冷却
されて密度が大となり発生するVertical Convectionのことをいう。これに対して湧昇流の方
は，低∼中緯度にいたる大陸の周辺に発達する卓越風に起因する風成湧昇と，海底地形によっ
て発生する地形性湧昇とがある。
F）04 α○
− P （P9一一⊂！t／凋多）
LO 2つ 3，0 4．○
lKO−36雪
o
100
KO−3661
Ry−6母・
200
Ry−61190
水
@ i
深
曾
一 500
iOOO
1
図W−！−！。日本沿岸の代表的な測点におけるPO4 Pの鉛醒分布
（出典：気象庁資料より作成）
ヨ26一
四＿1−1。湧昇流種類と海洋の墓礎生産
海洋における漁場の位置や基礎生産力としての植物プランクトンの生産量の高い海域は，一
般に自然界の湧昇域とよく一致していることが知られている。そこで以下に風成湧昇と地形性
湧昇に分けて整理してみよう。
α）風成湧昇
風成湧昇は，風によって生ずる表層流が地球の自転偏向によって大洋の東岸で離岸流となり，
これを補う補流として下層から起る湧昇のことである。北米オレゴン州∼カリフォルニア州沖，
南米チリ∼ペルー沖，アフリカ大陸北西∼南西沖などがその代表的な風成湧昇海域としてあげ
られる。
北半球においては，風が直線状の海岸を左に見てこれに平行に吹いているとすると，この風
によってエクマン輸送がおこる。エクマン輸送により暖かい表面水は海岸から沖に向かって運
ばれるため，これを補おうとして，陸に沿って200∼300mの深さの亜表面から冷たい水が非
常にゆっくり上層する。この模式図を図W−！−2に示す。
エクマン輪送
←ユコ
風
←1←1
難霧轟
難直亜
慧．
霧
乙
0
姫一く） ←一〇
100
禦
慶
（m）
50Q 400 300 200 100 0
海岸からの距離（k滅）
（b）断颪図
（a）平顯図
図IV−！−2．エクマン輸送による湧昇の模式図
北アメリカの函海岸に沿って吹く北風の影響で起こる湧昇
（○は風が読者の方向に吹いていることを示す）
（出典：熊沢源右衛門「附しい海洋科学」成山堂，1985，7，）
ところでRyther〈1969）は，海洋を外洋域，沿岸域および湧昇域に区分し，基礎生産力：およ
び転換効率を基礎として，表W−1−！に示すように海域別に魚類の生産量を推算した。これ
によると，全海洋面積のうち湧昇海域は，わずか0，！％にすぎないが，この海域に世界におけ
る漁獲可能量の5G％が集中しており，湧昇現象が魚類生産のうえで重要な環境条件となってい
ることを示している。
一127一
表W−1−1．世界の海洋における一次生産量と魚類生産の推定値（Ryther，1969）
面 積 平均生産力 全生産量 効 毒 魚類生産
栄養段階の数
（k㎡） （箔） （9−C／m2／年） ユ09トC／年 （％＞ t一生重
タ郵 洋 326xユ06（90）
沿 海 36xユ06（9，9）
湧昇流地域 3．6x玲5（0．1＞
合
50
16．3
5
100
3．6
3
300
G．1
1．5
計
20．0
10 16xlos
15 12x107
20 12x1｛｝7
2荏x107
（出典：宝月欣二，生態学講座13巻，3．水界生態系，p．64，共立出版（1974＞より〉
② 地形性湧昇
地形性湧昇は，風成湧昇と異なり，海底地形によって局地的に生ずるもので，島，半島，礁，
堆などによって引き起こされる。この湧昇が漁場形成の主たる要因になっているこ．とは間違い
ないものと思われるが，この他に渦流の形成，底質，水質，魚道等の要因も関係してくるのは
もちろんのことである。
高橋らは遠隔計測による伊豆大島沖の渦湧昇流の計測を行って，興味深い結果を得ている。
これは，伊豆大谷海域で航空機によりMSS（Multi−Spectral Scanner）測定を行い，地域性
湧昇を呪え，はじめてその海面の水温分布を明らかにしている。
また中島らは，三宅島を対象に，水温，塩分，クロロフィル螢光，クロロフィルa，栄養塩
量の分布を測定し，三宅島における湧昇域を確認した。図fV−1−3に1984年8月に観測した
三宅島背面東方海域の水温水平分布および，無機栄養塩濃度およびクロロフィルaを示す。構
図から分かるように，三宅島の東側のみに湧昇流が発生しており，湧昇のない西側に比較する
と東側の栄養塩濃度が高いことを確認した。さらに三宅島の水産生物のうち，定着性のテング
サに着目し，三宅島漁業協岡組合資料「寒天原藻販売高調」 （昭和27年∼57年）を使用して，
収穫量を算定した。それによるとテングサの生産量の経年変化について，湧昇域と非湧昇域を
比較すると，湧昇域側の生産が非湧昇舷側の生産に比べ，8．6倍から！4．4倍（平均！1．2倍）高
いという顕著な差があることが明らかとなった。また，トコブシについても同様，湧昇域にお
ける生産が顕著であり，少なくとも，定着性の生物生産には．地形性湧昇が非常に有効である
といえる。
一！28一
㊥∼雪2
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35
，
40，
図IV−1−3．三宅馬における湧昇・非湧昇域の水混水平分布図，
無機栄養塩およびクロロフィルa量の比較
（出典：海洋科学技術センター未発表資料，1984，）
他方，石坂らは，図W−1−4に示すように伊豆半島東側の地形性湧昇の調査を行い，湧昇
が発生した場合には，まず，栄養塩のパッチが出現し，それが時間経過とともに次第に消失し
てゆく。一方のクロロフィルは湧昇のあった初E目こは，はっきりしたパッチはなかったが，翌
日には周辺水よりやや高い濃度のパッチが出現し，3日騒には顕著なパッチが形成されたとし
ている。この栄養塩とクロロフィルの変化パターンと，その地理的位置を比較すると，栄養塩
のパッチが時間経過とともに，クロロフィルのパッチとして変化したことが強く示唆されてい
る。さらに，石坂らは以上の現地観察の他，室内での疑似現場培養実験で栄養塩による植物プ
ランクトンの培養を試み，1μMのNO3＋翼○から約！．37μgのクロロフィルが形成される
一129一
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5
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！3ざ5（∫ε 13ぎQQ● 1361Q． 13ゴ2（ゴ 13993d
伊豆半島東側湧昇域
数字はクロロフィル濃度をμg・1一呈，ジグザグの細い実線は航跡を示す。
A
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B
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図rv−1−4．表面水中でのクロロフィル濃度（A）とNO3＋NO2濃度（B）の分布の時
間的変化・点描範囲はおよそのパッチの中心を示し，点描の濃度はそのおよそ
の濃度を示している。
（出典：石坂丞二，高橋正征：黒潮分枝流のフロント域におけるクロロフィルの生産と集積，
沿岸海洋研究ノート，第21巻，第2号，日本海洋学会沿岸海洋研究部会，1984．）
一！30一
ことを石窟力、めた。
外圏に眼を転じると，オーストラリア北東部のグレートバリアリーフ内のパンドラ環礁やバ
ミ、、＿ダ諸島，ハワイ南西沖のジョンストン環礁な・どが島しょ周辺の湧昇域としてあげられる。
陸棚近傍の例としてはアメリカ大西洋岸のジョージア陸棚が代表例としてあげられるが，ここ
では上屡流の蛇行に伴って上じる渦流とともに，水深！20∼240m層からの湧昇が発生してい
る。
iV−1−2。日本周辺海域の湧昇域
わが国周辺海域では，上記の例も含めて風成湧昇と地形性湧昇，およびその混合したものの
三種類の湧昇域が考えられている。図W−1−5にまとめてそれらの位置を示した。
さらに，問題となるのはその規模であるので，湧昇面積や湧昇速度および湧昇流量について
の試算例を表IV∼1−2に掲げることとした。この中には外国事例も入っているが，本章の後
半でとり上げる実証実験計画を立案する場合の一つの目安となるものである。特に，湧昇速度：
には注目すべきであろう。この点については技術システムの基本的考え方のところでも述べる
こととする。また位置図の方は，実証実験の適地海域を選定する際の手掛りとなるのはいうま
でもない。
IV−1−3．表層水の底層水との混合
底層水の湧昇現象に伴って当然に対流が生じ鉛直方向の水塊の移動混合が行われる。あるい
はまた，風成湧昇の逆の現象として，向岸流が発生して表層水が底層へ沈降する。表層水は，
富酸素水であるから，これが底層に沈降することにより貝類などの底生生物類に好ましい影響
を与えることが考えられる。さらに，この富酸素水の供給によって好気性の分解を促進し，貧
酸素化，無酸素化して魚介類が生息しにくくなった海底を活性化させることも考えられる。
しかしながら，このような効果が自然界でどれだけ起こっているかについて解明が進んでい
るわけではない。加えて，もともと底層にあった無酸素水塊が移動することによる隣接水塊へ
のマイナスの影響もありうるので留意する必要がある。
ここでは，たとえば，湧昇流による下からのものと対置される，上からの躍層破壊とか，東
京湾奥部に発生する死に水の解消のような環境浄化などに関連して，技術的研究事例が若干み
られるので，その限りで，この表層水の底層への強制移動，鉛直混合の問題を取り上げること
とする。
lV−2．底層水利用システムの研究の現状
lV−2−1．底層水利用技術の分類
漁場豊度向上の自然界における事例として，湧昇流に伴う底層の富栄養の水塊の上昇により
一131一
戚 閣
嵐
・∫
成
湧
呼 2
ゲ．
番 断
ｾ己 号
1
北 海 道 北 岸
2
渡 臨 半 昆 東 岸
3
票 京 湾
4
相 模 湾 奥 部
5
伊 豆 半 臨 東 岸
6
三 河 湾
播 磨 灘
78
昇
ﾉ予灘三碕準艦沖
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□：風成湧昇流
睡翻：地形性湧昇流
。も
その他
本 州 爾 岸 陵 棚
大臨・新臨。三宅儘東津
石 花 海
遼州謹製・熊野灘沖
土 鮪… 磐
〃
日 向 灘
3
墨 生 魑 根 付 近
ノ
東 シ ナ 海 陸 棚
々
五 臨 灘 南 部
’
対 馬 北 東 近 海
出 口 県 汐 巻 礁
η率
蔚 山 沖
ρ
農 根 沖（隠妓周辺）
ρ
山 陰 ・ 着 狭 沖
q
能 登 沖
7
佐 渡 沖
s
由 形 沖
4
凡例
鹿 臨 灘 沖
厨
’
△：その他
‘
ρ σ．ρ
驕Y
8
福臨鼠塩麗嫡沖
ノ
加
f ・A
・『
0
3b
形
湧 昇 発 生 域
イ4庫
大 和 堆
ウラジオストック沖海山
東海・関東沿岸梅域
注）4，η，／…は湧昇発生条件のひとつに風の効果も捲摘されている。
図τV−1−5 日本近海における主一要な湧昇域（中尾他未発表）
（出典：「資源環境としての湧昇流」奈須敬二，
『海洋牧場ニュース誰▽ol．2，㈹海洋産業研究会・
海洋牧場システム研究会，ユ986．3）
表猛μ1−2
主な湧昇域における湧昇流量試算
（1）風成湧昇域
面積 （裟選う
海 域
伊 豆 大 島
80 ＊1
湧昇速度
i。埠ε・c＞
湧昇流量
i田3／sec）
＿3
2
W×1〔〕
P0 ‡6
（197“1t16）
大 和 堆
250 ＊2
＿3
10 ＊6
3
Q．5×窪0
＿3
2
T．SX10
（礎gア壌． 8．22）
国 生 曽 根
55 ‡5
P0 ＊6
（雀97Z 6．22−24）
バソドラ環礁
＿3
a窪 寧4
10 ＊6
ioOO ＊5
10 ＊6
（197zz ｩ㌔）
1
＿3
ジョージア陸棚
（1979．420−22）
窪X10
注）＊1：石坂ら，1980；＊2：中尾ら（19ア5）から設定
寧5：F臨a・awa and Naga砥1980；＊4：貰amer
a二d Haur∼ 1981；＊5：Yoder eL a工．， 1981；
＊6：任意に設定。
（2）地形性湧昇域
海 域
面積（k㎡）
カリフォルニア海流域
505×103頻
ペルー海流域
カナリー海流域
ベンゲラ海流域
北海道北岸
菓 京 湾
筆004×103 唄
691x鷹03寧1
629xrO3＊1
59×尾03‡2
（19ア2．Z28−a 5）
0。5x103 寒5
（1972．9．｛i）
伊豆墨島東岸
0．2xτ03 ＊4
伊豆半島∼新島
0．4× 窪〔〕3 ＊5
（窪972．8」厘一12）
（礒98α9．16−27）
腰昇速度c皿se。）
＿2
閉。＊6
＿2
10＊6
＿2
旭‡6
’ 流量 sec）
5コ×107
哩．OX壌D8
6．9×107
＿2
10＊6 己3×107
＿3
5フ×10＊7 t4X「05
＿3
T×雀0＊5 2．5x104
一2
Q．5×10寧8 46×閉04
＿2
2．5刈O寧9 曳2x104
注）本零 ：Cushing，1969；翠2：Maeda，1968；‡5：蓮：沼（1979）
から設定；噸Ki・h三（1976）カ・ら設定；・5：Takab・・bi and
KisM，哩984；＊6：吉田， 汐ア8；‡7：東京湾・撰豆半島東岸の
門湧昇丁度の平均値を使用；＊8：Kishi，，977；‡9：Kis鼠
（窪97ア）から設定◎
（出典： 図W−1−5に同じ〉
ヨ33一
基礎生産力が増大されるということは，前節でみたとおりである。このような湧昇現象を，人
為的にさらに積極的に利用するという観点からその技法の内容を検討してみると次の三つの方
向が考えられる。
第一は，既に自然界で確認されている湧昇による栄養塩の補給を人工的な施設で再現しよう
というもの，第二は表層の富酸素水塊を底層に降下させ底層水と混合させて底生生物の好適条
件を創造するというもの，また第三は，底層水のもつ富栄養特性のみならず低温特性，清浄特
性などをそれぞれ取り出して利用する方法である。これを整理すると次のようになる。
① 底層水を表層へ混合させる技術（人工湧昇技術）
②表層水を底層へ混合させる技術（入工降下流技術）
③底層水の特性を利用する技術（底層水特性利用技術）
iV−2−2．底層水利用技術の研究事例
底層水利用技術の研究動向を調査するにあたり，前述の三つの分類にしたがって整理するこ
ととした。調査方法は，㈱日本特許情報センターによるPATLISによる検索，および㈹海
洋産業研究会が昭和56年度から59年度にかけてまとめてきたマリーンランチング計画委託研究
報告書からの抽出を主たるものとし，これに若千の最薪情報を付加することとした。PATL
ISによる検索ではキーワードは，湧昇，湧昇流，深層水，深層の水，底層水，の5項目を用
い検索作業を行ったが，その検索の対象期間は次の範囲とした。
公開特許 昭和46年7月1日∼昭和60年10月31日
特許公告 昭和30年！月1Ei｛∼昭和59年！2月3！日
この検索作業を含めて，全体の調査結果を概括すると次のようになる。
①人工湧昇技術に関するもの……………………43件 ②画工降下流技術に関するもの………………… 4件 （以降の整理付号＝T）
③底層水特性利用技術に関するもの……………4件 ＝衰）
（ 同 （ 同 ＝H）
合計51件の事例を整理するにあたり，さらにこれを水の移動に必要な原動力を何から得ている
か，という点に着目してこ．れを次の7つに区分してシステムの概要および目的を整理した。
①流れ（潮流，海流）⑤太陽光
②波 ⑥化石燃料（石油，石炭，天然ガス等による電力含む）
③ 潮位差 ⑦ その他（風，気泡など）
④ 温度差
次に，技術の熟度の側面からも区分を設けることとした。これは次の三段階に区分した。
構想西畑／実験段階／実用化段階
以上を総合して，底層水利用技術の現状を鳥緻図的にまとめると，表W−2−1のようにな
る。その次に，各件毎に原理図やシステムの概要，利用目的等を整理した個別表を，表二一2
−2として示す。なお，表記のシステムの名称は，特許の場合はその出願名称によった。
一13駈
表蛋V∼2−1．底層水利用技術の現状（総括表）
＼こ＼
＼こ＼一遷i術分類
原画∵＼鞭爽
＼、
1．流 れ
（海流，潮流）
人工湧昇技術（底層一・表層〉
構想段階実験段階
実用イピ
T−5，T−20， T−29 T−！，T−3，T−4
T−22，T−26
T−30，T−32，？一33 T−18， T−25
T−39
人一一（…
構想段階実験段階
底層水特性利用技術
実用化 購想段階
実験段階
H−4 H−2
T−34，T−36，T−40
T−4！
2．波
（表面波，内部波）
山
累
3．潮 位 差
4．温 度 差
T−5，T−7，T−8
T−22，T−26
T−39
T−34，T−40， T−41
R−2
T−！2，T−17
T−23
T−！5，T−24
T−2
R−3
T−19
T−27，T−28
5．太 陽 光
T−1！，T−31
6．化石燃料
T−10，T−35
凝瀦轡ガス）
T−1，T−18
T−12，T−13，τ｝一20
T−16
投一2
F43
舅一3
嚴一！
τ一36，7−37
T−38，T−42
7．そ の 他
T−9，T−11
（風，気泡など〉
T−14，7’一21
T−1，ト6
（注〉表書の整理番号は，表IV−2−2の右肩に示した番号である。
R−1
実用化
衰理一2−2 底層水利用技術の研究の現状
システムの l l
@ 陣夏のための底層海水利用
睡 τ一｝
・齢。分類｝ ｝
1． 底層一→表層 2，表露一→底層 3．特｛生利用
名 称
原 理 錘
原 動 力
シ ス テ ム の 概 要
①流 れ
波力・風力・翻流等盧然エネルギー
ﾉよってポンプを動かし，衷懸の中
ﾔ育成施設に庵層水を供給する。
魏一2甥
A 波
スクリーン
利 用 冒 的
技衛の熟度
永温の低い底雇水を
L樋想段甦
ｾ閣のイケスに供給
ｵ夏期の水漏上昇を
A案験段階
ｨさえる。
狽ﾍメ7シ畢
R潮 位 差
R．窯用化
できれば寵魅ではなく
S湿 度 差
t力・風力・麟醗鱒8
T，太 賜 光
Rエネルギーによる醐
U，化石燃料
Fそ の 他
@（ 風 ）
システムの
ｼ 称1
ｳ鼠みあげを講蜜する．
一：5a
ｳ翻23宅
i lOTεC利用栄萎堪増加法｝技術の分類｝ 1．
底題→表属 2．表厨→庭i膿 3．特性利用
降理碧
↑一2
@ l l
原動刺 原 理 図 1・・テ・の機要
哩
? 用 霞 的 瀟の鞭
敵養騰である011講想騰TECの排永を海劇に放水し，墓礎生産力のカサ上げおよび藻場の遷成を行う。
L流 れ
Q． 波
②実験段階
ワンゴ個
￡ｪ 位 差
C温 度 差
T．太 陽 光
．
（纏曾7黒テム｝
R．実用イヒ
一一白山
。鹿。「
人エ顔矯噸、綴履殉承 ｝
鷺
ﾟ潮 潮
醤婁塩
摯
U．化石燃料
V。そ の 他
@（ ）
システムの
飴雌・一トによる上門
ｬ難装置蹴躍）t薦の鱒 …
1． 厩腰嚇蓑愚 2、表綴→底膣 3。特性利用
ｼ 称
原 動 力
T−3
原 理 図
①流 れ
シ ス テ ム の 概 要
利 用 目 的
技硲の熟度
自然エネルギーとして海潮流を利用
ｵて上昇流を発生させる。
上昇流により，海洋
1趨想段階
Q， 波
ﾌ墓礎生産力増強を
?る。
A異験段階
℃ﾀ用化
R潮 位 i菱
S渥 度 差
整理番号
，
T汰 陽 光
U．化石燃料
H．そ の 地
@（ 〉
システムの
ｼ 穂
原 動 力
①流 れ
ヨ 1 鮪の分一
上 異 流 癸 生
1． 厩懸i一→表態 2 ． 葦乏睡一ゆ薩繧 3 ． 特｛生承」用
整理番号
T−4
原 理 図 iシス テ ムの撮要
1図のような鍵体を流れがのりニえる1と．提体の高い部鈴が縮流を受け，
利 用 目 的
狡衛の熟度
流れによって湧昇流
1．構想段階
起こし，表圏の墓
b生産力を増大す
Q． 披
A実験段階
驕B
R。実用化
R．潮 位 差
S温 度 差
T，太 隆 光
負ｻ石燃斜
V．そ の 他
@（ ）
一！36一
（つづく）
システムの
l l
熱 称
・ ｝
ミ
湧昇流の発生装置1技衛の牙類1
！
原
琢 動 力
①譲
理
1、綴経嚇表薦
2．表層一底層
⑫ 憐
整理番号
？一5
｝システ・の概要利馬自的
流れを利用して虜昇流を発生させる
ため，図のような鋼板構造の細長い
堤偉をつくり海上を曳航して沈設す
れ
3．特性利用
技衛の熟慶
入工湧昇流をつくり
表履の基礎生産力を
①構想段階
増大させる。
a実験段階
iる。
a翻 位 差
3，実用化
尋温 度 差
｛簿医腰紐段轡｝
盈置壇期で建承
蕊太 翻 光
6．化石燃料
？．そ の 他
墓昌轟，卜艮は逐窟
（ ｝
システムの
名
称
甑鶴藩榔含風身零えられδ
周年鉛薩混含法1鼓徳の分類
糠 動 力
L流
原
理
図
r，禽曹 9・
3潮 位 差
り．
9，・u
3．特性琴U用
整理番号
T−6
シ ス テ ム の 概 要
海オくを水平円運動させる。これによ
＿4
4混 度 差
2．袈層一・雇麗
水藏上に設置した水糟状本体の藏部
、に吸水開口部とノズルを設け，本体
不鯛（水面下〉には排水ロがある。
本体上部（氷癒上）には颪軍が設け
られており，嵐竈によって本体内の
れ
2． 破
工 底穰一→籔層
利 用 自 筆
技衛の熟度
管魍水を常時袈懸に
汲み上げることによ
り，湾内の環境を改
L構想段階
②爽験段階
坐すること。
また，解発生産のカ
サ上げも行う。
3．異用化
り羊水される水量に応じてノズルか
ら本体内に底層水が補充させる。
@4
5．太 隆 光
＆昼舜，晒門門飼魯9●」
撃藍▼●二融．
3 曽重い御亀し．鱈禽匡の
6，化石燃料
しほのほロにロるロつロヲじ
・1熱・・一・・
⑦そ の 他
（ 嵐 ）
ル
システムの・波力利用のエアバブルに1
称
よる湧昇流癸生シテスム
原 動 力
1疏
厩。頒｛三
原
理
れ
凝” 霞霞1纂7’禦ブ幽織 貿1
② 波
5．太 鵬 光
＠
7．そ の 他
（ 〉
システムの
れ
② 偽
給し基礎生産力が増
大する。同時に軸力
発電装置は浮魚礁と
しても機能し，下の
魚礁，湧昇流と一体
となり一つの群集生
態系を立体的に形成
2．案験段階
3．案用化
函露
二7”プめ捕愈葭
人
堤麟断釧
藻
工
称
原 動 力
1．流
⑤
「・一・
する。
三①⑬Oノ．
6．化石燃麟
名
礁等を設目する。
：OQ
匹回
3．特性利用
｝・・テムの概要 琴・1用目的陣の熟度
①構想段階
鰺鱗茎鹸警臓難奮農 漫昇流によって裏層
に癒層の栄養塩を補
より広範囲にひろがらないように魚
画二．＿．’亀ノ池
4、温 度 差
2．袈層→薩薩
縫鷲多箕ラ講聾輔導灘
雛・6惣．
3潮 ｛立 差
睡理番号
底圏→表層
理
原
N醜
図
｝
冒
d一，●廓4
a潮 位 差
1． 底鰻→袈縷
2．袈履→底麗
3．特性薯…1圭用
整理番号
？一8
シ ス テ ム の 齪 要
利 用 璽 的
技衝の熟度
魚類の鯵適生活圏の条件のうち，湧
昇流発生，藻場造成，酸潔供給を碧
的とした手法として，波力発電によ
って圧縮空気を送りアエバブルを発
湧昇流による基礎生
産力の増大，魚礁効
累，藻場造成
①構想般階
生させ，同時に酸素供給を行う。
2．葵験段階
3．軍用化
4．濫 度 差
5汰 隆 光
塾 噛
6．化石燃斜
・
？．そ の 弛
！
ダ 嫉
’
孟
（ ）
一137一
（つづく〉
システムの
L i ｝ し
艶?中投与劉蹄。分類后．名 称｝ドライアイ・包彬 1
1整理藩発2薦→厩層3・特麟
@ 底層→表層
原動力｝原 理 図 巨・テ・の概要国用屋的i購・鞭
L流 れi
i茜縄灘灘鍵劉変蓬蓬無灘i①・騰
@ ！ ．＿｛ ．＿
粋ﾊ司 醜
｛ル けこ細かな気泡を発生させ，下層水を
画
2． 彼 i 品 1 昏
雫臨。。昇。。。陣騰加榊の発駕全・ド実腿 i l i ｝ ヨ
@ i湧昇させかつ，水にCO2吸収させる
o
@ ＿ 「ことも図る。
0 0
早@i誓 i ヨ
oO o σΩ◎o爾9G
@ 艶i4．潟 度 「5汰 陽 光」 」・化甜劉
@ 潔 守；◎分 3。
ｭ 8ざ
K．猷・．
∼
h。、蜜訓 1
・ステムのl i i 「温排水混合拡散方式i技衛の分類i 1．名 瑚 i i
@ ；整理番号2．表磨→雇愚 3．特性利用 ｝∼
F
厩層函表層
@ l T一ユ0
原動力，原 理 図 iシステ・の概要 利用目的1錨の鞭
…摩水嚇混酬①・朧 12．実験段階 巨
@謹 騒附灘蕩講畿藩 7 畜 舜
L流 れi I2． 波 l ia潮位三田度差｝5汰二士⑥化。燃料i筏の。1 （ ）1
翼歳。
・脚
騨，、…判響鷺縣嶽肇轡灘簾箏 乙 脚 汐う・
ぴ ．・、「．議鴨‘ノ」
累。 鱒
’
真
@ 2
3，葵用化
@ l l i似甑、 ㈱ i 一中銑 i 、鴨庵隔脅 螂加 l I
¥D
H 、
システ・のl i i
E 称｝謙蝕抑騨用騨の購i1’ 底属→表罵 2．表懇→雇層 3．特性利用 ｝T一｝1
原動力i源 理 秘 ｝・・テ・の概劇利用冒的陣の熟度
1煎 剥
撒5…綱
巨墨
E冨謹窒側∫酬鱒蜜‘曜ら’
@ 1 ……2． 破
S渥度差i l⑤太鴎州 ヒ6，化石燃料「 と⑦そ の 他i （風）i
F1①構想段階
1三水を汲み上げて．その水でプラン1水を汲み上げてプラ
1
R潮位差1
@隆灘諜鷲繊毒｝ G羅蓬誘難
：
@二
@∫
2．巽験段階
讐講讐榊・用・
@ iクトンを培養する。 ・ 1 噛，F し
噂・ ’r， ．， ’
D一伽 1
ﾋ一 ｝ 1 1 1 i ［
．．．窒．
@…
@こ
@…
j）
システムの｝ ｝ i I ． i底憲水汲み上げ装置i技衛の分類｝ 1．名 称i i l
底属圃表雇 2，裟慰→濠隠 3．特性利用
原動刺 原 理 園 i・・テ・の擬要
・・
’『
嗣 用 目 的弓衛の撒囁
講面の上下動（潮汐謙浪）によ 2 iり，流入出，逆止弁付シリンダーお
@ 2
ﾆ 醜蹄ンにより艦を鰍
Z縫講一・ 1
水深100m以深程度1①構想段階 1の栄養壇類の豊冨な
X暦水を汲み上げて 2．実験段階
@ i
f5
@ E
@ l l
z弼z
ヨ38一
（つづく）
鉛笳ﾙ用羅流籠、鼓鯵、の分一6「癖
・好ムの
i日
曜 動
三．流
編
降理裾
3．特性琴ll馬
丁一王3
1
原
カ
理
図
シ ス テ ム の 齪 要
1下郎に逆止弁または絞り搬構を有す
1る円筒状の浮体を罵い，彼の上下運
｝動を利用して下層の栄養壌に竈んだ
れ｝
目 押
1海水を汲み上げる。
利 用 目 的
技衛の熟度
底層水を表履に汲み
上げ基礎生産力の増
①構想段階
大を計る。
2．実験段階
i
＄翻 位 差
3僕用化
i
i
護澱 度 差
・太蕩判
i
i
6．化石撚麟
？．そ の 他
1
（ 〉
i
∴霧鍔で瑚…圃・
理 劉
L流
2、表穏→底層
れ
2．袈層→底鰹
T−14
風流エネルギーを利用して発電を行
｢，汲み上げ用ポンプを駆動する。
2， 繰
まブこ取7｝く憲の材質｝ま電気を利用した
カルシウムイオン，マグネシゥムイ
薮み上げ承ンプ
3潮 位 差
iオンの断物を鎌のまわりに鰭
1させる。
藝騨
4認 度 i差
3．特性利周
シ ス テ ム の 概 要 利 用 目 的
透。馳タ
φψ
t整理番号
底層嚇表繕
三二水を面懸に汲み
技術の熟度
①構想段階
繧ｰ，放水して基礎
生産力の増大を計．2．実験段階
る。
3．中日化
1
轟鍔鋼
5汰 賎 光
LG⇒罐曝上
6，イヒ石燃料
電期鵬京饗
⑦そ の 他
（ 嵐 〉
システムの
名
5
温排永利用の湧界システム
技衛の分類1 1．
降理番号
底履嚇表雇
称
原動力｝
1．流
ノ、
原
1システムの概要
理
れ｛
騨鷲警離州二二目溢
1多い房鰹承を巻込んで上野させ，比
2． 破
較的水温が高くて憲栄養な海水を水
i薗近くに放出する。
3潮 位 差
放出口の馬出をオイルフニンス様
④渥 度 差
のスカートで包囲し，内心でプラン
3．特性利用
τ一ユ5
利 用 湯 的
技衛の熟度
富栄養の底灘水を永
平的に仕切られた海
域に汲み上げ携部で
プランクトンを培養
して外に放出し，周
辺海域の基礎生産力
①構想段階
2．案験駿階
3笑用化
をあげる。
クトンを・培養し，開放された厩部よ
iり外に出る・
5．太 揚 光
6．化石燃料
2。袈國→底層
1・温麟承蕊入響 乳 プ，ン’トノ埴費麓
Z慶層＊壕出脅 a矯愛愈縛魔出し痩ブ，ンタトγ
諏 欲＊口 儀 優層潔
乳そ の 他
く ）
γステムの
名
称
康 動 力
L流
4・支 旺 織 鼠径承
訟 ブ イ u．孫蟹窯
＆ スカート
｛ ｛
原
2．蓑層→薩縷
3。特性…1…Ij用
T−16
理
シ ス テ ム の 概 要
準＿．ダブ，
2． 握
輝爵
3．潮 位 差
1海永汲み上げ装置と汲み上げ水搬送
1装置および濃み上げ承散寄を兼ねる
システム管制施設からなる。汲み上
げの動力には太隆熱発電を応用す
；る。
利 用 費
的隣嚥度
庭i繧水を汲み上げ，
1講想殺階
褒顧においてプラン
クトンの光合成に寄
②案験段踏
与させる。
3．異用化
墓ホq 俵留鑑
4趨 度 差
戦飯ホ｝λ
6．化石燃斜
マ．そ の 他
玉．底露→表履
テ
れ
⑤太 陽 光
燦理番場
燗蜥欄隅酬ンプ方式外術の勇類i
盈引炉ス
1
寓話
籔層京脚
働底
（ ）
一139一
（つづく）
1海水の強鰯的湧昇方法i技術の分類 1
E
システムの
@ l整理番号2．籔層一・庭鰯 3．特性利用 ←一一一一一
1， 庭愚→表属
ｼ 称
@ i T−17
原 理 図 1システムの概要 用 目 瑚賄嚇度
原 動 力
｝利
瞬を堰によ仰臥て内海と鮪と
1．流 れ
Q． 波
｝樋下鷺の鳴水1を上方向に向けて自
@＿一一一一
ﾉ深属海水をのせ劃
B潮 位 差
P鰹灘lll 一一一一 i三管の管部分に下方の驕口部が海の 下籍に位置する湧昇流導管を接続
p勇西門
S．湿 度 差
T．太．隈 光
@ 騨鱒壕
U．化石燃料
①構想段贈
O三三三隠密離離瀦灘ξ違。、せ，この上昇流醸験。。 ＿＿＿＿＿ ｝ずる内海と外海の水位差を利馬して一
一こご「＿一二一＝＿
@ 撫羅繋鵡謬
}．そ の 他
藷?１ 化
二に運び光合成に
謔闡蝸ﾊの纏物プラ
沿ﾏ嘱難
@く ） ≡
システムのi i i
装置瞬の糊① …
i整理番号2瀟櫨3・特性利用
@ 称陣昇流発生
名
奄ｶ下可「
底愚一表愚
原動力1原 理 図 巨ステ・の嶽馴利用・的
①流 れ｝ ＿ ヨ 噂
嗣繕1鱗1難訓 i藏に設けたアンカーに係着する，シ
繋謬言総掘論
②被
@ ／
瞬嚥度
…｝ 1備想段階
ﾆ験雄
T難離嚢騒iを有光屠に上げて劉3実用イヒ
@ 獣シ闘ト／ ， ’ ノノ ／ ！ ！ ノ
／
@ 砂。…ζ．ク
P
@ 5
シ・テムの
堰B。。。。鯛。。i。。。分。｛L名 称｝ i i
i整理番号
底屡一→拳そ鰹 2 ． 裏層一→底属 3 ． 特性蓼J月薩
原 動 力i 原 理 圏 シ ス テ ム の概要
｝利用目的
1叢難海難ll馨蟹灘麟羅1壁塗籔｝ 襲1灘
1．流 れ1
技衛の熟度
1，構想段階
遡墜／（《
E・
Q．実験段階
1
臆位差i④温度劇・太・・i6．化石燃料iτその他i （ 〉
B実用化
r
システムの
i
…
ﾃ 船 を 利 矯 し た 魚礁
翌ﾌ樋 P1・
ｼ 称
原動刺 原 理 図 i・… の概要
①流 れ
∵・・∴冨i謝の船齢耀欝海底に羅さ
．7幽’一＿尊一ご＿輔JJ＝＝
： 一一
D丁．一蹴コ灘ら麟臨嚢警鷹野野臓。撫継 1おり、古船の船体の底部を除く部分 に覆数の開口が設けられている古船 を利用した魚礁で，船倉は流れに面 する鎌に設置することにより合舞流 を発生させるものである。
A 波
R。潮 位 差
@一一 D一
5
? 罵 iヨ 的 技術の熟度
1
D体の薄色を有効に ①構想段階
Q．実験段階
ｷることが出来る。
@ 多◇
D体は魚礁として集
宸ｵ，上懸画は栄養
翌 導かれて，植物
ｫプランクトンの発
ｶ漂として底履，上
ﾆ魚共の漁場を創出
｢海域において設置
S温 度 訓
T，太 賎 光
島
R．実用化
ｷる。
V，そ・の 他
@（ ）
T−20
黶p
@ 1
U．化石燃料
整理番号
厩薙嚢一→蓑遷｝ 2 ． 袈歴馨唖底層 3 ． 特繧…遡り用
i
Z／ Z／ZZ ZZ／／／／／／，ゲ／／／／ノ ／／／
一14餅
（つづく〉
システ・のi醐の生産が獣澱i i
ｼ 称i・よび・劇技術の轡L
原 理 図 1
療 動 力
底懸一→表層 2 ． 表擢藝一ゆ涯葺三羅 3 ． 特性環…lj用
T−2玉
シ ス テ ム の 擬 要
揮
利 用 潤 的
技術の熟度
栄養塩の豊富な深屡
①禰想段階
1．流 糾 。 ・二旨鞭が踊納・達す・揚臆の 1 一 ｝上端部を大気に醐放し，揚水管内上2波1。∬ 一鱗ジi鵬編嚢愚蕪鷺皆麟 ） 7 i ／ ノ’脳 8 ヂσ
?を誼ﾝ上げて栄養
@ 3∫
…
癜ｻ・一r譲
R潮 位 蓬1
A。・差｛
N＼＼
縁繼Lの動力は風力を利用し，風箪を
xN“， ． ．〆 ・1＼ 佐 、霧1、ン 、’ニゴ 、、
∼
5，太 賎 光
@ ￡
Eイヒ石 ｫ⑦養劉
@ 幽 」．，一 ≡
f・「
ｪの少ない表属水に Q．実験段階
ｬ入されると，太賜
によって植物性 R，実用化
vランクトンの繁殖
ｪ促進され，さらに
A物牲プランクトン
餌料とする動物性
vランクトンが繁殖
ｵ，漁場の肥沃化を
}ることが出来る。
U ・；
增D〆’￡”．”・’・
Xミ1、！
システムの
1入。魚礁i。。の痴L l i
1整理番号
底繧嚢一→表懸 2 ． 撃モ履→涯藷…縷 3 ． 奢寺ゴ性萎司用
ｼ 称コ
T−22
源勧力i 原 理 麟 t・・テ・の機要職 用 自 的 l i 1
技術の熟度
i本システムは嚇形のシートの両罰魚魏漁類力嘆まる
①流 れ｝ …② 披
@ 縁が海底に固定されると共にそのシゆは顯が醗で栄5 ．．， i一トの下画に側縁に平行して柱状の 障壌類に臨む深属の ｝浮体を観輸してなる突条体がその畏
1．横想段階
Q，翼験段階
水が表属に運ばれ，
@ ・ 2隠礁簾講雛霧灘 講
％M ｛立 差
ｻこにプランクトン
ﾌ繁殖を促し，その
S．温 度 差
B実溺化
蜩蛛@；魚礁をf乍り ， 効薄乙よ｝く魚帯することを霞｝幽する・
@ ヨ
T汰 鴎 光
U．化石燃料
@ @ l i
ﾂの準i
@ i
・・テ・酬 ｝ ｝
E 海内漁場礎力繍法轡の分類iL
原動刺 原 理 図 ｛・・テ・の概要
1．流
底属一→衰髭署 2 ， 袈魍一→麿…縷 3 ． 脅春性説lj用
i熱藻茄難霧製議論を効
れiミ 、 ♂∼ ノ うし・ 話趨
Q． 波
@下歯が底骸水内に開ロした揚水パ
k ’
B潮 位 雌
S温 度 差
厨頁℃驚 “ 一｛
P4阪zzコ 〃〃／
月
@．、∼・〃，．．…，＿’，・，！ 5
T．太 揚 光
@ Lρ
U．化石燃料
V．そ の 他
i’『”々〃 ） ’ノ ／， ！ ’ ， ，
T−23
利 用 目 的
技術の熟度
一般に潮流の影響を
①構想段階
けにくい湾内に潮
ﾌ干満を利用して厩 Q．実験段階
?水を自動的に引き
繧ｰて厩羅水の豊富 R。実用化
ﾈ栄養壇を湾内に導
?することにより海
iを肥沃化し，また
C水の撲水浄化を目
Cプの上端を湾携の水面下に導き開
pすると共に湾の入ロに氷門を設け，
P干潮から講潮に至る間に氷門を閉じ
ﾄ潮位差を利用して揚水バイブより
鼾ｬ水を湾内に導入する，また，満
ｪから峯潮に至る間に水門を醐いて
Iとする。
p丙の海氷を雛水浄化することを特
l
･とする漁場の生産力増大方法。
@ 6
@（ ）
i l i l湾内漁場の生産力増大方法1技衛の分類1 1．
｝整理養号2・蓑騰3・特性利
システムの
ｼ 称
@ l i
原動力｝原 理 國
L流 れ
Q． 波
∼μへ／
シ ス テ ム の 概 要
@ ・ 濤悪熱緩慰鍾薪麗漿
@ …ダ瞠難1藁鍵難 匝 1に鱒醗する・
@ 噂
ﾒ；三舞幽、 ！ ア 5
C濡 度 差2，
H．そ の 他
技術の熟慶
一般に庭層水をその
①機想段階
ﾜま嚢三水に混合す
驍ﾆ冷水公審が発生
ｵ，また生物に署し
Q．実験毅階
ﾄも悪影響があると晶 ，琶凡る。
R漢用化
@そこで一旦引き上
ｰられた二二永を太
T．太 陽 光
@（ ）
利 用 臼 的
擁・ステム繭麟場の群論を増，， i大させる方法である。
R潮 位 鷺 、
U．化石燃料
吹焉♂ｯ「二
属屡吻表屡
g熱により昇温し，
p内圃場に二布する
ｱとにより，冷水公
Qの恐れをなくし，
ノ潔』
h養分の豊富な漁場
@ ｝
貼出する。
一一
I4！一
（つづく）
システムの1
i技術の分類｝
1深腫水人工湧昇装置
ｼ 称i
原動力｛
原
① 底屠→表繧 2．表層→底糖
@ 1
國 1
理
趣 T−25
3．特姓利用
@ ｝ E
1利用目的i
シ ス テ ム の 概 要
技衛の熟度
騰蓬起縮騨劉蕪髪朧瀦一管のスロート部に，垂直パイプの
①流
1輔想段階
∫7
1水を表鰯に湧昇し，
A実験段階
＿2
μ鱒一
3．潮 位 差
『仙
4．温 度 差
ｻの轄果植物性プラ
上端を開口させて接続し，前記ペンi ンクトンの活発な成
iチュリー管の内壁が流れに沿って暖i長，増殖が促され，
＆ り3π
6
艘謙搬無理とす｝
5
3．実用化
勢轟フ徳垂抽大して好漁場を創出
T．太 陽 光
するを目的とする。
6．化石燃麟 1
ノ＼
ヒ
H．その倒 （ ）1
a
1
1ステム割・昇・
原動力｝
・｝…分・i
発生構
原
造
… i整理毒号一
R．特性利用
@ l j
1． 底｝馨一→表閣 2 ． 表層一→底麗
@T−26
國
理
①流 れi 暴
巨ステ・の綾要
技術の熟度
i登録薯難港湾灘讐：灘i燵難臨調鎗醍醐｝ このとき，短衝立の萄側に壁を設1けると禍のパクリが強くなり，急激な上鉾渦を生成することができる。
襲輪講i驚肇至騰翻基礎生産性を向上させる。 1 1
1．構想段聡
勇誕流
A 波
＼ ／
￡ｪ 位 劇
Q．実験段階
Y
芬ﾀ刷ヒ
鞄蛛@∫二
S．温 度 差
撃撃撃堰@ i
T．太 陽 光
U．化石燃料
V．そ の 他
@ …
@（ 〉
システムの
｝ ！
原 子 力 癸
電磁
卜睡理番号一1 T−27
の厩。分。i｝i i
3．特性利用
1． 底層→袈露 2，袈厨→厩麗
ｼ 称
p 湧
原動力i
原
硫
図
理
」i・・テ・の機要
@ 1
t楠の熟度
1利 用 目 的
磨糠鴇灘矯齢 騙義配鯉
1・流 れi
F：。惣④温度剤5汰陽娼
…①構想段階
P2．実験段階
鉛^用化
ノ
6．イヒ石燃料1
V．そ の 他
（ ）
曽
／
／
5
5
墜理番号
1ステム割無…・…・・ト…類1 1 1
1． 底雇一吻署受髭署 2 ． 表層一ゆ底庵署
原動刺
図
理
原
L流 れi
巨ステ・の概要
｛本システムは上部のバイブの部鈴で
箱癖
u論毒雪雑凝墾繍的に下部の永が引き上げられてこれ1が連続的に行われて人工湧昇流が出
Q． 波
@↑
R潮 位 差1
i来る・
④温度差i
技術の熟度
人工湧昇流を発生さ
①構想段階
ｹて豊富な栄養壇類
上戸水に散布する Q．実験段階
ｱとにより植物性プ
R，実用化
宴塔Nトンを繁殖さ
夢下レ轟轟編
1
るを目的とする。（上
6。化石燃料
@（ ）
T−28
利 用 目 的
出来る漁場を創出す
5汰 隣 光
？．そ の 龍
3．特性利用
罵に人工藻ステーシ
召ンを設けることに
より一大漁場も創出
を
→
できる）
←
一142一
（つづく）
システム呵
1 1
騨鰐類ド
；湧 昇 流 魚
名 醐
原動力i
原
図
理
籏懸→表層
2．表層→底屡
1
利用呂的i楠の搬
シ ス テ ム の 機 要
｝
①流 れl
i整理番号
3．特性利用
1潮流に対面して瀾1コする大経の下部
①構想段階
湧昇流の発生
嘱目霞Aと上向きに開霞する小径の上
部開口Bとを有する曲り管1からな
iる魚礁，上昇流の形成により魚礁。
i近辺を謹栄養化し集魚および増殖に
a 狼 i
｛
3，潮紋蓬i
犠1騒
】
4．温度差i
2．実験段階
i膜用化
｛好条件を与える。
。 聖
3
翫太陽光
画
2
＆イL石鯛i
1
7．その1削
〈 ＞1
l l
システム瞬
陣
l ｝
礁i鼓衛の蠣il
昇 流 魚
名 称i
底層嚇袈属
2．表履”朦騰
整理奮号
3．特性利用
T−30
l l
∼
漂動刺
原
システムの概要利用国的
湧昇流の癸生
理
①流 れ｝
／蕉
a潮位差1
・濃漫剤
①構想段階
1牝を生ぜしめる機構を取付けたこと
1により十分な後流の撹践効果を鴛，
i本佑の小型化を無能とした海域制御
3．語用化
i2や上昇流蒲速装謹4等の海流に変
．飾．．
2． 薮 i
「
技衛の熟度
鉢体L3の鱗髄に渦癸生錨
2漢験段階
1駕海φ構造物。
s
1
τ 層
5汰 購 光
窒「
瀞’ ‘
「幽翫
6。イヒ石燃料
7．そ の 弛
（ ）
1
システムの
名
ノ
う
称1
湧隔心の発生装麗 黙劇の分顛i 1
原動力1
T−31
利用・叫蒲・鞭
シ ス テ ム の 概 要
／／／γ
太鵬エネルギーにより，熱エネルギ
ーを得て，湧昇パイプ上方を熱し繋
流作用により湧昇流を生じさせる。
P
3．潮｛立蓬1
、。度差｝
栄養壇の豊かな底糧
水を海面付近に放出
してその付近を良蜂
な漁場にすることが
①構想段艦
できる。
3．案用化
2，実験段賠
しかも，海底水を
i加温しながら放流し
1ているの旧態系に1
ｻ
…
⑤太陽
整理番弩
3．特性琴lj用
｝
理
原
・流 れ｛
・・
庭…層一一→蓑｝謹≡ 2．袈屡嚇擾謡層
騨響を獄さ到
iい・
6．化石燃栽
1
7．そ の 他
（ ）
システム釧 ｝
・ 称i灘鹸強麗陣の繍L踊→表履
漂 動 力1
①流
れ
ρ’
卿
了
2． 競
3潮 位 差
ヲ
7
4 ‘
，‘
「
サ 9
「r’・『㌧二・・
「脚●「 C
’
「
iの永奪と翼蓮を備える。
ン
：：’：…鱒
o
7
●
，
6．化石燃油
7．そ の 地
（ ）
ψ
，
ず
膿回議劉・無・
水産物の貯遍生活圏
’
o
・
・蔓（
iて，水温，酸素，栄t2．案験段階
儀舞妻議読『
◎
噛
‘
T−32
1て，永中微生物が濡
1性保持できる承中空
｝4
4温 度 髪
5．太 陽 光
1
システ・の概剰利用目副繭の熟度
鴻恩鵠鎌灘簸篶臨醗麗下璽馴①轍階
理
原
塵理番号
2．袈腫舛底履 3．特性利用
を得るもの。
8『
二7
β
●
一！荏3一
（つづく）
1ステ慨 魚・｝・…辮
［
底屡叫表麗
Q・衰層一・庭・履
@ 3・特性利用 ド腎
原 動 届 原 理 図 システムの機要 利 用 目 的i鮪の鞭 」 F
纏子群が羅索を介して薦よ臓一 i癌水域まで醗置されることにより低 i履i水を・効率よく湧昇させる。
①流 れ
檜7＝τ 一 7 ・ ヤ 一
Q． 波
E舗・1 …4温度劃5汰陽光1 16．化石燃料i i？．その他i （ ＞i
@ ”r 躍
｝2 1ヒ2 i l
底羅の栄養塩類の豊1①構想段陰
冨な海水を瀬へ倒
ｫ鍬る・ @ ｝膿験騰
@ ｝験刷ヒ
@ ｝
’な
i‘。 i’二隻 1・ ；
@ ｝ ヨ
｛1 ！i 【
44
システムのl i l
E ヂ立魚幣術の頒L
Ei整理魯号
藏層→表層 2 ． 表層一ゆ底層 3 ． 特性琴ij用
原動力｝原 理 図 iシステ・の概一利屠漫副捕の熟度
∴れi，…卸 灘勤嚢蟄り 灘婁欝灘
。 ｝
1：灘i擁
ｱ＼｝ … 1
5・ε 痙 5・3
@ 轟・3 4・5
@ 28 3曹7
5．太 陽 光
U．イヒ石燃料、
V．そ の
F
ｼ1
。、 1
26卜6
・〃〃・ 1
〃／ノz／／耀 z
∼l l 乳
@〈 〉@｝
システムのl l ｝
↑
@ 樫理播号2．衷磨→底層 3．特性利用 ←一一一
E ・評水輪黙随の埆L
底顧→表履
@ l T−35 ヨ
原 理 図 ｛システムの灘要 隔 用 扇 的肢術の熟度 原 動 力
・ 慶瀦諜篶鵬黎灘鵬・近・澱・・底
魍水を，薩質を乱さ
L流 れ
@ π ，
Q． 波
昭
R．潮 位 差
S．渥 度 嵐
蕪i
@ i
@ 陽光｝ ヨ⑥化石燃料｝
T．太
@悶
隠
謄≒1 ＿．＿．＿ 3 ＿げ
邊冒
1①構想段階
ｸに取水し，潮沼，
Q．実験段階
剞?池の水質改薔を・
ｸる。
R．実鴻化
@鱒
Qニコ、・
1
T．9
@轟
@白
一r『
@ 地｝
V．そ の
@ 沼
@（
システ・の｝ 湧
r
＜
エ
≡騰理番暑
｝ 1
ﾙ・魚・瞬・嘱・ 1 ｝
雇…層一→表層 2 ． 表蔭一ゆ麓…麗 3 ． 特性率U月留
名 称
原 動 力
原 理 魍 レ・テ・の概要｝利用霞的
i三彫の潮向する2つの鞭を構
①流 れ
湧昇流の発生
帳衛の熟度
①檎想段階
u甑 曝難讐襲輪蓋舞罪 斜面11を有する墓台1の上面に固設 することにより，空気畷出孔4から 海面15に向力、う上菅気泡群5｝こより 漫1昇流を誘趨させる。
Q． 波
R．潮 位 差
@ 14撮 度 …一
Q震験段階
讐＝9「
T一｛1
R．巽用化
_ o Q ダ
q ◎。・￠メ’ ノど 血
陽剥⑥化騰副 ヨ7．そ の 蝕 く 〉
し〃へ「
@ メ ハ ・ 甥
@ Jj
一！44一
（つづく）
ト P湧
・ステムの
罪 流 装 讃 技緕の分類1 1．底贋周表層 2。表属→厩層 3．特控利用
｛
称i
名
T−37
9
原動力i
原
iシステムの概要
理
・1
L流
1
7 ＿
ら
噂
底膿まで畠下された筒の上端よリポ
ンプにて汲み上げることにより湧昇
i流を発生させる。
’2
披 i
2．
a潮
4撮
整理番号
＼，
位差1
度差i
㍉
一
i
53
i
ら
利 用 貿 的
技衛の熟撲
巌圏水の汲み上げに
より入工湧昇流海域
を創造し，植物プラ
ンクトンの発生を通
じ，豊富な漁場をつ
①構想段階
2．実験段階
3．実用化
くる。
〃
｝
§．太 鶴
光1
｛
⑥イヒ石燃料i
β
マ．そ の 他
，
已
〈 〉
∫1
t
帽
システムのi
l生
名 称i
／
け 蟹 装 副技痛の分割 1
…
原動力1
原
…
a 譲 1
1
2．蓑属一→置蓬…羅藝 3．辱寺圭生承」用
睡ンブによ姓け蟹内の海水を醸
iさ・せ，湧昇流を発生させる。
ガ
’‘
@夢 亭 ”凋，
臓導引
ξ
4濃 度 差
l
i
ノ
⑥化蕎繊轟
一’
テ
｛
’
’
ノ
一’
3．異用化
i
5汰 隈 光
’
難撫鵬蓑蛾t①構想段階
）ノ烈
｝
腸
’
技術の熟度
給する。 i2．実験段階
1
∫
’
整理番号
T−38
システムの概要嗣用 島 的
図
理
1．流 れi
底属→表雇 ノ
1
？．そ の 他i
（ ）1
システムの1
・陣・瑚・
騰 翼 流 魚
名 称1
原 動 ヵi
①流
② 酸
原
底層一→表懸 2，裏屡→2竃i磐 3．特健套季り用
T−39
シ ス テ ム の 概 要
理
れ1｝「ケ
i・自然の流れを利用して，流れに直
利 用 飼 的コ技衛の熟度
・水耳ζ流を鉛1壼上向き流にしたり，
L底魍の栄養塊を有
光層に混合し，墓
礎生産力を増強す
i 逆に鉛薩下向き流にすることによ
る。
1 交する流れを創造する。
i塘蕨鉛齪合する・
3潮 ｛立 差
l
l
4難度差i
1
5汰賜蝦
整理番号
2．表層の富酸藁水塊
を底層の負酸秦水
に混合し，手懸の
L構想段階
2．実験段階
③案用化
利用を図る。
l
6．化苔燃料
i
？，そ の 他．
（ ）
睡理番号
システムのi
名
…人工海底由孫i技衛の分類i1
称 i i
底層→表腰
2．裏圏→底履
｝ 1
原 動
刺
①流 れi
② 破 1
＆翻位差i
l
4．混 度 差
原
理
シ ス テ ム の 概 要
図
i・石淡灰硬化体ブロックを謝積み
臣湖鶴山耀鑑姦き
1 るc
i・天然磁顯の超耀礁により魚介
i 類の乱婚・増楚を図る。
3，特鍵利罵
灘用羅的弓の鞭
L濾i鰯の栄養壊を有
光層に混合し，基
L構想段階
礎生産力を堰浴す1②異験段階
る。 i
i撚化
1
5汰 陽 光
1
6．イヒ石燃料
7．そ の 他
（
＞i
一145一
（つづく）
； i
・・テムの P。
昇流魚礁i技術の分類1ユ，
ぼ
名 朔
原 勤 力i
②
3，潮
4．温
原
鱈
i墜理籍号
3．紫毒…性矛ri用
lT刈1
システ・の概要1利用目的i鞘の徽
図
理
れi
E
波
2．裏愚一→厩屡
・ i
ト
①流
底層叫表屡
驚㍊彰撚難測露流 …
1
差i
差1
、 ． ・・．｝、．・，｝ご．、 ■幽
曹 禰 ゆ ’
魁 囑 亀
一．ゲ幽・ざ・L幌7争二∵
弓 馳、 r，
ﾌ’
・ 戸 ． ●
撃
， ■ O ・ 、炉
．4響
場
@卜．
「
， 輝
p
盤石燃判
C，，■
■・
り1
》・
@ 4 ．
1
騨
｛ i
i l
l l
竃
璽嚇
@8 、 ，φ．，一・．▽ 辱
阜
｝易い大きな戦略効1こ嚇する・
7
・
、 C．，
● r
i3．実矯｛ヒ
l l
ミ 、
・ 贈
’ 幣
rρ
ヒ・，辱 リム
噛
辱
5・太陽光
｛2，実験段酷
l
倉i成することにより，海底に藏立したi
♂・・i平板体ξで海流を遮断し魚の蝟集し
C
馳， ’
i
6
冷熱蛎 馬
・o
唐塔 ■
ゆ構想騰
柳 臼
♂ ．
’
・讐絹
l i
i 1
システムの｝ 1
き
i漁場の生産力増大装置i技術の分類 1
名 称｛ i
原 動 力
原
厩属呵表繕
2．表雇・→底意
ミ
｝整理蕎暑
3．特性利用
T−42
システ・の概一利・・的｝鮪艦度
理
i l
ミ
1・流
@柑
恢
熱1
5泡
2． 波 ｝
脅
り窯『
轟
3潮位差｝
露潔漂諜欝編1離壽糠欝灘ll
4』
奪
繍によ鵬水ボ。クスの外硝咄す臓ぜ，太賜光線に劃
冷 麟薩鍔の繁i膿用イヒ
プ 3
ミ
… 差｝t
は陽剰
ﾌ’
§ 翠
l l i
f
｝ 1 ｝
1
⑥化石燃料
”
エ
7。そ の 他
（ 〉
θ 一一L
ノ ＼
1
システムの1
…
睡懸隔
3・雛利用
謂欠式空気励筒跨の糊
システムの概要i利 用r目 的
原動刺
i
① 底綴→表麗
2．表鰹一底履
名
原
，砲弾iを行うことにより， 1
2． 披
a潮位判
ゼ『＼
f
@｝
費
＼→・
ｻ
⑥化石燃獅
？．その慰
（ ）｝
ド鷹室
骨
l l l
！！
＿ノ
、こ蜜
システム釧 1
1ポンプ婚環による水質改善1技衛の分類
名
｝篭ρ杢灘離1難癖諭ζ1二難
気麹
く
激隆
技衛の熟度
1筒に鮒けられた空気塞｝鍵上の，｝講で水の鉛鹸副1．瀞麟
ノプ（ヘヤ＿難一。プ。。。．か、空。。送，
1．流 れ
・…
理
t
1整理番号
1、底懸一う表薩 2．
表属一・底魑
3．特性利用 ｛
称
原 動 力
原
i京都府久美浜湾の湾凹部にポンプを；無酸棄騨形成の制御 1．構想段階
三蓋豪塞沓盤蘇含認一
2． 波
3潮 位 差
13実用イヒ
i
p
i
1
⑦そ の ｛釧
1
I
l
l
l
⑥化石燃料i
（ ）｝
②実験段階
E
叢薗轡の騰塊の形成の刺
ヨ
・太・光
シ ス テ ム の 概 要 利 用 目 的1技術の熟度
ユ．流 れ．
・・温度差｝
銃一1
理
1
一146一
（つづく）
… 燕
システムの
々 称i
榔 1
漂動が
①流
1 ｛
l I
ロ
セ ロ
下流発竺装翻技術の分類i
l i
3。特性琴り用
1．底麟→表層 2． 表層艸底懸
H−2
言 l
l l
原
図
理
れ
利 用 霞 的
技衛の熟度
種然・漁を利肌・・髄下向き
表層の富酸素水塊を
L構想段階
シ ス テ ム の 機 要
1蝋縫難さ焦薦永に鋸水瞳属水に混合し底
乞鍍 @1
層の活性化を図る。・②実験段階
iを混合する。
i
3潮｛立 差i
ミ
3．実用化
l
磁度差i
i整理砺
E
i
5・太陽光
転化磯判
ト
讐の劉
システムのi植物プランクト
ンのi l
i技衛の公劉
1
名 釧増
t
漂動力i
し流
2、 披
ミ
れi
…
…
3．潮 位 差
簿： ｝
殖 詣1
シ ス テ ム の 機 要
繍瀕ゆ攣騎沓難雛繍蓮辮
／辮縁醜ミ村一に蛇薦に送り，礁
の括性化を園る。
噛 伊呪 1②農籔の植物プランクトンの過劇増
鱒ミ管一 ‡ 殖傾向を事前に検知し，対象水塊
4渥度劃鋤高
拶 隔響下に移送して灘
奄S一一一二一．．一∵・一・
官陽光
⑥化石燃料
システムのi酸
i
名 称i補
｝
原動力1
①流
2． 破
紫含窟海水をi l
隊嬉の分劉
理
れ1
i
l
アア
ア
ノ
2．窯験段階
を図る。
②底層の無光性，低
下性を利絹して植
物プランクトンの
3．実用化
増殖を制御する。
3．特性利用
／3’
i
5．太揚光i
75
6．化石燃覇
整理番号
H−4
シ ス テ ム の 概 要
技術の熟度
｝底鰯よりも流れの大きい袈層の酸素
低生産魚礁の生産性
①構想段階
晦上
2。実験段階
i
1
7！
4猛 度 差
3．実用化
1
臼 ！ l難
ノ
解零 ％ 浮 ”
7．そ の 他
（ ）
システム釧 i
・ ♂し難語溺陣の糊
原
灘引ス轡
Φ為禰一㊤
3潮 位 差
1．底屡爾表層
2．袈屡一・底薦 3． 特性利用
整理番号
決一1
シ ス テ ム の 概 要
利 用 艮 的
技衛の熟度
i風カエネルギーを利罵して，従来の
iような間接的でなく直接圓転エネル
ギーとして使用して効率よく揚水す
陸上において，底懸
水の特牲を利用した
①構想段階
施設に使用する。
2．実験三戸
図
理
‘邑皐隅酢 師噸の 齢一一
2． 波
る。
3．葵順化
∼
4，湿 度 差
5．太 隔 光
底生性生物の増殖
利 用 目 的
i㌘晦腱薦の魚獣送り込
差
れ
①構想段階
を底層に混合し，
1．底腫一→表愚 2． 袈膣一底膣
図
1， ・
1．流
①嚢屠の富酸巽水塊
給する魚酬 i
原
く
原 鋤 力1
利用 目的仁術の鞭
昭塾 鱒騰蝿i
ヨ
3潮 位
整理番号
H−3
理
原
3．特性利用
1．底腰叫衰属 2． 袈魍→薩層
、
霞皇
臼醜
・鰺i
6．化石燃料
⑦そ の 催
（ 風 ）
一鵬 堅c蹴臨． ＼ 漏．
t
1
一ユ逢㍗
（つづく）
システムの1 ｝ ｝
@ 1二獺の海上中鵬成糊繭の鋪｛
名
原 動
L流
2． 薮
③潮 位
4温 度
一
称i
整理藩勢
3． 特儀利用
1．底懸→巌層 9．籔層一底懸
R−9 齢
カ｝
原
図 1
理
@｝
一 1 ρ
ま
響聾。頴
差
「
差i
G
慧言舗禦駅難惣誘雛
技術の熟農
二枚貝類の中間育成
{設
れで，大量艶死が起り，飼育上問題
｛があった。二枚貝類の中間育成を効
！率よく行うため海面における海面飼
｝鍍搬灘
｝・難・・
5 P
1
i黛撃撫霧難轟糊i｛1 ｝
戯
ｉ
利 用 罷 的｝
シ ス テ ム の 概 要
詳｝ 1
1
黶p
撃撃撃戟
T．太 陽
@ε
c……………灘…聯二鵠“＝．
P口 ρ
E化石燃料
H．そ の
図L混霞二α貝飼轡装霞の駈面卿
＊ 韓縷，臼＝撰＊権、c：達結管． D＝支撞金旛．ε：僅賦， F＝流置
農節バルブ．P：煎中ボンブ
ｼ〉
@く
｝
Vステムの｝
名
原 動
L流
｝深層水入工湧昇施設
称；
h
監
原
3． 特1生利用
}
≧；深縢の（一 6ユOm，6∼8℃〉海水
1利用顕的
底態水の富栄養特性
pと表層（245℃∼27、5℃〉の海水を P清浄特性を利用した
Pアワビ・ロブスター
焔bﾝ上げて撮度差発電を行う。
o
Cチゴ・健康食品等
pの生産
豊受ひ一
ｷ｝ 亀
戟@ l
旦
④濫 度
墜理番弩
只一3
」 ，
理
れ1
Q． 波
R．潮 ｛立
i 1 ． 底属一う表属 2 ． 袋楚§→籏｝屡
鋪の分剰
i
1
r∼、
技術の熟酸
1。構想段階
A粟験段階
R，案用化
a多ρ0叩
T汰 鴎
U．化石燃料
V．そ の
@（
称
原 動
力1
L流
E1
理
lo
尋
4撮 度
差・
5汰 陽
光
8
図
霊⊥礁1
”
‘ 4’
マ ㌘
鼎
『 7 ．
／〆／／〆／！！！
a
1システムの概要
H
一
、
a化石燃翻
劉
H．そ の
3． 特性利用
R−4
原
れ1
Q． 披
B潮 ｛立
1，庵層一→蓑層 2．衰履→雇層
i
カ
引
1整理番磐
底…汲み上・方・i…劇 l i
システムの
ノ
z／z
z
ドー
’
〆
！ 5
！臥i
@く
一！48一
｝技術の熟度
i熱1難li騨慰
iV−2−3・海洋科学技術センターにおける研究
ところで，わが国では上記のような底層水利用技術のうちの，特に汲み上げ技法の研究の他
に，実際の底層水の利用について海洋科学技術センターが研究に取り組んでいる。その内客を
「3AMSTεC二訊一ス」第76号から要約してみてみよう。
海洋科学技術センターでは，深層水有効利用，特に貧栄養・低生産海域における生物生慶の
ための深層水利用技術の開発を還標に，昭和51年度から基礎研究を進め，以下のような調査・
実験により，技術の概念確立に必要なデータ収集を行っている。
・わが国周辺貧栄養海域の深層水調査
・深層水に対する植物プランクトン増殖実験
・地形性自然湧昇海域とその生物生産効果に関する調査
・海洋温度差発電実海域実証実験に伴う生物への影響に関する現場調査
その後，昭和58年度に生物生産のための深層水利用技術を①陸上生産型深層水利用技術，②
浅海底生産型深層水利用技徳，および③海域基礎生産力強化型深層水利用技術の3つのタイプ
に分類している。その概要は表fV−2−3のとおりである。
これらの技術を，さらに技術規模〈流水量により検討〉，技術効果の評価，他技術との複合
化の壱無下の技術開発の難易性を考懸に入れ，表W−2∼4のように比較評価したうえ，開発
晃込みの高い①の陸上生麓型深層水利用技術を取り上げ，昭和59年度から研究關発に着手して
いる。
この陸上生産型深鷲水利用鼻繋は所定深度の深層水を陸上の培養・飼育水槽へ連続流水し，
その富栄養物，低水温，清澄等の特性を利用して植物プランクトンまたは海藻類を増殖させ，
これを餌料として，貝類，エビ類，魚類，等を最終生産物として得ようとするものである。
本技術は，深層水一・有用植物→有用動物の生産プロセスを可能にすることであるが，その内
の深罵水→有用植物の生産プロセスを可能にする技術の開発を目的にして，屋内レベルでこれ
らを実証・評価することが可能な深層水連続流水シミュレーションプラントを開発している。
本プラントは，図群一2−！のように，深層水貯蔵部，流水速度舗御部，増殖水槽部，光制御
部，水温綱御部および生産物牧園部から構成され，対象域の環境条件を模擬した深層水連続流
水系での冬深度水，各流水速度等に対する植物プランクトン生産試験ができる機能を備えてい
る。
上記プラントを用い，以下の条件を設定して，原理の実証実験を実施したとしている。
・対象生物……栽培漁業の基礎である種苗生産分野で餌料として使用されている単細胞
の珪藻植物プランクトン（キートセロス・セラトスポラム）を選定
・対象域と取水深度……極豆諸島を想定し，伊豊三宅島周辺の600m， 400m， 200船
および100m深度水を対象
・流水速度……流水速度は，増殖水槽環境下での対象植物プランクトン最大増殖速度よ
り小さく設定する必要がある。本実験では，0．25，0．5，0．75，LO
一！49一
表W−2−3．海洋科学技術センターによる深層水利用技術の分類
① 陸上蛋産型深層水利瑠技術
入ユニ湧昇深暦水を陸上の培養・飼育水癖へ、連続流水し、その箔
栄養物、低水溜、清澄等の特控を桐用して極物プランクトンまたは
海藻類を増殖させこれを餌料として、貝類、エビ類、魚類等の生魔
を可能とする技術。
② 浅海底盤…産型深層水蓄1足技術
入二1：湧昇個別水を浅海底iこ点もしくは線的に運続流水し、浅海底
に生怠する海簾類、貝類、エビ預導のrl然諾産力強化を可禽旨とする
枝術。
③ 海域撰礎坐産力強1ヒ型深層水弼絹技術
深膚水を大．！iUこ人工湧昇し、開放性海域に放水して、海域の横物
プランクトンの藁礎生産力強化を図F，、稚仔魚等の成育場．漁場の
造成等を可能とする技術。
（出典：JAMSTECニュース，第76号海洋科学技術センター，昭和60年5月〉
表践μ2−4。3タイプ深層水利用技術の特性比較
技術待性
[層水
対 象 鳩
闌ﾐ∫支所
技術親ξ藝
技術妨果
海洋渥度差発
i流水鍛／臼）
ﾌ評題
dとの複合化
1
｝t滞陣・低生産海域
睦上生産型
の睦．L水槽
定躍的
（500トン水槽）
浅海厳生権型
海媛基礎生産
力強‘ヒ型
依存性なし
（50Gトン〆日〉
閉放｝生貧栄養・四生
陸上生産型の
騰海域の島，岬專の
約3．000倍
依存性多少
背函浅海底域
@右り
半定最的
（聖5（｝万トン
E海1毒茸鼓」000m
E沖合距離；！00m
・沖合深灰； 3Qm
i3000KW
@ ／臼）
@ クラス）
聞放性貧栄終・妖生
陣履山型の
巌海域の鳥．岬等の
約401000倍
依存性賓り
7師海域
定粍的
E5k侮x5設吊
・深度40m
（2．OOO 1∫トン
（10ア∫KW
@ ／日｝
@ クラス）
（出典：同上〉
〆
深川水門早世
流オ（丁度下働部
門
l P．
PI
髭「．1
エアレーシヲソ制｝昂部
、％、 ・
”．
．
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生産物q又穫部
55
縛”
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水温希韓二部
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光制伽部
増柳水嬬部
4
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l l
し じ
一＼、、鴨、し〆
／／
＼v
＼
図A1−2−1 。屋内型深層水連続流水シミュレーション・プラント
（出典：同上）
一！50一
および1．25／捲の5段階に設定した。ここで扱う流水速度は，
！日当りの流水量
流水速度篇 である。
増殖水槽容積
・水回および光条件……水温25℃，光8，000ルックス（明／2時間，暗12時間）に設定
・深層水熟成処理法の適用……エージングされている深層水は，物理・化学および微生
物学的性質は安定しているが，一方，生物学的，特に植物の生育環境水
としては来熟な性質であり，そのために，深層水で活発に増殖する植物
プランクトン（特に珪藻類）の多くの種類は，深層水との接触初期に増
殖が休止もしくは増殖速度が小さくなる現象が起こることが過去の研究
で明らかになっている。この現象をなくすことは，連続流水系での深層
水利用技術を開発する上で重要であり，本実験では同センターで開発し
た深層水熟成処理法が適用されている。
この実証実験結果として，次のこ．とがいえるとしている。すなわち，深層水熟成処理法の適
用により，2ヶ月間のプラント連続稼動中，珪藻餌料植物プランクトンはすべての深度水およ
び流水速度で連続的に生産されるとともに各深度水の栄養物は，本生物体に100％近く転換さ
れ，技術原理の可能性が実証されたとしている。
また，本技術の効果として以下の結栗が得られたという。
・生産量（クロロフィルaを指標）は取水深度が深くなるほど，また，流水速度が大き
くなるほど増加する。
・生産細胞数は，同一流水速度で取水深度が深くなるほど増加するが，同一取水深度で
流水速度が小さいほど増加する。
・生産細胞サイズは，同一流水速度で取水深度が深くなるほど，また，同一取水深度で
流水速度が大きくなるほど大型化する。
本技術原理が岡センターの室内実験で実証されたとしていることからも，貧栄養・低生産海
域での深層水利用による餌料植物プランクトン生産が可能であるといえよう。
lV−2一尋．ハワイ捌自然エネルギー研究所における研究
わが国の海洋科学技術センターの研究とともに忘れてはならないのが，ハワイ州における研
究である。同州では，将来の食料生産，エネルギー生産等に対する長期的政策の一環として，
海洋深層水の富栄養・低水温特性を，海洋生物資源生産，海洋温度差発電等に有効利用する技
術の研究開発にカを入れている。その推進主体となっているのは州立自然エネルギー研究所
（The誕a尉ra1蝕ergyし＆boratory of Ha照ii）であり，そこに深層水人工湧昇施設を建造し，
活発に研究を行っている。
同研究所は1974年に設立され，198！年にはハワイ島のK研ahole Pointに深層水人工湧昇施設
を建造し，深層水利用技術の実海域レベルの実験を行っている。この施設の取水量と取水深度
一15卦
は次の通りである。
表民一2−5 NELHの実験施設の取水量と取水深度
＼＼
@ 、＼
@ 、＼ 、、
深層水
表層水
取水深度（m＞
6！0
取水量（m3／時）
350 454
4．5および7．5
（出典：JAMSTECニュース第73号，
海洋科学技術センター，昭和59年11月）
なお，深層水・表層水の蚤取水管は直径約30c頂の塩化ピエール製である。この施設は，三種
深層水利用技術研究開発のたあの実海域レベルの実験場としては世界で唯一のものである。こ
の施設の規模は比較的小さいものではあるが，主に生物生産技術の研究と海洋温度差発電の熱
交換器の生物汚損防止技術研究に使われている。近い将来，海洋温度差発電技術（クローズド
・サイクルおよびオープン・サイクル）の研究のために，直径約1mの深層水および表層水取
水管を設置する計画になっている。
ところで1981年に深層水入工湧昇施設が建造されて以来，深層水利用による海洋生物資源生
産技術の研究開発に実験された有用海洋生物種は，研究中のものも含めて10種類であり，また，
農業への利用（イチゴ栽培）も加えると表IV−2−6に示すように合計1！種類となる。
生物生産に利用されている深層水の特性は，次のようである。まず低水温特性については，
深度約500mの水温は6∼8℃程度であり，表層水（ハワイ海域では24．5∼27．5℃）と混合し
て対象生物の成育水温制御を行うのに利用している。次に，富栄養特性については，硝酸塩，
燐酸塩，珪酸塩等の栄養外回が豊富に含まれており，これらは光合成藻類の増殖を強化するの
に役立つ。第三には，清浄特性といわれるもので，寄生虫，病原菌，入寮汚染繋馬が少いので，
購化および稚魚・稚貝等の飼育水として利用価値が高いという点を利用するものである。
実験結果としては，技術的には全ての生物種について成功しており，中でもアワビ生産技術
（深層水中で培養したケルプを餌料として飼育する）については商用化の見込みが得られ，！9
84年6月から自然エネルギー研究所内に薄野プラント（8．5ヘクタール）の建設が進められて
いる。今日では，この底層水を用いたアワビ養殖はカリフォルニア州モントレーにあった施設
を全部ハワイに移した民間企業によって実施されており，最近では一時日本製のものに対抗し
えなかったノリ養殖にも再び利用されつつあるといわれている。この生物生産技術分野におけ
る商用化の達成が，海洋温度差発電技術分野より先に行われたことは，注目に値する。また同
時に，このことは，深層水利用による生物生産技術の有効性と今後の発展の可能性を示すもの
である。また，まだ小規模ではあるが，農業への利用も試されており，イチゴ畑のウネの土壌
中と空気中に細いパイプを配管し，その中に低水温深層水を通して，空気中の水蒸気を凝縮さ
せ，イチゴに水分を供給するシステムが研究されている，さらには健康食晶の製造（スピルラ
ヨ52一
イナ：クロレラの類似品）の研究も始められ，深層水の利用範囲が今後ますます広がるものと
期待される。
表W−2−6．NEL琵の面面水利用による生物生産技術の研究開発の概要
利用する深層水の特性
試鹸生物種｛学名1
紙水温利用 栄養塩利用
海薩頚伽ブ｛臨，・。・郷P・，・r・，・｝
清浄特性利用
実 験 結 果
樹癒的可能往
商用化の見込み
○
○（アワビの訴料｝
ノリ（Porphyra撤era〕
@○
｢〈将来有望）
零ゴノリ｛Gr配Il塗ri亀。。r。目叩il。ii3｝
@○
@基礎研究
､究中
@ 研究中
@○
宦@ 研究中
○○○○
匿齪瓢S伽lln亀pi盆‘e轟5i51
顕アワビ（Haiiotls re‘escens＞
カキ（Cr融ss。s晩a麗as＞
○○○
､究中
@○
@○
工．ビ類。プスター1勘臨r酷細er暮。組副
魚 類ニジマス｛Sai田09δir面eτi｝
@○
@○
@○
ギンザケ10鴇。。r融噛5臨u亀㈲
キン僻一モン（0．ts舳胃vtscha｝
睦上櫃物イチゴ（Fragarla）
｢（将来有’望）
@基礎研究
@基遷研究
｢（将来有望〉
@ 研究中
（出典二JA鵡STεCニュース第73号，海洋科学技術センター，奥秘59年11月〉
ところで海洋温度差発電の商用運転（感発電量：約40M霧深層水取水量：約120mソ秒）が
オアフ島において1987年に開始される計画に伴って，ハワイ州としてはこの商用プラントの排
水（人工湧昇深層水）を生物生産等に再利用する技術の研究開発を奨励し，将来のハワイ州の
産業として育成させることを考えており，アワビ，ノリ，ロブスター，キング・サーモン等が
対象生物種の候補にあげられている。
iv−2−5 養殖場およびダムでの底層水利用事例
（1） 養殖場の水流発生装置
これまでは主として研究開発，構想研究の事例をまとめてきたが，ここでは既に商品化され
ているもので水中ポンプを利用した養殖場向けの技術事例があるので触れておくこととする。
これは，世界有数の水中ポンプメーカーであるF社が有するもので，ノルウェーの内湾利用
の養殖場でユ980年頃から既に用いられている。その技術の概要は，バージから水流発生機を吊
下し，任意の方向に水流を起こさせるもので，その用途は，養殖場に底層の冷温水を送って水
温をコントロールしたり，酸欠を防止したり，底泥を除去したり，真上方向に水流を起して餌
の海中での浮遊時間を延ばしたり，あるいは直接養殖施設に水流をあてて魚の運動不足を解消
させたりすることにある。北欧のほかアメリカ，カナダ，中央ヨーロッパ等の養殖場でも使用
されている。図N−2−2にその概略図を示す。
一153一
r’面一母髄働噸噸嗣岬町窃騨㊨一編一㊥・一
1 画 曳
聾 、 ・ 1
へ ぼ
1・n南開、 ！ r
ロ め
。．、．＿＿．儲L・ ．・＿轟｝
輔綴垂義穂懐纏競．、陣
（1）夏期の水濃コントロール
ロが
一陽…欝無轍・・溝・タ嚇鑓㍗
（2）餌の浮遊時間の確保
図IV−2−2．水流発生機の用途例
（出典：F社関係カタログより）
② ダム貯水池での鉛直混合技術
ダム貯水池では，貯水がたまったまま流れがないために富栄養化が激しい。そこで，貯水の
鉛直混合を促進するために下層水を表層に揚げる技術が導入されている。これは前出の表IV−
2−2に掲げたもののうち，T−43番に紹介されている間欠式空気揚水筒である。これもまた
国内のK社により商品化されているものである。技術の概要は次のようである。まずFRPで
できた細長い筒を垂痘に設置し，貯水池の外からコンプレッサ∼で圧縮空気を送り込む、，注入
は筒下部で内部は左右に分かれ，上方に一定量の空気がたまるとバランスがくずれて筒の内部
に空気のかたまりとなって噴出，上昇してゆくのに伴い，水も上昇して筒上部の開口蔀から表
属水中に吐出され混合する，というものである。機種は貯水池の容量の大小によって20万トン
以下，！000万トン以下，！000万トン以上などがあるという。設置数は露本全国のダムで累計約
40ヶ所にものぼるという。
454一
要するに水塊がとどこおって対流が発生しないで富栄養化したり，底層部が無酸素状態とな
っているところでは，人工的に鉛直混合をさせてやることが，ごく一般的なこととして陸上で
は実施されている点に注目したい。
以上，いずれも既に商品化されている技術であるが，内外で人為的に底層水を利用する技術
が現実に用いられていることから，実海域においても何らかの実施が図られるべき時機が熟し
ているといってよかろう。
lV−3。底層水利用による漁場豊度向上技法の検討
麗一3−1．墓本的考え方
漁場此度向上技法の一つとして底磨水利用を考えるとき，人為的に湧昇流を発生させること
が中心となろう。その場合，基本的考え方は次のようになろう。
第一に，自然界における風成湧昇のような大洋規模のものはいきなり考えることはできず，
まず地形性湧昇の規模のものを目指すこととなろう。ただし，湧昇のみでなく，内部波や流況，
魚道や漁場分布状況なども併せて考慮に入れる必要がある。
第二には，湧昇規模の他に湧昇速度が生物生産効果に大きく影響しているということである。
慮然界における水塊運動は，鉛直方向の流速ではユ『3c用／secの平均流速が得・られており，水
平方向では！02cm／secと比較的大きい。奈須らは，湧昇速度が遅いほど生物生産力が高いと
している。したがって，六芸的に湧昇を起こしたり，促進したりする際には，湧昇速度を重要
なファクターとして考慮に入れる必要性が高いといえよう。ただし，この点は海水の流れその
ものを利用する湧昇発生システムの場合であって，パイプ等で汲み上げて表層に散布する場合
は湧昇速度の速さの問懸よりもその濃度が問題になってこよう。
第三には，湧昇のエネルギー源を何に求めるかが重要なポイントである。先述の研究事例分
類でも，原動力を7つに分類したが，大別して海中の水塊の運動そのものを利用するか，人為
的に汲み上げるかの2つに大別できる。前者ではシステムの中心が海水の流れの方向を変える
技法に焦点があてられることになり，後者では自然エネルギーもしくは電力などによるポンプ
汲み上げ技法が焦点となる。いずれが好ましいかについてはにわかに判定しがたいので，後述
する実証実験計画でも複数案を提起することになる。
第四には，底層水の最終用途としてできるだけ付加価値の高いものを考える必要があるとい
うことである。それは，たとえばW−2−3．4．で示した内外事例のように，底層水の豊栄
養特性，低温特性，清浄特性をそれぞれ効率良く活用する必要があるという点につながる。ま
た，もう一方では第三に指摘したいずれの技法を採用するにしても，施設費や運転六二が高額
になると思われるので，利用の方途を多角的にしなければ経済性の点で問題になりやすい。
第五には，システム構成を考える際に，立地条件を充分検討して，湧昇を発生させる場所と
一！55一
利用する場所ができるだけ近接したシステムとする必要がある，という点があげられる。とり
わけ，ポンプ等による汲み上げ技法の場合には取水と利用場所の距離が大きければ大きいほお
コスト高となることは火を見るよりも明らかである。したがって，こうした技法の場合でも後
み上げた底層水をその場で利用する洋上施設型の方がどちらかといえば適当と思われる。これ
らの点は，さらに詳細な検討をまたねはならないが，一応の目安として念頭に置く必要があろ
う。
他方，見逃せない留意点もある。というのは底層水を利用した結果がマイナスにならないよ
うにすることである。この点は，特に低温特性にからんでくるが，取水二等で汲み上げる場合，
汲み上げ中に他の海水と隔絶されて表層にいきなり投入されることになるので，放出前に表層
水との適度の混合が必要であろう。さもなくば，低温・高密度であるがために底層水塊がその
まま塊状になってしまうとも限らないし，また，低DOであることも作用して，魚が分散して
しまうこともありうるので，充分な配慮が必要であろう。
｝V−3−2．底層水利用システムの策定
底層水利用技法の現状調査の結果からみても，また，研究事例の傾向からみても，底層水を
表層に混合させる技術が検討の中心となることは論をまたない。この技法による漁場三度向上
は，自然界での実例や室内実験等ですでにその有効性は広く認められているので，三二的手法
によるものも実海域での実証に着手する時期に来ているといってよい。
そこで，ここではまず本来の漁場三度向上を旧いとする必要がある沿岸沖合資源を想定する
と，まず第一には開放性水域におけるシステムが考えられる。その員体的システムとしては，
たとえば自然の流れを利用して人工の構造物により湧昇流を発生させ，基礎生産力の増強を目
的として植物プランクトンや藻類の増殖を図るシステムが考えられる。構造物の例としては短
衝立と連続した畏衝立の組み合わせシステムとか，石炭火力発電所から大量に発生する石炭灰
を利用した硬化体による海底山脈のような入工地形性湧昇発生のシステムなども実行可能なも
のの一つとして考えられる。このような重力型海洋構造物を利用する方式のものとは別に，膜
構造物による方式も，当然考えられる。この方式は，簡易設置型で撤去可能なシステムとして
も考えられ，次の限定水域型にも応用できる。
他方，公共的に豊山向上を目振す開放性水域型とは別に，主として企業化を念頭に置いた限
定水域におけるシステムも当然考えられる。この場合は，対象種が限定されたシステムとなる
ものと思われるが，水域を入為的に限定する方法によって次の三つのタイプに細分することが
できる。陸上水域生産型，浅海閉鎖水域型，入為閉鎖水域型がそれである。
もちろん，これらの諸システム諸方式は，段階を追って実験に着手することが適当とも考え
られるが，この点は後で触れる。
一一
P56
lV−3−3．開放性水域におけるシステム
（1） 地形性湧昇現象の応用
湧昇流は，その成因により，風成湧昇流，地形性湧昇流および，力学的渦流性湧罫流に大別
されることは前に述べたとおりである。
地形性湧昇流とは，島しょ，海山，海嶺，堆，陸棚などの地形に，海流，潮流などの流れが
作用することにより導流が生じ，底層水が上昇する流れであり，時間，空間スケールが他の湧
昇流に比べて小さい。
開放性水域における底層水馬絹技術として，このような地形性湧昇流の応用が考えられる。
すなわち，障害物としての地形を，入工の構造物で作り出すことにより，湧昇流を発生させよ
うとするものである。先述のように，人工的に湧昇現象を誘発し，活用する方法には，さまざ
まな案が考えられているが，ここでは海底に入工構造物を設置し，自然のエネルギーである底
層の流れを利用して湧昇させる海洋土木的手法について，システムの概念を述べる。
（2） システム構成の例
1＞ システムのi羅的
図搾一3−！に湧昇流発生構造物を基盤とした沖合増養殖システムの概念を示す。システム
の基本的考え方は，構造物によって湧昇流を発生させ有光層まで富栄養の海水を持ち上げ，表
層水と混合させることにより，植物プランクトンの発生を促し，海域の基礎生産力を高めるこ
とを目的としている。
しかし，基礎生産力が増強されプランクトンフィーダーである多獲性魚類資源が安定化する
ことを確認するのは時間的空間的経済的に非常に困難である。したがって，湧昇流発生による
基礎生産力の増強を短期間に実証し，その効果を確認するためには，湧昇流発生構造物の設置
海域周辺に，海面養殖施設を設置し定量的に湧昇の効果を確認するシステムを先行させる必要
があろう。たとえば，この場合の養殖対象種としては，栄養塩類を直接摂取できる有用藻類の
養殖および冬種プランクトンを餌とする貝類の養殖などが考えられる。もちろんこのような湧
昇を利用した養殖施設は卵稚仔の付着成育の場となり魚礁としての蝟集効果も期待できる。
2） 湧昇流発生構造物
1＞衝立型海底構造物
図W−3−1の中央部に示した人工構造物は，側壁を有する短衝立と，連続する長衝立との
組み合わせからなる。短衝立に流れが作用すると，水平および鉛直のカルマン渦が相互に作用
し，間欠的な渦流が発生する。この渦流が長衝立の遮へい効果により上昇し湧昇流となるもの
で，高さが水深の1／5程度の規模で，効率的な湧昇流を発生させることができる。
すなわち，短衝立の高さDは，水深をHとすると，
1）＝H／5 （1）
程度に設定したときが最も効率的である。短衝立によって発生する渦の発生周期Tは，高さD
一157一
lV−4．底層水利用システムの実証実験計画
lV−4−1．実証実験計画の立案
底層の栄養塩が湧昇により有光二等の表層に持ち上げられ好漁場が形成されることはこれま
でくり返し述べてきたところであり，これを演繹して前節まで種々のシスムを例示してきた。
しかしながら，人工的に湧昇を発生させて栄養塩を持ち上げた場合の実際の効果については定
量的にこれを把握した例はほとんどない。したがって，具体的なシステム設計の諸元を最適な
かたちで条件設定する基本データが残念ながらまだ存在しないということになる。
そこで，まず基礎実験として湧昇域と非湧昇域との対比で生物生産の差異がどう異なるかを
今一度定量的に把握する必要がある。いわば，底層水利用システムの実験の第一ステップであ
る。この基礎実験は，隣接した両海域で栄養塩，水温，乙丸・流速，照度等を測定し，同時に
藻類の増殖速度を定量的に把握することを目的として最小のコストで考える。
次のステップとして本題の底層水利用技法の実海域実証実験を考えるわけだが，IV−3で述
べたシステムの例，すなわち開放性水域型，限定水域型のシステムとして描いた例をそのまま
実行できれば好ましいこ．とはいうまでもない。とりわけ限定水域型のシステムではそうである。
しかしながら，おのずから費用の問題やとりあえずの実証実験として可能な範囲の問題からす
れば，効果判定の容易さなども組み込んだ実験用の方式をミニモデルなり，パイロットスケー
ルなりの工夫を加えて実施するのが妥当ということになろう。
そこで，ここでは改めて実用規模のスケールは別として実証実験爾の方式をいくつか考え，
そのなかから，二三の方式についての概要を述べることとした。ただし，実証実験用のシステ
ム・方式の選定は，技術的優劣の判定によるものではなく，あくまで便宜的なものであり，本
報告書の読者たる各機関の立場から，現地のニーズに最も適合したものを選定するか，もしく
は組み合わせるかして実施に移すのが筋道であることは多言を要しない。
ともあれ，実証実験用システムの方式を・設定するにあたり，fV−2では底層水の表層への水
の移動に用いる原動力によってシステムの方式を7区分したが，ここでは，特に底層水を入為
的に汲み上げるか，自然の流れを利用しているかの別に着目して，前者を“取水方式”，後者
を“構造物利爾方式”として二つに大別することとした。“取水方式”は底層水を配管等の方
法により陸上の水槽もしくは同一あるいは近接の海域の表層に汲み上げて散布投入するもので，
“構造物利用方式”は柔または剛性の海底設置型構造物によって自然海の流れを利用・促進し
て湧昇を発生させようというものである。いずれの場合も，当該海域の底層水の栄養塩濃度が
表層と比べて十分目豊かであることが既知であるか，または実測されていなければなならない
ことはもちろんである。
取水方式も構造物利用方式も，実験のレベルとしては第一段階，第二段階という具合に，海
域特性やシステムそれ自体の技術特性から一定の手頗を踏む必要がある。そこで表W−4−1
ヨ70一
表IV−4−1．底層水利用の実海域実験）諸方式
要
溺昇域との対
A：湧昇域 lo自然の湧昇域の生産力を，；溺昇域との対
i☆ ｝
・蘇験．
験の闇闇策定
量を含む定量
lO陸上ポンドに，既知の栄養重量を含む定量
i の底三水を取水して，対象‘物の成長量を
ｨの成長量を
i i l
l ｝ l
i陸i簗i i
i 定量化する。
… i i i
卸欝雛
lo海上に浮上したポンドに，藝知の栄養窟量1
i
iを含む定量の継母を影響
｝o対比として，喪層水による丙長量も同一条
マ些
ii上ii
ノ飛℃
｝件下で趨化する・
i
i
馴刃㌦
⑦㈹。’
1：
iにi☆
煙ci
∫㌘導；；〈矯爵磐’
鋪徽莇 t
i域i階l
ili
I
i
一段i纈繍式｝
易
クトン
ム．
・造園 i
〈開放性水域型システムの取フ方式のバリエ
ランク
トン
｝o膜構造物またはその組合せ；よって人工湧
i 昇流を発生させ対象生物生憂量を定量的に
i 把渥する。（短期的＞
i。自然界において人工髄物はる湧昇量を
。静穗海域
。富栄養水の取水が
容易
且
1。栄鑓磯直分布
。魚 介 顛1 が明確
O比較的に流速の小
さい海域
・頒謝久性i
：灘．疲労i
l・係留 1
麟難壕量評極i
l
1（W−3−3．瀾放性水域型1ステムの項を
i 参照）
i
…｝） i
o発電との共穿
o取水量
Q拡散方式
o評悩基準
。係留、醗久性
i定量化する．
lo移動，撤去が可能
ｸ構造方式i
i物：
。動物プ
ーション〉
M幽ii｝
1鷺
Q温度差発電等の底層水を利ヌして有光魍に1
おける薄謝生物生産量を一襲的に廻僻すi
る。 i
…柔
o取水量
B拡散方式
p評価基準
o適地選定
（限定水域型の浅海朗鎖水域≧システムのバ
「
1 i…第i i
…構
容易
リエーション）
一3、
｝。
oしゃ閉構造物により，栄養圭の拡散程度を1
（注：取水パイプは地中でな
く海底布設でも当然可〉
i i ｛ i
i l
ﾙがある海域 1。富栄押水の取水がi
定量化する。
／／π
i域圃 i
。半閉鎖あるいは往1
嚇し藤繊と隣賄疑の瀬物1
生産量を定量化する。
曳 ＿＿＿＿＿一．騨。一．9噂。．ノノ
ノ● o嚇一〇葡一一鱒一一一一一一一ρ
l i i i
Q係留
B保守・管理
p謝久性
Q藻 類
：：
！M「乞〃〈’
コ ミ
ミ ヒ
l
@守
o適地選定
曙A栄養水の取水容
奄n浅海域（有光層）において，底騒水を拡散
・ 〃
ii三i i
（急漂な海域）
Q櫨物プラン
雌
i 日用i
t i l i
i
O施設の謝久牲，保
@れ＞
： 1 ！ 1 i
i・i第i i
麟四這鰯がi
o静穏梅域（波・流
1 成長量を定量化する。
，
｝
！
i式
が購接
i
i上i−i i
…海
Q湧昇域，非湧昇域
1（縦撤型の魁水腱・・テ・にネ騒当）
テムに相当）
i ； I i
｝方
o施設の酎久性
1 件下で定量化する。
lii l
l
o湧昇が磁認された
課 題
io対比として，表層水による月長量も四一条
長量も四一条
一魁ボン防式i
階
1
｛i招
iii階i
o櫃物プラン
クトン
⇒
セ
i海上ポンド方式l
o藻 類
対 象 海 域
海域
曙峵ｲ査陣
｝州
i園測，☆ i
困li
対象生物
l
lll i
…利｝一一→．，
…
lii窮
1堰i重…二｛
テ
11醗i糠
i
｛方i・羅i
☆ i
（｛重力構造方式i
ili
i式1溝i沖i
ミ
i
⇒ノ
ii｝創
ii司劉
…i｝i
i惚灘難蕪蜂蕩麟強靱
o往復流がある海域
Q材質
。洗掘
i に把渥する。 （畏期的）
が望ましい
o栄養塩分布が明確
1
な海域
。評衝墓準 1
；・膳生物，底生性生物を含∼た生態系の総
i舗な腿 l
lo自然界において人工構造物1よる湧昇量をl
i 定：量化する。
iO畏期的な生態系変化を総合1に異測する。
E
5
注）☆印は今回実海域実験を考えたもの
o湧昇栄養壌量評価l
｝o内翻波のある海域
l
i
i
…
一17！∼172一
に想定される実験システムの諸方式について，その名称・概略図・実験概要・対象生物，対象
海域等を一括して表示することとした。
さらに，本節ではこの表のなかから，すべてに必要な基礎実験，および取水方式のうち定量
化が比較的容易なものとしてポンド方式，そして構造物利用方式のうち重力構造物方式を選定
して，以下に実証実験計画の概略をまとめることとした。
ただし，基礎実験については本来生物系の研究に属することであり，本委託研究の主旨であ
る生物研究を取り込んだうえでの工学系研究という観点からすると，前提として実施されてい
るべき性格のものといえる。したがって，この基礎実験については底層水利用システムの実証
実験の候補海域で既に実施されているか，もしくは工学系実験と軌を∼にしてその実験計画の
初期に現地の水産関係試験研究機関等により主掌されるのが望ましい。
lV−4−2．実証実験計画の概要
（1）基礎実験
D 調査内容
この基礎実験は前述したように底層水利用技法の基本を実海域で明らかにするのが目的であ
る。したがって自然界の湧昇域のあるところで非湧昇域ともども同一仕様の藻類養殖施設を設
置してその生長量の差異を定量的に血気する。これと併行して，藻類の成長に関係がある栄養
塩はもちろんのこと，水温，照度，塩分，流向・流速，CO2，02およびクロロフィルa量
をも測定する。
これらの測定とともに，海域周辺全体の湧昇状況を杷諭するために，航空機によるMSS
（酌lti−Spectral Sca鱒er）測定を行うと同時に，船舶により広域における環境因子の調査を行
い，MSS測定結果との相関が得られる測定を行う。このこ．とにより，湧昇状況がより詳細に
解明されよう。また，湧昇速度を計測することも，今後，人工湧昇を考えるうえでの貴重な資
料になると思われるが，ここでは，栄養塩の湧昇と生物増殖の関係調査のみに絞り込んである。
2＞ 実験海域の選定
この基礎実験の実施海域は，fV一1一2でまとめたB本周辺海域の湧昇発生海域を参考にし
ながら選定することになろうが，その場合に次の諸点を考慮に入れる必要がある。
①湧昇域と非湧昇域が比較的近接していること
②湧昇現象以外は自然環境があまり異ならないこと
③実験施設を比較的低コストで設置施工できるなるべく浅い海域があること
④リモートセンシング調査等による既往のデータが豊富か，もしくは容易に入手しや
すいこと
⑤他海域にも広く展開することを考え，あまり特異な条件でないこと
⑥地元漁民，関係水産試験研究機関等の有形無形の協力が得られるこ．と
⑦地元漿市町村等の管轄行政組織の支援が得られること
一ユ73一
3＞ 対象生物の選定
対象生物の選定にあたって老慮すべき事項としては・栄養塩の湧昇をなるべく直接的に評価
できること，短期間で評価できること・定量的に評価できること・などがあげられる。以上を
勘案すると，植物プランクトンか藻類ということになろう。ここでは取扱いの容易性，定量化
（葉長，葉厚，重量）の容易性を考えると，藻類が適当であろう。一方，プランクトンフィ＿
ダーである多獲性魚類は，空闇的移動，時間的変動，海流の蛇行等の変動などによって大きく
影響を受けるので定量的把握には不向きと思われる。また，栄養塩を直接摂取するというわけ
ではないので，湧昇技法との直接的な関係がとらえにくいと考えるのが妥当なので，ここでは
補助的な観察項目とした。藻類に着目した場合，その種類については，海域条件，用途，経済
効果等を基準として選定することになろうが，コンブ，ワカメ，アントクメ，ヒロメ，テング
サ，アカモク，マメダワラ，ラッパモクなどが想定されよう。
4） 実験用施設
藻類の生長を測定するための実験施設としては図算一4−1に示すノリ網に対象藻類の幼体
を取り付けたもの，図W−4−2に示すような太いロープに幼体を着生させた種糸を巻き付け，
水深と藻類の生長の関係も把握できるようにロープに傾斜を付けて設置するもの，の二つを考
えた。
5m
自
図IV一∠レ／ ノリ網を使用した施設例
ブイ
／
ブイ
／
糸勺40∼50m
図fV−4−2 太ロープを使用した施設例
一！74一
5）調査項N
たとえば，ここで湧昇が確認されているある島を想定した場合（半島で湾口でも陸棚でもも
ちろん良い），図W−4−3に示すように，A＝湧昇域， B＝非湧昇域， C＝中間域の三点を
選定して表稗一4−2に示すような藻類の成長に開する項目と環境条件を把握するための項目
について調査する。調査頻度は月一回程度を考える。
流れ ／
誉野〔，
図W−4−3．鶴を想定した場合の基礎実験海域
表IV−4−2 基礎実験の調査項目
分 類
藻類の生長
項 霞
葉長，葉幅，葉厚，三重，色，味
iA，8，Cの海域別，水深別）
栄養塩（NO3−N，PO4−Pなど），水温，照度（海面，海中）
環境条件
抹ｪ，CO2，02，気温，流向・流速，波高
iA，13，Cの海域別，水深別）
そ の 他
魚類蠣集，クロロフィルa，等
一175一
，
（2） 海上ポンド方式実験
1＞ 実験海域の選定
取水方式の第一段階として，陸上に水槽を設けるものは既に着手されているので，ここでは
海上ポンド方式で実験を行うのが適当と思われるが，その実験海域の選定にあたっては次の事
項に留意しなければならない。
つまり，静穏で，底層に栄養塩が豊富であることが既知かもしくは実測できる海域で，水深
は取水方式であるので，これまでの研究事例からいっても10伽以深となろう。もちろん，離
岸距離が短い方が好ましい。いくつかの島あるいは半島などによって波浪から遮蔽された水深
の深い海域がイメージできる。
2） 対象生物の選定
対象生物の選定条件としては，基礎実験と同様に，栄養塩を直接摂取することができ，生長
の度合いの定量化が比較的容易なことが重要である。こ．のような観点から，やはり植物プラン
クトン，藻類がまず対象になろう。
しかし，海上ポンド方式では取水した底層水や表層水を完全にクローズドスペースとしたポ
ンド内に投入するため，拡散や流失がないので，食物連鎖の段階をもう一段上げて，動物プラ
ンクトンあるいは貝類，魚類の稚仔育成まで対象を拡げることができ，その定量的分析も可能
であろう。
3＞ 実験用施設
対象生物にとって必要な時期に必要なだけの栄養塩を底層より取水して，適度に表層水と混
合して，海上に浮遊設置したポンド内に供給することになる。このポンドの構造としては，注
入水が拡散，流出しなければよいので，鋼製のバージでも鋼製枠に帆布製のプールを付設した
ものでも良い。ただし，ポンドは少くとも二つ以上に区切り，片方を底層水利用，もう一方を
表層水のみのポンド（このポンドはわざわざ取水しなくても透過性にしておくことも考えられ
る）として比較ができるようにするのが好ましい。
また，底層水利用のポンドもさらに複数用意して，対象生物種別の実験を行うようにすると
ともに，底層水と表層水の混合比を異なるようにして相互の比較検討を行うことも考えられる。
というのは対象生物種に関する実験実施の最薪時点での知見にもとづいて最適栄養塩濃度があ
る程度設定できると恩われるので，その濃度に合わせて注水することになるが，成畏速度や体
重差など成育上の差異が考えられる場合は混合比の異なるポンドによる定量的調査が有意義な
ものとなろう。水温や他の水質指標の場合も岡様である。
の 調査項目
調査観測項目としては，基礎実験の場合とほとんど同じで，栄養塩，水温，CO2，塩分，
DO， pH等の他，照度も必要である。対象生物種に関する調査項目としては海藻であれば前
出の表W−4−2に示すとおりであり，魚介類であれば，成長速度（体長，殻長，体重，体色，
等々）に関係する所要項目が加わることはもちろんである。
ヨ76一
海上ポンド施設の構造物の問題としては，浮体係留と底層水取水の技術問題がある。係留に
関しては波浪や潮流条件の厳しい海域を避ければ十分解決鞘町であるし，永久構造物でない利
点を生かして緊急時は退避するように検討すればよいであろう。構造物一般としては，この他
に浮体の動揺，係留索にかかる張力，取水管やポンドの生物付着量，鋼材の腐食等も調査対象
となろう。底層水取水の問題は，水深100∼300m程度なら，係留さえしっかりしていれば解
決可能であろう。図W−4−4に海上ポンド方式の概念図を示す。
／｝77 ラ
4ノ ノ
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ノ
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畠
i｝
⇒瞭
底層水
一 100m∼200 m
図iv−4−4。海上ポンド方式の概念図
一177一
（3） 学力構造物利用方式実験
1） 実験海域の選定
構造物利用方式のうち，ここでは重力構造物によるものを例示する（もちろん膜構造物でも
よい）が，その場合，順序としては少くとも陸上で水槽実験が終了していることが前提である
とともに，いきなり沖合大水深で大規模なものを実施するわけにはいかない。したがって，湧
昇流発生構造物を実海域で実証実験するには，まず，浅海域で湧昇発生の確認ができる規模の
構造物を設置して湧昇を実測する。その次の段階では，数値実験などで大水深で成層のある場
合においても効果が立証できるようになってから沖合域へ場を移す。
，実験に適当な海域を選ぶにあたっては，湧昇流がこの方式によって発生することを定量的に
把握しやすいという点から，海底が平坦な海域が望ましい。底質は砂泥ということになろう。
もちろん，同じ意味で，潮流が安定した方向で往復する海域でなければならない。
2） 対象生物の選定
この方式の実海域実験では，対象生物は，湧昇発生海域部に養殖施設を設けないとすれば，
その海域の周辺に生息するすべての生物ということになる。たとえば，第一段階として，水深
30mの海域に高さユOmの重力構造物を設置し，仮に浅海域でも夏場に温度躍層の下に栄養塩が
あり，これを湧昇させれば海面に藻類養殖イカダを設置して，それを対象種として生長の定量
的把握をすることが可能である。この場含も，非湧昇域との差を対比しながら把握することは
当然である。他方，そこでは藻類の増殖も可能となり，灯しく産卵の場，幼稚仔保育場などに
なりうる。すなわち，実験実施前の単なる不毛の砂泥域が異なる生態系をもった海域に生まれ
変わることが期待でき，生産力の向上，丁度向上に寄与するものと思われる。
このように自然界のあるがままの生物を対象とするとなると，対象生物は選定海域によって
相当異なってくる。
3） 実験用施設
ここで重力式構造物のスケールを考えるといかにも大規模と考えられるかもしれないが，こ
れまでの沿整事業における大型魚礁あるいは人工礁，大規模増殖礁を考えると、 2，000空㎡∼
50，000空m3の構造物は十分想定しうる規模のものである。つまり，これまで平面的に設置して
いた魚礁を1ヶ所に集中し立体的にした，天然礁を小規模にしたようなもを想起すればよいわ
けである。また砂四域の底質を岩礁海域に変え，藻場を造成するような，大規模増殖場造成の
ような事業を基本に考えて，この構造物による湧昇流の発生状況を観測することもありえよう。
従来より実施されている事業の規模と効果をそれほど変更せずに，湧昇流を発生させてこれを
実測できるならば，こうした実験は現実性の高いものになる。
仮に図IV−4−5のような2基の重力構造物を想定すると，その容積は空m3とみなして合計
約50，000空ln3となり，水深30mに対しては十分な湧昇が実測できる。これに藻類養殖施設を併
設してこれの生長を非湧昇域と比較観測すれば実証実験としての役割を十分に果たすであろう
し，成層時の栄養塩湧昇による効果の判定も可能となろう。図IV−4−6に養殖施設を併設し
一！78一
た実験想定図を示す。
蠣 250m
60m
10m
三筆
100m
50m
図∬1−4−5．
重力構造方式の施設の一例
蘇．
綴磯
ぱぶ ぬコ
．．敷一◎6み．
一一蔦『も 儀
り ゆ
傘＿
f
の 訟二三峯
欝難霧ご難難萎畿
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奪rチ冨墾田ま峯・ぎ嘲
」1〆 くこ刃 『
働
悼 う一
簡
頻牙
7 《画ノρ・”q
♂煙5増？∵モ＿・・
（注：p．158の図W−3−1を参照）
図W−4−6．重力構造物利用方式実験の概念図
ヨ79一
q
4＞ 調査項目
本方式による実験では，まず，湧昇流がどのような状態でどのように発生しているか，また
その時の成層状態がどのように変化しているか，湧昇した水塊がどのように拡散しているか，
という物理的現象の把握が第一に必要になってくる。このためには，構造物周辺の流れ，波，
内部波，水温の鉛直分布，湧昇速度，海面温度の水平分布などの測定が必要となる。これには
前述した酎SS観測なども有効であると思われる。次に，湧昇が発生し，底質が砂泥から岩に
変り，しかも水深が30mから20mに変ること，また周辺流況が変わることによって生態系がど
う変化するかを十分慎重に調査する必要がある。
非湧昇域との対象種の生長比較などについては，栄養塩，水温，塩分，照度等々の項目が必
須なのは他の例と同じである。
一！80一
：第V章 その他の漁場豊度向上技法の検討
V−1．その他の漁場漏出向上技法に関する検討課題
漁場豊度向上の意義と光環境と水環境に関する改変制御技法についてこれまでの章でまとめ
てきた。しかしながら，漁場豊度向上を図るためには光と水（栄養塩）以外の点でもさまざま
な要因があることは第1章に詳しく述べておいたとおりである。そこで，本章では，第H∼IV
章では取り上げなかったその他の技法について整理することとした。
ただ，水系の栄養塩に関しては，施肥という考え方に立つと，自動施肥システム，施肥ロボ
ット，リモコン施肥システムなども考えられるし，光点については，太陽光，電気照明などの
他に，化学反応による発光現象の利用も考えられるので，これらは取り上げることとした。
V−1一1．漁場豊度向上のための主な課題
以下に，その他の技法を検討する際に念頭におくべき諸課題を列挙する。これらは，光合成
や栄養塩，低層水利用を除く，餌環境，水環境の他，底環境の改変・制御に関する技法や，豊
度向上と好適環境の阻害要因を排除するための技法，あるいは豊度向上の実際を確認し把握す
るための技法等に区分されるが，ここでは考えられるものをとにかく列挙することとした。
①
海水混の制御（発電所の温排水，底層水等の利用）
②
海水中の塩分欄御（河川水の利摺など）
③
海潮流の綱御（海底地形の改変など）
④
滞留域の造成（入前島，潜堤等の利用）
⑤
海水交換〈水路掘削，発電所取出水などの利用〉
⑥
海底地形の変更（リモコンタイプ海中土木機械などを活用）
⑦
海中構造物の構築（浮体型，着底型など）
⑧
人工論語，入工産卵場，人工保育礁，海中林等の造成
⑨
底質改変（ヘドロ撤去，化学薬品等の利用その他）
⑩
入工海底の造成〈鉄，化学繊維などの利用）
⑪
静穏海底域の造成（デトリタス集積）
⑫
海域の遮断（気泡，品等の利用〉
⑬
有用魚の掛湯（音，光，色面）
⑭
害敵生物，競合生物の排除（音，光，電流，天敵，疑似天敵等の利用）
⑮
害敵生物，競合生物の侵入阻止（上記ほか，海中林，化学物質の利用）
⑯
害敵生物，競合生物よりの保護（分離網，気泡膜等による遮断，保護礁等による退
避，その他）
⑰
共食い防止（閉鎖海域，養殖場などで分離網等による大きさ別分離〉
一181一
⑱
磯焼けの防止（光，栄養減等の制御等）
⑲
耐減耗性海藻の育種（バイオテクノロジーを利用〉
⑳
海中マッピングレーダーによる観測（新方式の開発が必要）
⑳
光，竃波，磁場等を利用する海中観測
⑫
簡易リモコン潜水器による海中観測
⑳
各種諸情報のリアルタイム計測・解析・記録
⑳
浮魚，底生生物の現存量計測
⑳
ICを活用したマーカー
⑳
海中生物の移動径路の掘握
⑳
海洋牧場管理センター（洋上）の建造
V−1−2．その他の漁場二度向上技法の概要
上記のような主たる課題について，どのような技法として捉えるべきかという観点から見直
し，整理すると大要，次のようになろう。
（1） 自然環境の改変制御に関する技法
i） 温度制御
生物には，それぞれのライフサイクルにしたがって，その時期凹々に適した成育，生存に必
要な温度がある。その時期に適温が得られないと，後からその温度になっても十分な成育が行
われないことがある。生物にとって温度は日照や栄養分とともに極めて重要な因子である。陸
上では，鶏舎，濃室などで潟度のコントP一ルが行われているが，海洋の場合でも海水温度を
調御し常に生物に適した状態に保つことが出来れば，豊度向上にきわめて有効であることはい
うまでもない。その方法として考えられる手段には，次のようなものがあるがわが国の太平洋
沿岸域に発生する冷水塊をコントロールする方法も一つのテーマとして考えておく必要がある。
①ある範囲の海域を区切って温水ポンドを造り，これを利用する方法（ビニールなど
で覆い熱の発散を防ぐことも一案であろう）
②発電所等の温排水を利用すること
③冷却用として底層水を利用すること
ここでは，たとえば②の温排水利用による海水温舗御システムについて，発電所が人工島上
に設置された場合の概要に少し触れてみよう。基本的考え方としては，発電所が設置されてい
る入工臨と沿岸とにはさまれた静穏海域を利用して，発電所温排水と海水とをしかるべく混合
することにより，その海域の温度を制御して，海洋牧場化しようとするものである。システム
の構成としては，海水温測定装置と温排水振り分け装置，梅水取水制御装置などがメインシス
テムで，附随して，入工海中林の造林，魚礁の沈設，幼稚子育成魚の設置，栄養分補給システ
ム等もサブシステムとして設ける。温排水振り分け装置は，必要量だけ静穏域に注入し，それ
以外は外洋に放流するためのものである。
一182一
2） 流動翻御
海流には，変動はするが比較的安定した大循環系の黒潮や親潮と，地形や潮汐あるいは風波
の影響等により発生する沿岸流がある。これらは部分的に見るとエネルギー密度は小さいが，
広域では彪大なエネルギーであって，海洋のリフレッシュ作用の源となっている。
沿岸海域における増養殖や漁場豊度向上のためには，これらの自然エネルギーを有効に利用
する必要がある。これまで人間は海域制御として，波浪を対象に防波堤等を設ける事により静
穏海域を造ることに専念してきたが，これはあくまでも人間社会側から見た環境改善であって，
生物環境側から見れば改悪である場合が多いようである。
近来徐々にこれらの海流について着目され，海浜にあっては離岸堤によるトンボロの成形や，
湾口における作れいを利用した底層水の導入，または海流による湧昇流発生用潜堤等が提案さ
れ一部では研究が既に実施されている。
このような考え方のもとに，今後海流制御について考えられることは次のようである。
①漁場開発のみならず，港湾や海岸開発も含めて，計画には生物環境を重視した，多
角的な見解を持つ必要があり，計画時からモニタリングや維持・補修・効果の評価ま
でをシステム化する必要がある。
②今後特に重要と考えられる海流制御技術に対する課題
a 潜堤による海流翻御のシミュレーション技術
b．沿岸流況の測定と定量的把握
。．浮体による海流制御効果および係留技術と動揺挙動解析
d．海中柔横造の挙動解析と材料開発
e．透過堤の理論解と高効率透過堤の開発
f．海中施工の自動化技術
g 海中情報モエタリング技術とネットワーク化
③海流制御において現状で可能な施設または実験の提案
a．海流を風向に制御して準閉塞区域〈湾等〉の海水交換を促進する。
b。湧昇流発生用潜堤の実海域実験と海生動・植物相の観測
C 海洋構造物の波浪中洗堀実海域実験および観測
d．デトリタスの沈降と拡散に関する実海域実験
e．海流の流速と温度のプランクトン，ベントス等におよぼす影響調査実験
3） 底質制御
大型河川の流入する主要な湾をはじめ，沿岸各所で海底環境の悪化が表面化してきているが，
その要因は大別して次の5つであろう。
①防潮堤や自然海岸減少に伴う海岸のリフレッシュ作用の低下によるもの
②陸上廃棄物（河川流入水も禽む〉によるもの
③害敵生物，有害溶出物質によるもの（磯焼け等）
一！83一
④海象による大規模な漂砂，洗二等によるもの
⑤養殖残餌の堆積によるもの
この中で，③，④は自然現象として古来から繰り返されてきたものであって，常に自然淘汰
されて今日の状況にあり，いかにしてその被害を局部的にとどめるかであり，前項の海流制御
技術等を有効に利用できるものである。
しかしながら，他の項目はほとんど人為的なものが多い。①の自然海岸の減少は，今後の沿
岸開発の大きな方向付けとして各所で叫ばれているものであるが，②については化学物質や溶
出金属類のみならず，紫外線でしか分解しない高分子化学製品等の海底堆積はさらに増加の傾
向にあり，海洋投棄をしないで陸上での資源リサイクルを早く実現させるべきである。また河
川流入水についても同様であるが，近来の大型河川では砂防が徹底し，河川の氾濫による被害
は減少したものの，海洋には粒子の小さいヘドロ分しか流入しなくなっている。当然これらの
中には有害物質（人為的なもの）ばかりではなく，さまざまな栄養分となるものが含まれてい
るが，バクテリアやベントス等の生活圏を作るための砂質分が除かれ，これらが富栄養化や腐
敗を引き起し，一方ではダム等における砂の堆積による諸閤二等を惹起している。これらは今
後国家的見地からの行政の改善を考えなければ処理できない問題であろう。
⑤の残餌による問題は，今後，比較的安易な海面養殖のみに頼ってはならない事を示してい
る。できれば海面から海底までを一定のエリアでクローズドサイクル系とした養殖を考えるべ
きであり，これも海洋牧場の一つの形状ではなかろうか。
単に海底環境改善を捉えても，その悪化の要因はすべて陸域の二二の生活に起因するもので
あり，海洋を単に大規模な“ごみ受け”と考えずに，我々から提案して，陸上における悪化の
原因を排除しなければならない。海洋も地球の大きな循環系の一つを占めており，応急処置で
はなく根本的な対策を一日でも早く実施しなければ，いつの日か大きなシッペ返しを受けるで
あろう。それは他の誰でもなく我々自身に対してである。そこで，とりあえず，手をこまねい
て見ていても駄目であるから，現状での底質改善手段を考えると次のような点があげられる。
①ヘドロ固化による埋立地の造成。これは砂山鼠の土砂採取を禁止し，不良ヘドロ固
化（溶出しない事）によらなければ埋立禁止とし，それに国庫から助成する。
②河川下流の放水路は出水時以外は締め切り，迂回水路を作り自然の浄化作用を促進
する。また，堆積砂は一定期間毎に沿岸に散布し砂泥域の生産性向上を図る。
③小型湾を締め切り，人為的環境需理工によるクローズドサイクル系の海洋牧場のモデ
ル研究を行う。
④材料を必要としない人工磯の研究。陸上建設廃棄物の固化や再生高分子シートに現
地土砂記法によるもの等。
4＞ 磁場制御
魚介類の数種については地球規模の磁場と行動の因果関係に高い相関関係を示していること
が近年確認されている。特定の魚種をあげるとサケ科，マス科，マグロ科など大洋を大回遊す
一！84一
る種類に反応が大きい。特にサケ科については生れた河川から海域に出て大洋回遊によって成
長し，数年後には生れた河川に戻る習性は既に知られているが，大回遊中の生態・行動はまっ
たく不明であった。近年こられの行動は後述するように磁気を感じ磁場を利用していることが
解明されてきた。また，マグロ類については産卵・成長の生育過程を追跡した結果，磁場を活
用して行動を自ら制御しているという知見のあることもわかってきている。さらに，将来は，
生物が磁気に感応するメカニズムについても解明されることが期待される。
これらの特性に着目し，この種の魚種について磁場による特定海域での制御技術の開発が必
要である。このためには幼稚子の放流前に磁場コントロールの訓練をさせたり，特定海域に特
定磁場の及ぶ範囲を設置し，魚群行動を翻御する方式の実験を行うと岡時に磁場での誘導技術
の確定を図る必要がある。また，現在，タニシ（巻員の一種）には磁気に対しての反応実験の
結果もあるとのことであり，海中の軟体動物・節足動物などについても磁場による行動のコン
トロールが可能かどうかの実験を実施することを提案したい。
こうした磁場利用の基礎になる実験は内外でいくつかみられるが，国内では上田らによる研
究があげられる。この研究は富城禦牡鹿町鮫ノ浦湾で海中飼育中のサケ稚魚を宮城県栽培漁業
センターの好意で提供してもらい，実験の材料としたものである。全長約8c組，外洋回遊に旅
立つ直前の稚魚である。したがって海外における同類の研究例よりも研究の目的により適した
実験材料である。直径23c組の円形の観察水槽に稚魚4尾を収容し，この水槽を一辺40cmのルー
ペンスコイル内におき，コイルの向きやコイル電流の強さを変えて人工磁界を作った。なお実
験を行った載培漁業センターにおける地磁気の水平分力は約0，3G，伏角は約52度である。地
磁気下で稚魚を45分闘観察水槽に順応させた後に入工磁界に切り換えた。稚魚の行動は，低照
度下（0．5Lux＞で水槽の真上からVTR記録し，同一個体の水槽内での位置や遊泳の軌跡，速度
などを解析した。
図V−1−1．にその実験の結果を示したが，これは，地磁気の水平成分の方向そのままで，
鉛直成分だけを変化させたときの例である。サケ稚魚は，人工磁界の刺激に応答して尉的に行
動を変化させた。このような実験から，サケ稚魚は，地磁気レベルの強さの水平分力のみなら
ずその鉛直分力をも感覚できることがわかった。したがってサケが外洋回遊期の航法として地
磁気をコンパスとして使用している可能性は極めて高いと考えられる。
こうした実験から，磁気を利用した魚群行動舗御は十分可能性あるものとして考えることが
できる。
ヨ85一
4ヒ （伏角166）
北
A
毒》
爾 地球確場一人工磁場 爾
北（仰角750）
北
B
軽：：細
圃、・驚一．グ
衛 地球磁場→人工磁場 南
図V−！−1． 地磁気の鉛直成分の変化に対するサケ稚魚の応答
AとBは別の個体についての結果，それぞれの左は地球磁場
（伏角52。）のもとでの頭部の位置（人工磁場を与える直前の
3分間），右は入工磁場を与えた後の頭部の位置〔Aは人工磁
場（伏角！6。〉にしてから3∼6分後の3分間，Bは人工磁場
（仰角750）にしてから，6∼9分後の3分間〕を示す。2秒
間隔でプロットしてある。
（出典：丸茂隆三編「海洋の生物過程」恒星社恒星閣）
（2）食：害・減耗防除および魚群行動制御に関する技法
1） 光の利用，日照制御および色彩・光沢の利用
光は，もちろん，光合成以外にもいろいろ利用の方法がある。また，光も自然光だけではな
く，人工光も使われようし，光の種類も可視光の他，紫外線，赤外線，あるいはレーザー光線
も考えられる。照射方法も固定した光源の場合もあろうし，光源が移動する場合もある。また，
光源が海面上の場合も，海面下の場合もある。発光方法も連続した定常的な照射の場合と，断
続的な点滅光の場合もある。これらのものを適当に組合わせることによって，魚の反応を調査
し，活用することも，一つの課題であろう。これらのうち，光によって，魚を集めたり，排除
したりするなど，その行動を制御する技法については，㈱電力中央研究所の生物研究所でも研
一186一
究されている。もともとは発電所の取水ロへ魚が集まるのを排除することを目的として取り組
みはじめたものだが，これに光誘導を適用している。色の異なる光照明で区切られた小部屋の
ある水槽で，魚の挙動と反応を分析している（図V一ユー2参照）。
ともあれ，光利用の方途としては次のものが考えられよう。
自．光によって魚を集める，あるいは誘導する。
b．光によって魚を誹除する，あるいは侵入を限止する。
C．光によるライフサイクルの鰯御変更
うす茶
黄
ノ
＼
〆澄
黄緑＼
夢
＼
ピンク
緑／η
へ
ズ
紫
青
（注：図中の線はコイの行動軌跡〉
図V−1−2．コイの光の色に対する反応予備実験
（出典：㈱電力中央研究所「電研ニュース」恥85）
なお，光の利用の一環として日照時間のコントロールも当然考えられる。臼照時間が生物に
大きな影響をおよぼすことはよく知られているので，海生生物の場合でもこれを人為的に鰯御
することも一つの課題であろう。
他方，色彩や光沢についてもある種の魚は色を識別することが出来るので，これを活用する
ことも考えられるし，また，光沢についても，一つの課題として考慮する必要があろう。
級87一
2＞ 音響利用
魚介類の音響に対する反応については既に研究も着手されており，とる漁業の面では，雷魚
音を用いた漁法が古くから世界で行われている。つくる漁業の面では，国内でマダイを対象紅
音響馴致に自動給餌を組み合わせた事例が大分県にあることは周知のとおりである。
ところで，この音響利用分野において魚群行動制御技法としての研究は，たとえば魚道制御，
蝟集促進，迷入防止・抑制滞留・威嚇排除などの目的で実施されているものの，未だ十分なも
のとなっているわけではない。また，魚種によって反応も異なるので，万能の技法は困難では
ないかと思われる。その意味では，どの生物種がどのような音響的刺激を受けた場合にどのよ
うな反応や行動を示し，その特性はどうか，等の点を明らかにすることが重要なのはいうまで
もない。その解明のためには，第一段階として基本的実験（生理学，生態学的〉をある程度長
期にわたって調査・研究し，第二段階として，それらの成果を反映して水槽実験など行動制御
の確認を行い，第三段階で実用化実験（効果の確認）を検討する。この段階では特定海域での
実験を含むのが好ましい。
これらの段階を経たうえで実用化装置の基本設計を行い，併せて経済効果，制限要因を充分
検討し，実施設計，製作へ進める。さらに，実海域に設置した後も追跡調査などを行って，そ
の効果を十分把握し確認することが重要である。このような音響による魚介類の制御には，当
然，害敵等の遊泳捕食音等，疑似音声の利用も入ることになろう。
また音にも連続音，断続音，衝撃音あるいは自然界にある音，人工的な音など種々のものが
ある。これらの音が海洋生物に対しいかなる影響をおよぼすかが解れば，海中における強力な
手段の一つである音の有効な活用を図ることができる。その音響利用の方途としては次のよう
なものが考えられるが，いくつかの例を記す。
①
音によって魚等を排除する，あるいは侵入を防止する。
②
音によって魚等を誘導する。あるいは集める。
③
音によって成育を促進する。
④
音によって成育を阻害する，あるいは死滅させる。
⑤
音によって習性に変化を与える。
⑥
地球内部波（地震波など）に対する魚等の反応を利用する
3） 電気・電磁被の利用
電気（電流，電圧〉の利用による魚群行動鋼御では，漁法への利用がこれまでの研究例とし
てあげられる。生体では，基本的な分野（神経，細胞等）で，電気がきわめて重要な働きをし
ていることは，よく知られている。したがって，生体の制御（行動，成育などの制御〉に電気
を利用することは，興味ある課麺であろう。使用される電気は，直流，交流パルス，衝撃波等
種々ある。たとえば，魚群はプラスの電極に対して正の走行性を持っている。この性質を利用
して魚群を駆逐することが可能である。水中に電極を設置し，魚を麻ひさせたり，ポンプで吸
い込んだりする漁法がある。しかし，海中では，強電解質の塩分が多いため，淡水と同じ効果
ヨ88一
を出すためには，大電力が必要である。これに対処するためには，電気をパルス的に放出する
方法が考案されている。
次に電磁波についてであるが，これは磁場，電気と同じ範ちゅうに入るものではあるが，こ
れに感応する生物もあるので，魚群の行動制御等でも一つの課題として取上げてもよいであろ
う。一般に，体内より電気を発している種の魚類が電磁波を感じるといわれており，たとえば
電気エイ，電気ウナギ，サメなどがこれにあたる。有用魚種，海洋牧場対象種に同様の効果が
期待できるかどうか，にわかに判定はできないが，今後の課題として取り組む必要があろう。
4＞ 化学物質（誘引物質，忌避物質，警報物質）の利用
魚介類にとって索餌行動をとる際にそのきっかけとなるのはもちろん視覚であろうが，視力
の微弱なものもいるので，他にその契機となるものがある。いわば魚介類を魅き付ける物質と
いえるもので，これは誘引物質といわれる。反対に，魚介類に逃避反応や警戒反応を起こさせ
る物質もあり，これらは忌避物質・アラームサブスタンスと呼ばれる。
誘引物質の典型例としてあげられるのが，成熟魚の生殖行動のきっかけとなっている分泌物
である。一般にフェロモンと呼ばれる化学物質がそれである。誘引物質はとる漁業での餌の研
究において取り組まれているほか，最近ではイソギンチャクの分泌物のなかからある化学物質
がこの誘引効果をもつこ．とを利用してオエヒトデの行動を制御しサンゴを保卜する方策なども
検討されている。これなどは，害敵駆除の技法といえる。
表V−1−！ 索餌行動を起こさせる物質
有 効 成 分
種
主な餌あるいは試験物質
A醗elurus nebu亜OSUS
ミミズ，牛肝，ヒトの唾液
蛋白？
魚肉，アミノ酸，核酸，ビタ
低分子物質，リン，アミド結合
ミンなど40種
と芳香環を含む
プランクトンの生体，貝類の
低分子の水溶性耐熱物質，乳酸，
肉，アミノ酸など26種
クレアチン，グルタミン酸，ア
魚
（ナマズの！種）
マグロ（キハダマグロ）
トウゴロウイワシの！種
ンモニ・ア
ベニザケ
牛肝，動物性プランクトン
飼育条件によって変わる
アプラハヤ，その他
酸化脂肪
C8∼Cgアルデヒド（？）
ヤツメウナギ
マスの飼育水
アミン
（原典＝橋本芳郎，化学刺激と魚類の行動，1967）
〈出典：井上実「魚の行動と漁法」恒星社恒星閣）
一189一
反対に警報物質，忌避物質については，たとえばタモロコ魚群の一尾が傷つくとその皮膚か
ら群れ全体に対して警戒行動を促す物質が伝達され，魚群が公散するということが解っている。
この物質は恐怖物質とも呼ばれ，嗅覚を取り除いた魚では無反応であることから，視聴覚は無
関係とされている。こうした恐怖物質は群れをつくる魚類だけでなく，単体として生活するナ
マズ類にもみられることが解っている他，サケの忌避物質として哺乳動物の皮虜に含まれるL
一セリンという物質があることも知られている。また，サメ類の駆除などにもこうした物質が
用いられるのは，その実際の効果は別として，ダイバーによく知られているところである。
5＞ 視野，視覚（疑似物体〉の利用
魚は体の両側に一個つつ眼があるので，単眼視でそれぞれ重り合わない別々の像を見る。そ
の視角や視野は，マスの成魚の例をとれば水平視野は！60度以上（人間はユ54度），垂直視野
は150度（同，！34度）である。両眼視であれば正確に距離を測れるわけだが，魚の場合は前方
の左右単眼視野の重なったところだけが，それになる。この象眼視野は水平角20∼30度といわ
れている。単眼視の広い視野で餌や害敵の動きを探り，形状や距離などは前方視で確認するも
のと推定されている。ただし，魚の眼の視細胞は比較的分布密度が粗なので，水の透明度がき
わめて良好な場合でも魚が細かい物を視認しうる距離は30m以下といわれている。他方，イカ
やタコは高度の視覚偏光感覚をもっているとされる。
この視覚については，前述の光や色とも密接に関係してくるので，重複は避けるが，とる漁
業での形態視覚利用の応用がここでは一つの技法として考えられる。つまり，魚が動くものに
鋭敏に反応するという点に注目するとともに，餌として捕食しやすい魚がまともな泳ぎ方がで
きずに水中で腹部の白や銀色がきらきら光り，一種の捕食刺激の信号を発することをまねて，
擬餌針を使う例が，その参考となるものである。
視力の良いイカを対象に，いろいろな形態の模型を見せてその反応を試した研究例がある。
それはブーレ（1958）によるコウイカを対象にしたもので，視野のなかを5c露／secで横切ら
せて反応行動をみたものであり，その概要を図V−1−3に示す。この結果からカニの正常な
形を視認することが認められ，別の実験からも，カニの大きさや移動速度を判断していること
が解ったというσ
○縫禽慰馨繍
∼
眼を動かす ふつうの動き．ゴ コウイカは 接近すると 追跡を始める，し
ウイカは砂の中で 泳ぎ去るか か，退却す かし攻撃はしない．
身動きし，模型の あるいは湛 るとかしな 長い触腕を模型に
・方にあるいは模型 り込む． いで女子寄心 突き出さない．
と反対側に体を向 に満ちた運
ける． 動をする．
図V−／−3．コウイカの形態別模型反応テスト
（原典：潟．J．脱11s （上野達治訳），イカ・タコ類の習性，北水試月報，1963年）
（出典：表V−1−1に同じ）
一！90一
この他，明暗や模様，スクリーンの移動とか模疑物体による行動の研究などが進められてい
るので，これらを魚群行動の制御に活用することは十分に検討に値しよう。
6＞ 嗅覚の利用
嗅覚は，味覚とならんで化学的感覚の一つであるが，種によって前述の視覚に優るものと，
この嗅覚に優るものとがある。魚類では，ウナギ，ウツボ，サメ，エイなどが嗅覚魚であり，
カマス，トビウオなどが視覚魚といえる。一般に嗅覚が優れた魚類は，海水を介して感応する
ため，海水流が通過する鼻控が大きく，嗅板とよばれる感覚器宮が発達している。嗅覚，味覚
という化学的感覚の果す役割は，主として餌の認知であるが，この他に化学的な対象認知，体
内化学反癒〈消化液の分泌など〉などである。嗅覚と味覚の相違は，前者が視聴覚と同様に遠
隔物に対する感覚であり，後者が直接的な接触なしに感応できないことである。逆に，共通点
は，いずれも海水に溶けた物質に対する反応というこ．とになる。
嗅覚で最も知られているのは，サケ類の母届團帰行動である。母川に回帰してきたサケの特
定の感覚を遮断して下流に蔑し再び遡上させてみると，嗅覚を遮断されたサケの母川への遡上
が大いに阻害されたというデータもある。これに類似の，嘆覚が果たす魚群行動のメカエズム
を分析研究し，応用することが期待される。
この点，嗅覚利用と密接な関係を有するのが，前述の化学物質の利用であり，誘引物質，忌
避物質の認知とつながってくる。したがって魚群行動制御の技法としては複合的に考えるのが
適当と思われる。
7） 気泡の利用
ノ
気泡や気塊を利用する海域遮断等の実験はいろいろ行われているが，典型例としてはとる漁
業におけるニシン漁業の気泡膜（エアバブルカーテン）の使用例がある。効果は当初かなりあ
ったと伝えられているが，その後は不明である。ただ，気泡の利用は，海水中で発生する気泡
が魚類に視覚的，聴覚的刺激を与える効果を利用するものであるから，これも，音響利用等と
の関連で技法の内容を考える必要があろう。
ヨ91一
第VI章 漁場豊度向上技術の総合的検：討
V卜1 わが国の海洋牧場研究の現段階と当面する課題
農林水産省が推進中のマリーンランチング計画の出発時点において農林水産技術会議が設定
した海洋牧場対象候補種は表Vト！一ユのとおりであった。また，同計画において重点的に取
り組む必要のある作目生物管理，環境制御，生産システム，複合型資源培養などにかかわる技
術およびそれらの支援技術における生物学系列，理化学系列，工学系列三冬系列別の科学技術
知見の集約整理とそれを踏まえた重点的研究課題の摘出設定も同時に行われており，昭和53年
3月に農林水産技術会議の小冊子「マリーンランチング計画」にその概要が示されている。
その後の5年間にあって，これらの基本方針に沿った研究が国側で進められるとともに技術
開発の段階に応じて一部では事業化が進み，一方では民側の技術開発や企業化なども進み，さ
らにまた富民が直接，間接に共同，協力する面などもあって日本のマリーンランチング計画は
全体として大きく前進したといえる。そこでまず，マリーンランチング計画を中心としたわが
国の海洋牧場研究の到達点について整理してみよう。
Vi−1一竃 わが国の海洋牧場研究の現段階
（1） 人工種苗放流添加を主軸にした栽培漁業
シロザケでは給餌飼育，海中飼育の技法開発導入と人工種苗生産施設の拡充とにより健苗の
適期放流が飛躍的に普及して，平均回帰率も新技法導入以前の長年平均に比べても2∼3倍に
向上したため，今日では入工ふ化放流にもとつく培養資源から年々！2∼15万トンを越える漁獲
量が確保できるようになり，安定的産業形成が実現した。
クルマエビ，マダイ，ガザミ，アワビ等では人工種苗生産施設の拡充が進むとともに中間育
成，放流など技術改良が進み，栽培漁業の環境条件が好適な海域において既にかなりの効果が
認められている例もいくつか報告されている。しかし放流事業が行われている全海域において，
すべての場合について常に一定の率以上の回収率に達しているわけでなく，安定的産業形成に
は若干の問題が残っている。
（2） 天然種苗または入工種苗を用いる無給餌養殖ないし給餌養殖
古くから産業形成がなされていた，カキ，ノリ，ワカメに加えて近年ホタテガイ，コンブな
どの養殖技術が長足に進歩し，生産規模も今までの天然資源を対象にした漁獲i量を凌駕するか，
これに匹敵するほどに大幅に拡大し，安定した産業形成の域に達している。
既に給餌型養殖としてブリ養殖が生産規模も大きく年々！2∼14万トンを越える安定的産業形
成の域に達しているが，近年マダイ，ギンザケ，クルマエビ，ヒラメ，マアジなどの養殖技術
も長足の進歩によりその生産規模が年々拡大し，その水準はマダイでは2∼3万トンに，ギン
ザケでは8∼9千トンに，クルマエビでは2千トンにも達し，天然資源を対象にする在来型の
一！92一
表VI−1−1 11召和55年特点で資源造成の対象とされた魚：介藻類〔灘紘醗技衛会議マサ＿ンランチング計爾曝憩56年3月》より）
回遊書生・表・中届書生魚介類
国民的需要の大きい根幹的中・高級魚介類
（線盈猫。〕
海洋牧場種
将来生月増が期待できる中・高級魚介類
マグロ類
〔3喋％〕※ スルメイカ
リ
〔？G％〕 ブ
サケ・マス
サ ワ ラ
〔30％〕 コウイカ
} ア ジ
＃B％）
〔71％〕
ズワイガニ （65％｝ ハ モ
タ コ 類 〔39％｝ ス ズ キ
qラメ吻財 〔63％）
クルマエビ ガ ザ ミ
タラバガニ・ キ ス
ヤリイカ
サクラマス
サ ヨ リ
ケ ガ ニ
〔平均単緬xL5以上｝
定着性・底性魚分類
國遊挫・腿i挫魚介類
メヌケ類 〔94％〕 タ イ 類
ホタテガイ カ
モ ガ イ
ナ マ ロ
Aノ リ
キ
タイ ラキ カ サ ゴ
ホッキガイ
イタヤガイ ア
ワ ビ メ バ ル
アカガイ サ ザ エ ソ イ
アイナメ
将来，中・高級魚介として扱われる見込みの
あるもの
サ ン マ
〔3？％） シシャモ
ニ シ ン
〔77％｝
ハマグリ コ
ヒオウギ ワ
既に高い技徳水準
技徳膳備州
階別にみた
梅饗宴楊種
（単純合分
の場合〉
ノ リ ワ
守門性サケ・マス
田下本格的にとり組み中
今鍛，とり総み開始を要するもの
山
器
生 活 型
、
技㈱醗段
技術レベル
階別にみた
既に高い技術水準
海洋牧場種
目下本格的にとり組み中
灘
研究体
鰯で区
目した
合
今後，とり紐み朋始を要するもの
要素技術二二からとり組みを要するもの
マグロ類
ブ リ
サ ン マ
サ ワ ラ
マ ア ジ
スルメイカ
コウイカ
ニ シ ン
サクラマス
ヤリイカ
圏遊姓，表・
回遊性，袈・
中届挫：河川，
中麟姓二流れ
園遊甑，表・
中1酬生：広域
汽水産卵型
三飯存型
回遊姓
クルマエビ タ イ 類 ガ ザ ミ
ホタテガイ サ ザ エ コ ン ブ
ア ワ ビ
ヒオウギ
メヌケ頚 ヒラメ。カしイ
ズワイガニ ハモ・キス
タラバガニ ス ズ キ
タ コ 類 ケ ガ 轟
モ ガ イ アカガイ
メ バ ル
タイラギ ソ イ
ナ マ コ
ホッキガイ
ハマグリ『 アイナメ
イタヤガイ カ サ ゴ アラメ ・均ジメ
ホン殉ラ類
定 着性
圓遊奮生・底性
砂・二二性
潮 河 嫉
タ イ 類
サケ ・マス
クルマエビ ガ ザ ミ
イ カ 類
（シシャモ）
マ ア ジ
サク ラマス
（サンマ》
ブ リ
サク ラマス
マ ア ジ
サケ ・マス
マ グ ロ 類
（サワラ》
（ニシン》
《サヨリ》
湖 河 性
複合載培技徳段階でとり組みを朋写するもの
カ メ カ キ
定着 性
岩礁樵
ノリ，ワカメ，カキ
イ カ 類
研究対象種
シシャモ
サ ヨ リ
ン プ アラメ噛ジメ
カ メ 番ンダワラ 類
ブ リ
（スルメイカ》
クロマグロ
メヌケ類X ス ズヒキ
ホタテガイ
サザエ，アワビ
ヒオウギ，コンブ
ハマグリ，ボツキガイ
イタヤガイ，アカガイ
（カサゴ｝（メバル）
（ソイ）（アイナメ》
アラメ・カジメ，
ズワイガニX （タコ獺》
ケ，ガ ニ
ナマコ
ホンダワラ類
ヒラメ噛レイ
ス ズ キ ケ ガ ニ
イタヤガイ
アカガイ
アラメ・カジメ
ホンダワラ類
クルマエビ タ イ 類
ガ ザ ミ
ハマグリ。ホッキガイ
ホタテガイ
ワカメ。カキ
ノリ，ヒオウギ
コンブ，アイナメ
サザエ。アワビ
ヒラメ ・ゑレイ ノ、 モX
タラバガエX （キ ス｝
（モガイ）（タイラギ）
ナマ諏
〔〕内は，掃引20eマイル漁業水域に儲う減産分。（ ｝内は，研究のとりくみ方についてなお検討を要するもの。 x印は，技術開発がなお困難な状熊のもの。
漁業生産の焼干に劣らない水準に成長しつつある。
Vト1−2 産業化に近づきつつある課題
一一方，未だ産業化が実現されるまでには至っていないが，目下本格的な技術開発が進められ
ており，近い将来にはその水準に達すると予見されているものを整理してみると次のようにな
ろう。まずその概略を表W−1−2に示すが，これを総括してみると当面その技術開発が急が
れている主要課題のうち，生物学系列の開発研究課題を含めた環境の改変制御や生物行動の制
御等に関する主要課題は次のように類別できる。
（1） 大量の健全な種苗の確保にかかわる課題
現在日本で廼苗を確保する技法としては大別して次の3つが主流となっており，いずれもな
お若干の技術開発が必要なものである。
①人工の産卵場，繁殖場等による方式
②水槽，施設，池などを用いて行う施設型入工種苗生産方式
③天然産の営門仔が大量に寄せ集められるような環境を造成したり，稚仔魚介の着生，
着底，蝟集に好適な環境，装置，施設等を造成配置して行う方式
（2） 幼稚仔の保護育成にかかわる課題
天然産または人工生産の種苗を用いて必要量（計画量）の放牧用あるいは養殖用の稚魚介，
幼魚介の確保のために行う幼稚仔期の保護育成にかかわるもので，初期ないし中間期における
保護育成の技法としては大別して次のような類型のものが主流となっており，これも技術開発
がなお必要なものである。
①種苗を各種の付着基質（糸，床，棚一男一物など）に着生させ，必要餌料が充分に
あり水の理化学環境条件も好適なところにこれを配置して，所定の段階まで育成し，
その後，栽培漁場や養殖場に移す方式
②囲い式（網，池，施設など）で給餌飼育し，所定の大きさに達するまで育成する方
式
③入工干潟，入門町場，入工保育礁などの装置，施設を用いるとともに幼稚仔期の漁
介類の保護育成にとって好適な環境条件〈流れ，水混，水質等の水環境，海底の形状
や質などの底環境，餌環境，剛敵環境，光，音等の環境など）を作り与えて育成する
方式
④ 保護育成海域（海面〉を設定して排他的に育成を助長するとともに，不合理な混獲
などから守る方式
（3） 放出・飼養の効果の向上にかかわる課題
放養あるいは飼養の効果を数量的にも質的にも高めるためには，それぞれの対象生物の生態
特性に応じた好適な成育環境を作り与える必要がある。これにかかわる技法は極めて多種多様
なものがあるが，大別すると次のような類型のものが主要であり，これらもまた一層の技術開
ヨ94一
表Vト1−2 昭和60年ll寺点で予見評価できる技術の水準および今後その開発が急がれる環境改変制御技法とその課題
．＼、
@ 生
技術レベル
＼＼
渡業的技衛水準に達している
回 遊
活 型
河」目，汽承塵購望
養 殖
＊ギンザケ
栽 培
＊シロザケ
挫 ， 袈 ・ 中
流れ藻依存型
顯 1生
広域圓遊型
＊ブリ，（マアジ｝
画 遊 性
底 性
＊マダイ，＊ヒラメ，
＊クルマエビ
定
砂 ・泥底1生
＊ホタテガイ
着 性
岩 礁 性
ノリ，カキ，ワカメ，
＊コンブ
もの
生塵生物技徳段階剛
〈アワビ〉
〈マダイ、ガザミ，
クルマエビ〉
にみた游洋牧場種
闘もなく塵業的技術水準書こ達
聾 殖
すると予見されるもの
栽 培
マグロ
イタヤガイ
（当面の予見謝紺
タイ類，ヒラメ，
サクラマス
イタヤガイ
クルマエビ，ガザミ
遠くない将来睦業的技術永準
饗 殖
に逮すると予見されるもの
栽 噛
サケ・マス類
アワビ
アラメ・カジメ
イセエビ
@ 一．r内．國……
繁 殖 親 魚 介 饗 成
山
行 程
隙
1
産卵，受鰭から贈化までの発生行程
鋼翻技法の分野およ
カレイ，スズキ
ハマグリ，アカガイ，
ホッキガイ
サザエ，トコブシ，
イセエビ
養成用の水口境，餌環
擁の制彿と襲纏，施設
翼成用の水環境，嬢環
境，光環糖の鋼彿と装
腿，施設
種蕾生産の永環境の鋼
齢と装概，施設
種苗生産の水環境の制
御と装鐙，施設
種菌生産の水環境の綱
御と連取，施設
極苗｛k産の水環境の制
種苗生塵の永環蝿の制
御と肥取，施設
1卸と捧物，施設
甥化i薮後の仔魚介から稚魚弁までの育歳
淡水生活期の水環境，
大量の流れ藻の造成と
その適切な放流
初期餌料と飼養技法お
よび装醗，施設
初期餌料と飼養技法，
天然種苗が寄せ集めら
れる渦動域餌場等の造
成，害敵防徐
着生，着底のための底
環境の造成
行程
餌環嶢，審敵環境の翻
御と出切，施設
流れ墨田税後の餌場，
餌場，保育場の造成
びその繰簡
（当廊の予見）
マグロ
種萌生産の水環境の湖
彿と装概，施設
今後ξ亙急な腿発が
求められる環臆改変
ブリ，アジ類
幼若令魚介の齎 成行程
成 魚 介 の 育 戒
藻 類 の 育 成
暁海直暖期の飼麿保護
技法と装齪，施設
行 程
保育場の造成
着藏環境の造成および
それらの装腰，施設
着底場の底畷境の造 底環境の遣戒制1甜，底
成，詫i糊，藻場，干潟
の造成，底生性餌環境
の鋼鋤，害敵防除
飼養施設，入江，池等
の造成と水環境，餌環
境の鋼磯
底生性餌環境の鵠御
生性餌曝境の舗御，害
敵防除
底生性餌環境の制御
行 程
（注） ＊印は近年の5∼10年閥に産業的技術水乏鰍こ達したと評姻されるもの。
餌料藻場，生活圏藻場
等の造成，害敵防除
餌料藻場造成
栄饗塩，付着墓質，光
など生育環境の制彿
（ ）内はおおむね所定区分に予発評儘iできる妓衛水準に近づきつつあると見なされるもの。
発が必要なものである。
①水環境の適正化
水温，水質，溶存酸素，流れ，水交換，水中照度等をはじあ生息環境水の性状を好
密な状態に維持し，放養・飼養生物の正常な成育を支える技法の開発が必要である。
②底環境の適正化
底質の性状（礁，礫，砂，泥などの底質あるいは海底形状など），底質中の成分，
底海水の性状（流れ，水質，水交換，滞留，畑鼠酸素，清浄度，ヘドロなど）等は底
生性の魚介藻類のそれぞれに特有な生態特性との関係でそれらの繁殖，生存，成育に
とって重要な条件となっているので，これらを好適な状態に維持して放養・飼養生物
の正常な成育を支える技法が求められている。
③餌環境め適正化
放養あるいは飼養される生物はそれぞれの発育成長段階別生態特性から，プランク
トン：食性，魚（介）食性，ベントス：食性，藻食性，デトリタス食性ないしはそれらの
いくつかにまたがる雑食姓などに類別される。したがって，それぞれの対象生物の食
控に応じた好適な餌環境を作り与えて，その正常な育成を支える技法の開発が必要で
ある。これらについては直接的に餌料を給投癒する方式と，他の富栄養海水の移送投
入とか底層水の利用等による栄養塩補給や，摂氏造成あるいは水の流動，交換の制御
等により間接的に好適餌料環境を作る方式などが考えられる。
④害敵生物環境，競合生物環境などの制御と適正化’
放養あるいは飼養される生物は，その食地位や食物選択の関係で捕食者や競合者か
ら生息環境条件について外圧的影響を受けることになる。したがってこれをできるだ
け排除するため，それらから隔離して放養・飼養するか，あるいはまた非競合者を共
存させたり，別の捕食対象に向けて誘導したりするなどして，その生存と成育を支え
る技法の開発も望まれる。
Vl−2 実証実験計画の考え方
前出の各直ならびに前節で述べた各目的別，各技法別の望まれる技術開発の方向を踏まえる
ととにも，今日あるいは近い将来において多種多様の海洋牧場の設置と運用が想定される日本
周辺海域のうち，特にその要請が高まることが予見される内湾・内海・浅海など各海域および
沿岸域をその主たる実現，適用の場として仮設してみると，実証実験計画については以下に述
べるような重要着眼点に立って検討する必要があろう。
Vi−2−1 海域特性からみた検討
日本周辺の浅海域，沿岸域はその海域特性からして大きく分けて低温海域と温暖海域の2つ
一196一
に類別できよう。
（1） 低温山鼠
おおむね三陸以北の東北地方や北海道の太平洋側の海，およびオホーツク海側の海ならびに
臼本海一円の海がこの類型に入る。
しかし，これらの海でも周年を通して上層から底層までの全ての層がおおよそ水温5∼10℃
よりも低いオホーツク梅系冷水，親潮系冷水，あるいは北部臼本海系冷水などの低温水で占め
られているわけではない。少なくとも夏から秋には中，下層は低温水でも上曙は黒潮系の暖流
あるいは対馬暖流，津軽暖流，宗谷暖流などの各暖流系のおおよそ水温15∼20℃内外の温暖水
によって占められているような，いわゆる低温海域としての特徴をもっている。
したがって晩秋から晩春にかけては高緯度海域起源の寒冷水系との間に不連続な境界が無く，
低温寒冷水域を主生活圏とする生物の生息海域となるが，夏をはさむ晩春から晩秋にかけては
浅海域の各履および沿岸域の上層は中緯度ないし低緯度の海域に起源をもつ温暖水系によって
占められ，沖合側ないし深い側には低温寒冷水系との間に不連続な境界が形成されるため，そ
れぞれの水系に生息する生物の相も変る。
一方，このような携造上の特徴とも結びついて一般的には栄養塩の供給にも恵まれており，
春季には深さ20∼30mよりも上の層で活発な植物プランクトンの増殖が行われ基礎i生産のレベ
ルが高くなるし，春季のレベルに比べれば若千低いが秋季にも再度基礎生産のレベルが高くな
り，豊富な魚介類資源の生息を可能にする餌料基礎が形成されることにつながっている。しか
しながら早春から晩秋まで対馬暖流が接岸してかなり深い層まで暖流系の水で占められ，陸側
からもあまり栄養塩の流入が多くない北海道の西岸南部海域など一部の海域のように栄養塩が
不足気味になっていると予見されているようなところもある。また，あまり深くない内湾など
では春と秋に異質な水系の水が大規模に入れ換わり，春から秋にかけては全体が温暖山水化し
秋から春にかけては全体が寒冷水系化するところもある。
したがって，具体的な実験海域の選定にあたっては，基本的に水温5∼10℃以下の低温域で
夏秋季にのみ上層が水温15∼20℃程の温暖水で占められるような海域として掘え，その中に次
のような条件の組合わせで代表されるような複数のモデル海域を設定する必要がある。
① 栄養塩供給に恵まれていて植物プランクトン生産も活発で餌料基礎にも恵まれた海
域
②栄養塩供給が自然状況のままでは不足で植物プランクトン，海藻などの生産拡大に
は人工的なてこ入れが必要な海域。
③海底の地形，底質あるいは海水の流れとか水質等が対象生物の生活圏形成に適して
いる海域。
④海底の地形，底質や海水の流れとか水質等が自然状態のままでは対象生物の生活圏
形成に適していない海域。
一ユ97一
（2） 温暖海域
おおむね常磐地方以南の日本本土の太平洋側や日本海西部海域の沿岸寄りの海域，および九
州の西側の海域などがこの類型に入り，沖縄海域は亜熱帯海域の性格をもっている。
しかしこれらの温暖海域でも，周年を通して上層から底層までの全ての層がおおよそ水温15
℃より高い黒潮系書幅，対馬暖流系良心などの温暖水で占められているわけではなく，一般的
には下層や底層はおおよそ水温が！0∼15℃内外以下の低温水で占あられており，その低温水の
到達深度は北方ほど浅い層にまで達しており，南方ほどより深い水深層になっている。一方ま
た，この温暖海域では夏季に深さ20∼30mより上の層の水温が20∼30℃位にも高温化して，そ
れより下の層との間に顕著な躍層を形成するという傾向があるが，秋から春にかけて上下層間
の対流が活発になり水源の均質化が進むとともに，下底層の栄養塩が持ち上げられて春季の植
物プランクトンの増殖に役立てられるようになっている。また，一般的にいうと暖流本流と日
本本土との間にはさまれる浅海域，沿岸域では水深40∼50mより上の層で植物プランクトンの
生産が春季に盛んになるが，その生産レベルは北方の低温海域のそれよりは低い。そしてまた，
秋にも春黍のレベルよりは低いが，植物プランクトンの増殖がみられる。
したがって，輿体的な実験海域の選定にあたっては，基本的に水温が15℃内外以上の温暖域
で夏挙にのみ上層が水温20∼30℃の暖水で占められるような海域として把え，その中には前節
同様の次の条件の組合わせで代表されるような複数のモデル海域を設定する必要がある。
①栄養塩畑島に恵まれていて植物プランクトン生産も活発で餌料基礎にも恵まれた海
域，
② 栄養塩の供給が自然状態のままでは不足で植物プランクトン，海藻の生産拡大には
人工的なてこ入れが必要な海域，
③海底の地形，底質や海水の流れとか水質等が対象生物の生活圏形成に適している海
域，
④海底の地形，底質や海水の流れとか水質等が自然状態のままでは対象生物の生活圏
の形成に適していない海域，
Vl−2−2 対象生物からみた検討
日本の周辺海域において海洋牧場を考える場合には，その対象生物はおのずから日本の周辺
海域にその生活圏形成が可能か，あるいはまた日本の周辺海域およびそれと連接する海域との
両方にまたがって生活圏の形成ができるものに限られてくる。しかもその生態特性との関わり
で，それら各魚介藻類はすでに第1章で述べたように大洋規模，広域規模，中域規模，霊域規
模の各類型の海洋牧場に適した生活圏形成をする各グループに類別される。一方，日本の周辺
海域は前に述べたようにその海域特性から低温海域と温暖海域とに大別されるので，海洋牧場
対象生物もおのずからそれぞれの海域に適したものに大別される。
このような観点に立って整理すると，当面の実証実験計画で取り上げるべき対象生物の種類
一198一
はおおむね以下に述べるようなものとなろう。また，実証実験のための海洋牧場候補海域の選
定と実験内容の設定に際しては，まずその海域の環境の現況特質とその改変制御の可能性を検
討するとともに，以下に述べる対象生物がそれぞれの各発育成長段階や各生活周期にその海域
環境の特質を現在どのように利用しているのかを把握しなければならない。そしてまた，環境
の改変制御を可能な範囲で行い，各種の漁場豊度向上技法を導入した場合に，それらの各生物
がどのようにその海域環境を活用する可能性があるかについて総合的に検討し，技術的な予見
評価を行わなければならないことはいうまでもない。
（1） 低温海域における実験対象候補生物
低混海域における海洋牧場実験対象生物としては低温海域に主たる生活圏を形成している次
にあげる種類が実証実験の当面の候補となろう。
① 園磁性，表・中層性の魚介類
シロザケ，サクラマス，ギンザケ，その他のサケ・マス，ニシン，シシャモなど
②回遊性，底生性の魚介類
ホッケ，ハタハタ，ソイ，低温水域系のヒラメ，カレイ類，エビ類，カニ類，タコ類
など
③定着性，底生性の魚介類
ホテタガイ，イタヤガイ，ホッキガイ，コンブ，低温水域系のアイメナ，メバル，カ
キ，アワビなど
（2） 温暖海域における実験対象候補生物
温暖海域における海洋牧場実験対象生物としては温暖海域に主たる生活圏を形成している次
にあげる種類が実証実験のi当面の候補となろう。
①回遊性，表・中層性の魚介類
マグロ類，ブリ類，アジ類，イカ類など
② 回遊性，底生姓の魚介類
タイ類，スズキ，クルマエビ，ガザミおよび温暖水域系のヒラメ，カレイ類，タコ類
など
③ 定着性，底生性の魚介藻類
温暖水域系のアイメナ，メバル，カサゴ，カキ，アワビ，ハマグリ，サザエ，アカガ
イ，ノリ，ワカメ，アラメ・カジメなど
Vト2−3 技法別からみた検討
漁場四度向上にかかわる技法はきわめて多岐にわたるものがあることは，すでに先の各章に
述べてきた。対象生物種自体の改変にかかわる生物学系列の技法は別として，それら生物が生
息する環境の諸条件を制御することによって漁場豊度の向上に結びつけようとする技法も多種
多様のものがあるが，実証実験の際にはそれぞれの技法を巣独に，あるいは組み合わせて用い
一199一
る計画を立て，その予見される効用について実証するよう重点的に検討する必要があろう。
（1） 漁場豊度向一ヒ技法の目標分野
対象生物はその生存のために各発育成長段階および蕃生活周期に応じて好適な環境を求める
か，あまるいは自分自身が適応を図るわけであるが，その好適な環境あるいは適応についてそ
れを要素に分けてみると基本的に次の3つがあげられる。すなわち，無機的環境，餌料基礎，
そして行動適応機能の三つが当面の重要問題といえる。
／） 生息できる無機的環境
生物が生きてゆくためにはその生存を可能にする無機的環境がまず必要であり，その
許容範囲の中で各生物はそれぞれの生物特性に適応した条件を備えた環境を求める。
水，水温，浸透圧，流れ，溶融酸素，水質，底質，光などをはじめとする各種の無機
的環境要素と呼ばれるものがその主なものである。
2） 餌料基礎
各生物はそれぞれの各発育成長段階や生活周期に応じて必要な条件を備えた餌が要る。
要求する餌の種類はその生物がプランクトン食性，魚食性，藻食性，ベントス食：性，デ
トリタス食性，雑食性などいずれの食性のものであるかによって異なるし，その発育成
長段階に応じた摂餌能力から，餌の大きさについてもそれぞれ特定される。
3） 行動および適応機能
生物はその生存のために必要な条件を求めて行動するか，あるいは自分自身の生理生
態機能を調節して環境適応を図る。生物は好適な無機的環境を求めて自分自身の位置を
変えるし，それをしないものは自分自身の生理機能等を調節して与えられた環境下で適
応努力して生存を図る。また餌を摂るために行動したり，敵から身を守るために行動す
る。さらにまた，自分自身が固着生活をしているような生物は栄養をとるための馬衣，
機能を発達させたり，餌を摂るための器官，機能を発達させてその生存を図っている。
（2） 無機的環境の改変制御にかかわる技法
生物は生存にとって好適な条件を備えた水環境を常に求めているという前提で考えれば，
自然状態のままでは不備な条件の環境であっても，これを制御して好適な条件のものに改善し
補い整えることによって，生存に適した環境を入工的に作ることが可能であると判断できる。
その場合，生物の生存にとって基本的に必要な無機的環境要素としては水，水温，浸透圧，流
動，溶存酸素，水質，栄養塩，底質，光，音などが重要なので，これらの制御にかかわる技法
として以下にあげるようなものを取りあげて実証実験を行う必要があろう。
！） 直接的技法
上記の各重要環境要素の制御について直接的に加熱・面諭，化学物質の添加・除去，気
体等の圧入などによって水温，浸透圧，溶存酸素，水質，栄養塩などを制御したり，海中
に構造物，施設，装置などを設けて流動，海底形状などをはじめ海中の光や音などを制御
したりする方法・技術がその類である。
一200一
2） 間接白勺ま支さ去
水中土木分野あるいは海中機器，装置分野の技法によって海中にいろいろな機能をもつ
施設，装置などを設けて沖合水，沿岸水，河川水，湧水，中層水，底層水などそれぞれ異
なった性状の水を混合させたり，交換させたりすることで自然状態とは異なる水環境を人
工的に作り出し制御する方法・技術がその類である。
（3） 餌料の直接的改変制御にかかわる技法
各生物は生きてゆくためにそれぞれ特有の質と量の餌が必要であり，自然状態のままではそ
の飼環境条件が充足されない場合には，これを制御して好適な状態に改善し補い整えることに
よって，必要な餌環境を直接的にあるいは間接的に作らなければならない。
対象生物が摂取する餌を培養施設等で人工的に作り補給するか，あるいはまた自然界から採
取してこれを補給するなどして餌環境を好適な状態にすることにかかわる技法がこの類であり，
それらの技法はさらに以下のように細分される。ただし，本研究では自然海の栄養三等を対象
にして検討してきているので，以下の各技法はここで触れるだけにとどめる。
1＞ 施設型餌料培養技法
タンク，ポンド，池など放牧場や飼養場とは別なところで必要な餌を培養することにか
かわる技法であり，餌培養施設装置の設置にかかわる工学系列の各種技法と培養用水の条
件制御にかかわる工学系列，化学系列の冬種技法などがその中心となる。
2） 飼料i製造関係技法
ミール，ペレット類，配合飼料などをはじめ各種の供与飼料の製造，貯蔵などにかかわ
る一連の技法であり，主として機械工学系列の技法や食品類の製造工学系列の技法などが
中心となる。
3） 餌飼料の供与（輸送，貯蔵なども含む）にかかわる技法
餌の原料となる農畜水産物あるいはそれらから作られる飼料，ないしは各種化学原料か
ら作られる飼料などを生産地から使用するところまで輸送，貯蔵し，それらを放牧場ない
し飼養場に投与する一連の装置，機器，施設などにかかわる主として工学系列の技法が中
心となる。
（4）光・栄養塩・底環境の改変制御にかかわる技法
対象生物の放牧場や飼養場でそれらの生息環境を入工的に制御して，対象生物が必要とする
質と量の餌料生物の増殖等を促し，好適餌料環境を造成することにかかわる技法であり，本研
究の柱の…つとして検討してきたものである。それらの技法はさらに以下のように細分される。
ユ） 光環境の改変制御技法
植物プランクトンの増殖育成に必要な水条件，栄養塩条件などは整っているが，光条件
が不備であるとか，海藻の増殖生育に必要な水条件，海底条件，栄養塩条件が整っている
が光条件が不備である場合に，それらの条件を整え，植物プランクトンや海藻の増殖育成
をより拡大，促進させ，プランクトン食性や藻食性の生物の餌料環境を改蓄することにか
一201一
かわる技法で，集光・伝送・照射等一連の装置，施設等に関する工学系列の技法がそのゆ
心となる。
2） 栄養塩環境の改変制御技法
植物プランクトンの増殖育成に必要な水条件，光条件が整っているのに栄養塩が不足し
ているとか，海藻の増殖育成に必要な水条件，海底条件，光条件が整っているのに栄養塩
が不足しているような場合に，栄養塩そのものを添加したり，あるいはまた栄養塩を含ん
だ底層水，沿岸水などを添加混合させることなどにかかわる技法である。また，それらの
栄養塩を績む水の採取・濃縮とか固化・輸送・散布・投入などの一連の技法，装置を適用
するとか，海底形状の改変や海中構造物，装置の設置等により海水の流動を変化させ栄養
塩を含む各種の水を補給することに関する技法，装置等を適用すること，などがその中心
となる。
3） 底環境の改変制御技法
海藻の増殖育成に必要な水条件，栄養塩条件，光条件などが整っているのに付着基質と
しての海底条件が不備な場合とか，ベントス食性，デトリタス食性の魚介類の餌となるベ
ントスの成育環境として海底条件が整っていないとか，デトリタスの分布量が少ないとか
いう場合に，その海底環境条件を改善し海藻が付着しやすい海底性状にするとか，あるい
はまたべントズの増殖育成に適した海底性状にしたりデトリタスが堆積しやすい底層流状
況にするなど，∼連の改変技法がその中心となる。
（5）魚介類の行動等の制御にかかわる技法
放牧から飼育までを含む海洋牧場という観点に立つと，その中で培養する魚介類の行動制御
はいろいろの目的から必要となってくる。集約飼養するため，害敵から守るため，逸散離脱を
防ぐため，環境改善の効果を高めるため，生産物の所有管理をはっきりさせるため，生産の安
定的計画化と生産性および収益性の向上を図るため，など多様な圏的が設定される。
また，このような目的で対象生物の育成行程において行動制御技法を適用するだけでなく，
収獲行程においても集魚灯漁法，音等による追い込み漁法，餌付け漁法などの既成の例にもみ
られるように，行動制御技法が以前から利用されている。このような各種の行動舗御技法とし
てはおおむね以下に述べるような類型のものがある。
1） 各種の仕切りによる技法
棚，網をはじめ各種の海中施設，構造物等によって入江や湾あるいは漁港の富麗部を仕
切ってその中を放牧池や飼養池にしたり，各種の網囲い生籏を用いたり，あるいはまた各
種の飼養函を用いたりして魚介類の放牧・飼養を行うことにかかわる技法である。
2） 各種の付着基質材を用いる技法
網，綱，糸，ボードなどに付着性の卵をはじめ貝類，甲殻類や藻類の種苗を付着させ，
これを水中や水底に垂下，浮設，敷設して対象生物の養成を行うことにかかわる技法の類
である。
一202一
既にノリ，ワカメ，コンブなどの海藻やカキ，真珠などの貝類の育成に産業規模の技術
水準で馬いられているが，付着性の卵や種苗であれば利用できる技法であり，人工種苗生
産や固着生物の育成に広く利用できる可能性をもっている。また，生物になじむ新素材の
導入も検討の余地がある。
3） 光，音など視聴覚刺激利用による技法
光，明暗，音，振動など生物の感覚を刺激する条件を利用して直接，間接に対象生物の
離合，集散等の行動を制御することにかかわる技法の類がある。サンマ，イワシ，サバ，
イカなどをはじめ多くの魚介類を対象とする漁業では，光を利用した集魚灯漁法が発達し
ているし，音を利用した追い込み漁法も古くから行われている。また近年には生物に対す
る音響訓致技法も発達しつつある。今後は光や音などをはじめ各種の視聴覚刺激条件に対
する生物の正負の走性を利用して魚介類の行動舗御を行う技法の発達が期待される。
の 生理的刺激利用による技法
流れ，水温や塩分濃度およびそれによって定まる海水の浸透圧，気泡，濁り，磁気，嘆
いなど，生物が生息している水環境の各種性状を尋出して対象生物の行動を制御すること
にかかわる技法の類である。上記の各種条件を利用して対象生物がその行動能力や生理的
適応能力をもって超えられない境界を作ったり，あるいはまたその条件に対して誘引また
は忌避行動をとることを利用して，対象生物の行動を舗御する各種の技法が発達しつつあ
るので，これらの導入が必要である。
5） 館を利用する技法
海洋牧場で育成する動物にとっては餌は最も重要なものである。したがって餌を利用し
た各種の行動制御技法が古くから発達していて，まき餌をしたり，餌料生物が集合する状
況を入朝的に作ったりすることにより，対象生物を飼い付けたり誘引したりすることにか
かわる行動制御技法がこの類である。先に対象生物の生存に必要な餌環境の改蓋について
述べたが，それとは甥に生物の行動制御の手段として餌を用いる各種の技法がある。
Vl−3 実証実験計画の総話語検討
Vl−3−1 主要技法別の実証実験計画の整理
前節で実証実験計画の考え方を総括的にまとめたが，今回の研究においては第H章から第V
章まで主として四面および水（栄養塩，底層水）系，なちびに魚群行動制御にかかる技法を焦
点に検討をすすめてきた。したがって，本格的実証実験もこれらの技法のなかから望ましい方
式のものを採択して実行するのが当然の帰結であって，その位置付けや考え方として前節の内
容を踏まえておくこととしたい。
本研究で取り上げた光・水（栄養塩，底層水）環境の改変がいかに重要であるかについては
一203一
第1章に述べてあるので繰り返しは避けるが，要するに資源増大の決め手は成育初期に好適な
無機的環境の下で適切な質と量の餌に遭遇するかどうかにあることに着目したからに他ならな
い。これに加えて付随的にその他の技法として魚群行動制御技法を中心に若干の検討を加えて
きたわけである。
そこで本節では，第H章から第V章までの各誌末尾に検討されている実証実験計画の内容を
整理して総合的検討の基礎としたい。
これらの各面に共通した特長は，それぞれとり上げた分野において，部分としてはすでに提
示された概念であり，また一部は試みられたこともある手法であるが，それらを総括し，わが
国周辺海域の漁業生産力増強の基本である基礎生産力強化閻題として体系化を試み，かつその
実現のための基本的手法の総合的考察を行ったことにある。そして，いずれも個品分野の第一
段階としての実証実験計懸の試案まで踏み込んでいる点が最大の特長であることはいうまでも
ない。
もとより，これらの提案や将来の実用性については様々な判断や論議があると予想されるこ
とは充分承知しているところである。しかしながら，本研究であえて実証実験計画を提示した
第一の理由は次の一点にある。すなわち，漁場豊度向上という広範囲な問題に対して具体的な
イメージを与えることにより今後の建設的な論議と研究推進の起点としたいと考えたからであ
る。
そこで，各章客分野の実証実験計画の概要を総括して示し，併せてその特徴等について整理
することとした。図V1−3−！に示すのが取り上げた豊度向上技術のシステムである。
これらの検討した各実験対象システムについて，「適用海域」 「対象生物」 「技術の完成度」
「所要範囲」「実験コスト」等の観点から総括を試みることとしたが，表VI−3−1に示した
総括表がその結果である。この総括表のヨコ軸の各項目設定については，たとえば工学技術の
詳細分類やシステム化技術の成熟度，応用可能技術の範囲，実用化までに必要な期闇，等々さ
らに細かな視点が必要なことはいうまでもない。しかし，ここではあくまで今回提案の実証実
験面面がおよそどのような位置にあるかをイメージ図とともに理解することが先決で，本格的
に取り組む場合の実施主体側からみた一応の目安を提示することが主眼であるため，あまり細
部にわたる項目は設けなかった。
このような評価検討の視点の設定法や評価基準のあり方については，昨年度の受託研究報告
に詳しいので，そちらを参照していただきたい。ともあれ，この総括表によって，各実証実験
計画の性格や大要は理解するとができよう。同表右端寄りの「将来需要」の欄は，本来もっと
も関心の集まるところであろうが，現在の実験計画のステップでは，冬関係要素の基本的な効
果の検証の性格が強く，今回は記入を避けたが，今後の投資の方向を定める問題ゆえ技術開発
の進行とともに公正な評価とコンセンサスを積み重ねてゆくべきあろう。
一204一
船舶吊下式光補給実験
「一…近
（植物プランクトン対象）
陸上・洋上集光／人工藻礁・吊下
受光面光補給実験（海藻対象）
ユエット型テンションレグ式中層
受光面設置（疑似海底）
浮体構造実験（海藻対象）
養殖場堆積物の他海域への移送
移送投入（水平移動）一投入実験（プランクトン，海藻
中心，魚介類含む〉
栄養塩補給
（水系）
動力取水
システム
方 式
海上係留ポンド内補給実験
（ポンド小区分によりプランク
トンから魚類まで〉
海底構造物 湧昇構造物プラス養殖実験
利用方式 （養殖施設内に海藻類，貝類等）
光・音・化学物質・電気・嗅覚
（その他〉行動制御システム
等；の利用実験
図Vト3−1 検討された漁場豊度向上技法
なお，光系と水系の環境改変制御技法に特に重点を置き，第V章の行動制御法はその他の技
法のかたちで予備的な検討にとどまっている。，また，漁場豊度向上技法としては，主として
光系や水系等の組み合わせ技法として実施に移されるものであろうから，今後は，実施計画立
案にともなって，当該海域に適合したシステム構成が考えられなければならない。こ．の点は総
括表の内容をさらに吟味して逐次策定されることになろう。
一205一
し
実験システムの
システム
イメージ
へ
利
の
光
引導
臨
シー
太陽光（又は
入工光）の海
中照射による
基礎生産の増
大
舶に搭：載，非
照射のものと
比べプランク
トン量の増大
を定量的に把
技術の分類
刀
実験所要範囲
構成
範囲
と要素技術
1
底
質
・一 矧ｮ成
植物プランク
光 系ド謙鞭準朧物系）感度
ダ．旧蟄蟹
（実験装置戸）
も
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・効果の実証と過栄養海域の
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ﾎ光系および 構造物系
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主とし
藤 れる
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i
ノ、1
｝ l l
天然又は放流．た
藻食性貝類も書ま
囲羅i劇泥
∼i系・と
陵騰模により，
寧
…
@ ・一部完成 ｛実験域周辺に｝
ｻ藻．た穿ま i i
備 考
次期実験（スケールアップ
又は他方式との組合せ）へ
ﾌ準備に相当
轡
軋1酬
1
疑i似海；底と呼｝ユエ・ット構造i
，然
ぐ受光
入野晒三又は吊ぐ受光
面上の海藻，付ぎ珪藻
将
来
需
要
・基礎的検証の性格が強く，
堰@l
戟@i
@ i l
1寒1内1浅
運
転
経
費
1
小
と
も
P．80
轄難1
期｛
投｝
実験域周辺に
限定される
窪
陸上又は洋上
で集光し，入
初i
および影響
資1
1
∼
難燃把劃一
iぶもので，入
i為的受光面の
i磨
iへ受1工学的最適化
実験対象生刀
技術の完成度
P．76
握
太陽光（又は
丁丁光）の海
中照射による
高場造成
適
鳴｝奈浅’
実験装置を船
ス｝
ム薩
！“
ソ
層
光
海 適 適
流 性 性
系 地 深
形 鍔
ぺ
の区分
無
光
係
実験方法
実験目的
実験コスト
適 用 海 域
関
るため今
壌
動
補
底
給
シ
層
底層水利
用効果の
力
実証と，
取
水
方
取水補給
方式の工
学的諸間
懸の検証
式
寒1大
洋上にポンド
を係留設置し
て底層水を表
層水と混合し
て補給し生物
の育成を比較
P．176
∼
して把握
堅甲
流 内
系
海
と
も
∼
p．177
し
｝ 成は中程度
大
植物プランクト ’，海
藻，貝類，魚類 O三
意
ポンド内仕切｝区
水系およびi
分に適宜別々1．成
p構造物系
育
d
承
。効果の実証と参洋上ポンド
ｩらポンドなしの放流等，
ﾏ極的展開へ
p区二成
深
外
海
；麺〕
〔署羅羅あ月麺M
蕊
ス
：；葉嚢購構｝辮劃
［ 1
中
後
1
．水
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ム
利
用
海
底
構
造
物
利
用
底層水利
用効果の
実証と，
流動制御
による湧
昇効果の
検証
適当なサイズ
の湧昇構造物
を設置し，そ
の後に養殖施
設を設置して
生物の成育を
比較して把握
方
式
行 シ
御 ム
食害減耗防除
害醐区除．誘
引・誹除臨め
魚群行動の制
御効果の確認
の
P．178
∼
寒
暖
流
系
ノ
内
海
と
も
P．179
大
型
外
海
浅
海
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大
水
深
植物プランクト
坦
な
砂
泥
質
’，海；任劇1の藝i塊）1
：熱降鮮1醸 ｝ ｝ 1 ｝
藻併懸殖縫講劇
検討課懸
（馨離麟塾i
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餅 ぺ￡ご鰍
磁場，光，
内
浅
ぬ セ ッ あゑッ 磁波，化学物
質，嗅覚等の
利用と効果の
把握
海
海
》
1類等
魚類，員類，購1類等
が中心 ・
・未完成
光系，水系．
・ら
定着性のもの；・ら
順次回遊性の’の
へ
、の
・要素技術構
音響系等
I検討および最適規模の検
ﾘ
中
｝i水系および
成育対象生物穏
・効果の実証と構造物の工学
実験域周辺に
限定される
小
小
∼
成は多種多1様
i
中
1
i
・飼象生物種毎の検証の蓄積
が重要
・他のシステムとの組合せ補
ｮサブシステムとして検：討
一207∼208一
V［一3−2 実証実験実施のための手順
以上に述べてきたように，海洋牧場の漁場豊度向上技法に関する実証実験計画の立案および
実施に際しては，組み立てを工夫しなければならない要素課題が多々あり，その複合組み立て
もきわめて多種多様にわたるものが考えられる。したがって，実証実験計画を立てて実施する
にあたっては，各種の改変制御技法にもとづいてあげられた効果について的確な要因分析がで
きるように工夫しておかねばならないので，実験の内容を適切にする必要がある。
このような観点も含めてW−3−！で実証実験計懸の包活的検討を行ったが，ここではそれ
をどのような手順で行うのが適当かについてまとめることとする。
（1） 実証実験計画の要点
実証実験とは理論を実験によって証明することで，平易に表現すれば‘‘はずである”ものを
実験してみて‘〈確かにそうである”とすることに他ならない。とりわけ，漁場豊度向上の各技
法については実海域での実証なくしては理論もシステム構成も机上論にとどまらざるをえない
ので，その重要性はきわめて高い◎
ところで，実海域の実証実験となると，その狙いも多岐にわたるので，これを整理しておく
必要がある。要点を列記すれば次のようになろう。
①実験システムの性能についての実証
……設計製作した実験システム（装置・機器類）が所期の性能を有しており，そのと
おりに稼動するかどうかの確認を行う。
②実験システムの効果についての実証
……実験システムを用い，あるいは工事を行って，所期の効果が得られたか，あるい
はどのような効果が得られたかを確認する。
③実験システムの総合的実用化についての実証
……実験システム（装置・機器類〉がシステムとして調和のとれた働きをするかどう
か，また実用化に向けて重大な問題点がないかどうかを確認する。その場合，規模
の変更による施工上，加工上の問題の有無も妾然含まれる。
④実験システムの環境影響についての実証
……実験システム（装置・機器類）が所期の効果をあげたかどうかに伴って，周辺海
域へどのような影響を及ぼすかを確認する。
ところで，実証実験を実施するにあたっては，あらかじめ目的と手段を明確にしておかなけ
ればならないことは，いうまでもない。これが完全に噛み合っていないと，何を実験したか判
らないことになる。
実証実験を行う場合，あらかじめ明確にしておかなければならない要件は，次の通りである。
① 実験の目的
何を実証するのかを明確にし，臼的とその範囲を限定する。したがって，どのよう
なOUT門Tを得るべきかが判る。当然，対象生物も確定しなければならない。
一209一
②方法および手段
実験を行うのに最も適した方法，手段を選定する。ここで重要なのは実証のための
尺度の決定とその測定のための計測手段，計測方法であることを忘れてはならない。
③ 規 模
実験の規模をどの程度にするか明確にしておかなければならない。これは経費だけ
ではなく，入手や官公署などへの届け出など1いろいろな面に関連がある。
④ 組 織
実験を行うには実施主体としての組織が必要であり，分担を決めなければならない。
特に測定，データの記録，整理，分析，評価など迅速，的確に処理できる体制である
ことが望ましい。また，漁業者や地元水産関係機関との強力体制は不可欠である。
⑤予算および経費
実験システムの設計・製作，実海域での施工等のコストの凹いろいろな事態，例え
ば荒天，故障，事故なども老慮して，必要にして十分な予算を確保しておかなければ
ならない。
⑥ 場 所
地形，地質，海象などの実海域の諸条件はもちろんのこと，アクセスについても充
分検討しておくことが肝要である。アクセスの良し悪しは実験の便利さを大きく：左右
し，所要経費，所要日数など種々のものに影響する。
⑦ 時 期
気象，海象，生物のライフサイクルなど種々の面から，実験を特定の時期に実施し
なければならないこともある。
⑧ 環 境
実験のすべての段階で，周辺環境に有害な変化を与えたり，汚染したりすることの
ないよう充分な配慮をする必要がある。
実証実験には，定性的な結果を期待する場合と，定量的なデータを求める場合とがある。光
や湧昇（栄養塩）が生物生産にとって有効なことは明らかではあるが，定量的なデータに乏し
いので，実海域で実験してみようというのは，後者のカテゴリーに属するものである。
今回の研究で取り上げた実験計画はいずれも実証目的であるため，当然定量的な把握をする
必要があることはいうまでもない。その尺度は，植物プランクトンの量であったり海藻の付着
数量，生長速度，生長量であったりするが，全体値：の評価はむずかしいので，同一条件下で入
手を加えるものと加えないものとの比較という，差異の値を尺度とすることになろう。
ただ，いずれの場合も生物生産に影響するファクターが他にもいろいろあるので，実験目的
以外のファクターの作用が加わった場合にその判別が不明にならないように，留意する必要が
ある。
実証実験は，後述するように初期段階から最終段階まで，いろいろな段階で実施してよいわ
一210一
けであるし，時には，実用化してから定性的定量的効果確認のため実証試験を行うことすらあ
る。マス・プロにおける中間検査のように，中間段階における実証実験が多ければ多いほど，
実用化した段階で失敗することを未然に防止できることになる。実験室段階で良い結果が得ら
れても，スケールアップするにしたがい，とかくトラブルが起こりがちなものであるため，実
海域での実験は欠かせないところである。
他方，実証実験として実施すべき内容が複数示されている場合，採用されるべき道は次のよ
うである。第一には，示された件数について優先順位を付して順次，実施に移していくか，第
二には，複数の内容のものを結合して組み合わせた計画を立案し，できるだけ実施に移すこと
である。第二の方法でもやはり優先順位を付ける必要があるかもしれない。
漁場豊度向上技法の実証実験としては，単一の技法によるよりも複合システムとして取り組
むのが，自然界の理に叶ったやり方といえるかもしれない。また，その方が経費と予想される
効果の点で好ましいといえよう。
他方，漁場急度向上技法どうしの組み合わせのほか，他の目的との組み合わせによる実験計
画を考えると，その方法には次の三通りが考えられる。
①i蓑的が漁業関係だけのものをいくつか組み合わせる場合
②罵的が漁業関係以外のシステムに，漁業関係の機能を付加する場合
③主命的が漁業関係であるシステムに，漁業関係以外の機能を付加する場合
②の場合における他の醤的のシステムで漁業関係の機能を付加する事ができそうなものには
次のようなシステムが考えられよう。
a．温度差発電システム（底層水の利用）
b．観光施設（周辺に海洋牧場一例：アクアポリス）
C．発電所（淵排水の利用）
d．波力発電施設（静穏域の利用，発電電力の活用＞
e．入心乱（周辺海域の利用）
f．石油掘削／生産井（海中構造物の利用＞
g．洋上プラント（浮体構造物の利用，プラント廃棄物の活用＞
h．海水溶存物質回収システム〈海洋農場を併設）
③の場合の例としては，次のようなものが考えられよう。
a．養殖用イケスの周囲を桟橋スタイルにして有料の釣り場とする
b．漁業関係施設に気象，海象等の観測あるいは標識機能を持たせる
c．海洋牧場に海中展望施設（海中展望三等）を加える
これらの組み合わせば，実証実験の実現方途として経費の調達の面や，当該海域での多目的
利用の面で姐上に乗ってくる可能性がある。これらの場合，漁場豊度向上技法ともども当初か
ら一体的に設計されることが望ましい。
ただし，海洋牧場の豊度向上技法の実験として本筋を踏むのであれば，組み合わせも当然，
詑1レ
①のように漁業関係だけのものの組み合わせを考えるのが妥当である・その場合，前出の図燐
一2−1と表W−2−1を参照して組み合せる必要がある。たとえば，図W−2−1のなかか
ら「有光層への入為的受光面の設置（疑似海底〉」と「動力取水方式による底層水利用」の組
み合わせ，などである。
（2） 実証実験の実施に向けた手順
現在，漁場二度向上のために必要と思われる技法については，ある程度のことが知られてお
り，それらについては，これまでの各章で述べられてきた。したがって，これらを達成するた
めのシステムを確立し，それらを速やかに翼体化して実用化することが期待される。技法につ
いては，その効果が室内実験やシミュレーションによりある程度実証されているものと，まだ
推定の域を出ないものとがある。後者については，実験室的な手段であっても，実証しておく
必要がある。
次に，技法は判っていても，実施に移す場合には，技術的あるいは経済的に可能であるかど
うかが問題となってくる。同一システムであっても方式や細部の違い，あるいは地形，地質，
海流などによっても適・不適があろう。これらの点については，一々実証されることが望まし
いし，同時に施工面，経済性の面あるいは，施工時，施工後における環境への影響についても，
充分検討がなされなければならない。
このようにして，∼つの方式が選定されたならば，それにもとづいて実用化するためのシス
テムを構築しなければならない。そのシステムが複雑な場合には，さらにいくつかのサブシス
テム，サブサブシステムに区分されることもある。
これらのシステムは，装置・機器類等によって構成されるわけであるが，当然，これらは，
システムが所期の性能を発揮するのに必要にして十分なものでなければならない。
構成する部分の一つが不充分なものであっても，システム全体の性能を低下させることにな
る。したがって，要すれば，構成する機械・器翼そのものから開発してゆかなければならない
こともありうる。たとえば光利用システムの無光層への光導入技法の場合，集光，伝送などに
ついては，おおむね既存のものを利用できるとしても，海中照射の面では薪たな開発を必要と
するかもしれない。
機械・器二等が揃い，施工方法も決まったならば，それらをシステムとして組み合わせ，シ
ステムとして所期の性能を発揮しうるかどうかを確かめる必要がある。それには，第一段階と
して縮小モデルによるテストシステムを使って実験を行うのが良いであろう。それで成功すれ
ば，次には，さらに大型のモデルを使用して実海域における実験を行うことが必要である。こ．
れらの実験では性能面のチェックだけではなく，環境に及ぼす影響についても充分調査されね
ばならないし，要すれば，そのための改修も必要となる。また，初期経費，運用経費について
も充分な検討を行い，投資効果を把握しておくことが肝要であろう。
次には実用モデルと同じものを，もしくはそれに準じたスケールのものを製作・使用して，
できれば実際に使用する海域で，なるべく長い時間かけて実証試験を実施することが望ましい。
一2！2一
しかし，ある程度確信がもてる場合には，この段階をスキップして直ちに実用化に移行する場
合もある。このように実証試験を行って満足する結果が得られれば，充分，実用化に耐えられ
るシステムを確立することができる。これら一貫した手順のうち，初期の段階から必ず生物系
の技術との連携を念頭に置き，実務上は水産関係試験研究機関の支援と協力を得ておかねばな
らない。当然のことながら，実証のために必要な環境モニタリングシステムは不可欠なもので
ある。こうした一連の実証方途をフローにして示したのが図VI−3−2である。
いずれにせよ，実用化に至る道程は，長く険しい。しかし，これらを一歩々々克服してゆく
ことこそが，明日の発展を約束するものであることを忘れてはなるまい。
一213一
基本方針の 策定
（実施主体の確定を含む）
一一一一一『｝㎜一一『一
対象生物の選定
対象技法の選定
対象海域の選定
一一
技法の概念設計
ﾙ璽1
模型製作
数値シミュ
レーション
室内実験
環
水
産
境
モ
関
経済的技芸的評価検討
係
試
設計条件の確定
験
研
技法の基本設計
タ
リ
究
機器製作
r噸一縣一一編一一扁「
現地施工
1技術開発 1
L＿＿＿＿＿＿＿」
1要すればl
一一一一一一
l
機
関
の
支
ン
援
第∼次実証実験
（ミニモデルまたはユニット単位）
協
力
グ
評価検討
第二次実証実験
（パイロットスケール，最小実用規模）
（第一次，第二次を一緒に実施するも可）
l
L＿＿＿＿＿＿＿＿
｝
実
用
化
＿＿＿＿＿＿」
図VI−3−2 漁場豊門向上技法の実証実験実施手順
一214一
P
1
…
むすび一今後の課題一
本研究報告は，マリーンランチング計画の第∬期の最終年度にあたる報告書であり，昭和55
年度以来の成果にのっとり，第亡国の最後の三年間に向けて何をなすべきかを浮き彫りにする
ことを狙いとしている。したがって，当面集中すべき支援工学技術のシステムについて，その
概略イメージと実証実験計画の大要をまとめることを主眼とした。
そのまとめは，第1章が総論，第H章∼第V章までが光，栄養塩，底層水，魚群行動制御等
の技法別の各論である。冬技法別の関心によって個別に読んでいただいても，当該テーマの一
応の全体像が把握できるようにまとめたつもりである。また，第W章に総括と今後の手順を示
したので，豊度向上技法の比較検討や総合的組み合わせ等，鳥言詞的に把握することができる
ようにまとめてみた。特に今回の研究作業のエッセンスを表現したものとしては，第W章の表
贋一3−1に掲げた技法別実証実験計画の総抵表と図VI−3−2に示した実施に向けての作業
フローの二つをあげることができる。
他方，今後の課題を考えるにあたって，少し過張の報告書に掲げた課題を振り返ってみたい。
まず，昭和58年度報告では，複合生産システムに期待されるトータルシステムを検討すること，
時間的空間的な海域の高度有効利用を図ること，技術の熟度が異なるものの組み合わせであっ
てもシステムとしての整合性をもたせること，さらに、人為的工学技術の導入によるマイナス
の影響に留意すること，を指摘している。同年度の報告は，仙台湾と山陰沖海域をモデルに海
洋牧場のラフスケッチを試みるのが双面であったが，これらの指摘事項の内容は普遍的なもの
といえるので，今日なお生き続けているといってよかろう。
また，昨年度の報告で指摘した課題も列挙してみると次のようるなる。つまり，工学側の異
分野間の技術交流の必要性，生物側とのノウハウの相互提供，評価と実証の反復による最適シ
ステムの構築，等が指摘されている。これらもまた，今日でも重要な課題として掲げることが
できるものである。
したがって，両年度報告で既に指摘した諸点についてはここでは改めて掲示することを控え
たい。むしろ，ここでは，既に両年度に共通して指摘した課題であって，今回の報告にとって
最も重要と思われる点を特掲しておきたい。それは「実海域での実証実験の必要性」である。
さまざまなシステム横番について検討を重ねてきたが，今回の研究作業で望ましい実海域実験
の内容も煮詰めてきた。これより先の詳細な検討においては具体的な海域，具体的な技法，具
体的な対象生物を選定して実効計画として取り組む段階にきているといってよい。
もちろん，実証実験といっても，シミ凱レーションや室内実験的なものから，実海域のもの
であってもミユスケール，ユエットスケールのものやパイロットスケール，実用スケールまで，
いろいろ考えることができる。そのすべてをマリーンランチング計画のなかで消化してゆくこ
とが仮に困難だとすれば，最低限，実施に移すべきものを吟味して練り上げ，一歩を踏み出す
一215一
必要があろう。
ひるがえって，このマリーンランチング計画の意義を考えてみると，単年度予算中心の厳し
い財政事情のなかで9ヶ年計画として取り組んできていること，そして沿岸漁場整備開発事業
等の施策にもかかわらず海洋牧場というテーマを真正面から取り上げている国のプロジェクト
として唯∼無二のものであること，など，その意義は極めて大きい。このような農林水産技術
会議および水産庁の努力は大いに評価されてしかるべきである。
そのマリーンランチング計画もいよいよあと3年，最後の第皿期を迎えることとなった。
そこで，この意義あるプロジェクトの足跡を後世に残し，かつポスト・マリーンランチング
計画への道しるべを示しておく必要がある。それこそが実海域での実証実験といってよかろう。
そうした橋頭量が築かれてこそ，今後の沿岸漁業活性化のための国の施策が肉付けされ，技術
的に裏付けを持った王道をいくものとなることができよう。
今回の研究作業でも積み残した部分が多々あることは否めないが，今後一層の詰めを行い，
上記のような方向にいささかなりともお役に立てば幸いである。
一216一
〔付属資料〕
7
水産用水基準
（改訂版）
第1章 水産用水基準
昭和58年3月
〔1）趣
課日本水産資源保護協会
目
次
旨
（1） 自然水域には，それぞれの環境の特性に慈じて，多くの有用水産鋤植物が生息しており，
漁獲の態象となっている一方，そこでは増養殖も広く営まれている。これらの水域の水は，
水産業にとっては生産の基盤となる重要な環境要素であり，その具備すべぎ条件は，魚類そ
の他の水産動樒物の正常な生息および繁殖を維持し，その水域における漁業を支障なく行な
白塵用水基準（改訂版）について
うことがでぎ，かつ，その漁獲物の経済緬値をそこなわぬことが必要である。そのような条
件を備えたものとしては，まず，正常な自然水域の水質があげられる。
第1章 水産絹水基輩………………………・……・・………………………7
賦
下
（2）七廻，湖沼あるいは海洋の成立過程や歴史的に果してきた役劉などを考えると，自然水域
〔王〕
趣 旨
に汚染負荷を許さないということで，水域の条件を検討するのは実際的ではない。
〔2〕
水域の特性と水産用水董準の適胴
しかし，もし，水域に存在する物質が盛然条件の限度を越え，あるいは磨然界に存夜しな
〔3〕
利罵｝こあたっての注意
い物質が蓄積されていくような場合には，水域の正常な生産が阻害され，その結果として水
〔4〕
水際騰水基準
産業に被害が発生する心配がある。したがって，自然水域の水質をそこなわぬためには，む
しろ，自然の環境出山を十分検討して，水族保護のための環境の水質基準をつくることが必
第2章基準についての説明・・…・…………・…………・…・…・……◆…・…エ1
要であり，これを水産隔心基準と名づける。
〔1〕
水域の環境と物質循環
（3） この基準は，現段階における研究成果から得られた諸情報を基礎として策定したもので，
〔2〕
河川，湖沼における有機物および栄養塩類
上来得られる各種の水域調査や生物試験の結果を定期的に補足し，改定を行なっていきた
〔3〕
一般の海域における有機物および栄養塊類
い。
〔4〕
ノリ養殖場海水のCOD
〔5〕
溶存酸素（DO）
〔6〕
pH
（1） わが国は，北から南にかけて細長く伸びた陸地であり，その自然環境は河灘，湖沼に恵ま
〔7〕
河川の濁り
れ，また，陸地を取囲むように南から黒潮が北上し，北からは親潮が南下して陸墨を洗って
こ8〕
湖沼の濁り
いる。これらの水域は水温分布の編が広く，生物相は豊蜜である。
〔9〕
海域の濁り
水産用水基準の適罵附象となる水域には，廃水が流入直後形成される混合水域（すなわち許
〔10〕
着 色
容濃度を越えている水域）とその周辺のいくらかの水域は含ませられない。しかし，自然の水
〔11〕
水 温
域にも異常なところがあり，たとえば，酸性の強い湖沼なとにはその水域なりに順化した魚
〔12〕
大腸菌群
類が生息している事実も見られる。水産罵水基準としては極めて一般的に考えられる条件を
ξi3〕
鉱 油 類
指摘しているのであり，それぞれの水域については，その適用について検討することが必要
〔14〕
有犠物質
であろう。
115〕
底 質
（2）河州を重要魚種の分布により区分すれぽ，北方型（サケ・雫スが代衷的魚種）および南方型
〔2〕 水域の特性と水産用水基準の適用
（アユ・ウナギが代表的魚種）に分けられる。
㌦i災後駐
自然的な環境条件によるそのような区分とは別に，わが国の主要な河川がきわめて高度に
8
水産用水基準
第1輩 水産用水基準 9
利罵されており，すなわち，水を利絹できるだけ利摺した上で，さらに残されている水に廃
サヶ・マス・アコ・を対象とする場合は2mgμ以下であること。
水を流入させたりしているので，汚染を考慮に入れた分類もまた必要である。そのような意
（ii） 生育の条件としては，20℃5日悶のBODは5mg／’以下であること，ただし，サ
味から，河川の区分を強腐水性，αおよびβ中腐水性，貧腐水性および毒腐水性の水域区分
ヶ・マス・アユを対象とする場合は3mgμ以下であること。
によって考えることとする。水蕊罵水基準内にあてはまるのは，β中腐水性水域と貧腐水性
かつ，どの場倉にも全燐はQほmgμ以下であること。
水域とである。
1．1．2， 湖 沼
（3） 湖沼は，自然および人為的な作用により，調篇型と非調稗型の湖沼がある。調和型の湖沼
（｛） 自然繁殖の条件として，CODは4m9μ以下であること，ただし，サケ・マス・
はさらに，貧栄養湖と富栄養湖に分けることができる。非調和型の湖沼として，酸栄養湖は
アユを穀象とする場合は2mgμ以下であること。
各地にあり，その酸性状態のまま，ある程度の生澱性を維持しており，これは墓準値では律
（ii） 生育の条件としては， CODは5環9／’以下であること，ただし，サケ・マス’ア
しられない条件である。また治水湖で，底層には無酸素水の層があるのにその表暦では，か
ユを搬象とする場合は3Ing／1以下であること。
なりの生産性が保持されている湖沼があり，このような所も，基準値の適用しにくい水域で
（hi）全燐はコイ・フナを薄口とする場合は0．1mg／♂以下，ワカサギを鮒象とする場合
あろう。湖沼については，このように水盧用水隷準を適用できぬところは別として，調和の
は0．05mg／1以−下，サヶ科・アユを対象とする場合は0，01 mg／」以下であること。
とれた富栄養の限界までを考える必要がある。
1．2． 海 域
（4）海洋は，親潮系水域と，黒潮系水域とに区分して考える必要があろう。また，汚濁の環境
（i） 一般の海域では，COD l mg／Z以下であること，また，暖流系の内湾内海域では，
条件に関連の深い要蹄こ，水域の停滞性の問題があって・内湾内海域とク晦域に齢し℃
連続長期にわたる赤潮の発生をさけるためには，無機窒素0ユmg／1以下，無機燐
検討する必要があろう。水質藻羅で最も問題になる所は，黒潮系の内湾内海域であって，富
0．015mg／∼以下であること。
栄養化に関連して設定した諸条件は，これらを対象にして，考慮したものである。栄養塩出
（ii） ノリ養殖場ではCOD 2 mg／1以下であること。
歯
については，親潮系水域や，沖舎や深海には，この基準を一律に適用できない。養殖坐物の
2． 溶存酸棄（DO）
お
中で，とくにノリには栄養の豊富にある水が適しており，そのためノリについては，COD
（1） 河川および湖沼では6mg／1以上，ただし，サヶ・マス・アユを対象とする場合は
について別に条件を設けてある。
7rng／♂以上であること。
〔3〕 利用にあたっての注意
（11） 海域では6mgμ以上であること。
3． P簸
（1） 基準値は，この限度まで汚染してもよいと認める条件をいうのではない。瞭然環境保全の
（1） 河川および湖沼では6．7∼7．5であること。
ためには，汚濁物質は少ないほどよく，人為的汚染負荷は加えられないのがよい。廃水処理
GD 海域では7．8∼8．4であること。
についていえば，汚濁物質を基準値から逆算して求められた放流水基準まで浄化すれぽよい
（iil） 生息する生物に悪影響を及ぼすほどpHの急激な変化がないこと。
ということではなく，汚染負荷を少しでも減少させるために俘業工程上の努力と，技術的限
4．懸濁物質（SS）
度まで処理する努力とが必要である。
4．1．淡水域
（2） この基準値は，標準的な場合を前提としたものであり，利用にさいしては，門戸水域にお
4．1，1． 河 ノ【1
ける、生息生物，地形，水理等の条件を調査検討するとともに，個個の参考資料を活用して，
（1）懸濁物質は25mg／∼以下であること。ただし，人為的に加えられる懸濁物質は5
当該水域の条件に適合した基準を設定する必要がある。
mgμ以下であること。
（ii）嫌忌行動や鯉釜運動の異常などを起こす原因とならないこと。
〔4） 水産用水基準
（iii） 日光の透過が妨げられ，植物の骨化作周に影響を及ぼさないこと。
1．有機物および栄養塩類
4．1．2， 湖 言召
1．L淡水域
（i） 貧栄養湖で，サケ・マス・・アユなどの生産に適する湖沼においては，自然繁殖およ
1．1。1． 河 川
び導電に支障のない条件として，水色7以下，透明度45m以上，懸濁物質1．4mg／」
（i） 自然繁殖の条件として，20℃5日間のBODは3mg／」以下であること，ただし，’
以下であること。
11
10 水産用水基準
（三三）温水性魚類の生産に適する湖沼においては，自然繁殖および生育に支障のない条件
として，水色12以下，透明度1．Om以上，懸濁物質3． O lng／’以下であること。
第2章基準についての説明
4．2．海 域
（1）透明度は年間平均5贈識以上，最低値2．5mであること。
（11） 人為的に撫えられた懸濁物質は2mgπ以下であること。
（lil） 藻類の繁殖適水位において，その繁殖に必要な光慶が保持されること。
§． 藩 色
隠然的および人為的陳臨によって，陸地から水中へ種種の有機物および無機物が流入する。ま
た，大気とのガス交換があり，さらに大気中の汚染物が降雨｝こよりあるいは貯溜落下して水中に
（i） 光合成に必要な光の透過が妨げられないこと。
加わるものもある。そのうち一部は揮発し，一部は底に沈降する。水中に残ったもの，および底
Gi）嫌忌行動の原菌とならないこと。
から再び溶け繊したものは，水離における生物生産の過程に入り込み，栄養となり，あるいは蓄
6． 水 温
水族に悪影響を及ぼすほどの水温の変化がないこと。
7、大腸薗群
積され，また再び分解して一部は水中に溶け繊る。水巾では絶えず生物生産の過程と分螺過程が
進行しており，いわゆる栄養元素は絶えず有機物になったり無機物になったりしている。そして，
この物質循環の過程の種種の生物が，食物あるいは他の員的で人に利朋され，また，入為的に栄
大腸菌群数が100m∼閉り1，000以下であること，ただし，生食朋のカキを飼育するため
養元素および有害成分が水中へ有機物あるいは無機物として還元あるいは流入される。
には100狙1当り70以下であること。
この物質循環が，有用生物の生産に適した環境の中で，その環境に適感した生物社会によって
8． 鉱 油 類
（i） 水中には鉱抽類が含まれないこと。
日
㌣
〔1〕 水域の環境と物質循環
Gi） 水面には油膜が認められないこと0
9．有羅物質
水中には農薬，電金属，シアン，その他の有毒物質が有害な程度に含まれないこと。
門馬に行なわれている限り，自然と人類の共存が成立し，水は将来も人類の必要を満たしてくれ
るであろう。不幸にして，多くの場合，入為的原因（窃然的原閣による場合も少なくないが）によっ
て，この動きがみだされ，人類に不利な状態にまで変化する。
たとえば，過度の有機物が加えられたために，水中の溶存酸素が減少したり，ある種の生物が
異常に繁殖したりする。栄養元素間のつり合いのとれた無機栄養塩類が加えられた場合には，他
lG，底 質
の条件さえよければ，つり合いのとれた物質循環の流れが強化されたこととなり，施肥養魚池に
（i） 河川および湖沼では，有機物などにより汚泥床，ミズワタなどの発生をおこさない
見られるように人類への恩恵が期待できる。このような憲栄養化によっても水中の生物の組成や
こと。
優占種が変化することが知られている匙）・2｝。 しかも，一般に養魚池においては何らかの手段によ
（ii） 海域では乾泥としてCOD 20 mg／g以下，硫化物O．2組g／g以下，ノルマルヘキ
って，池の管理すなわち過度の生物生産に伴う底層水や底土の極度な還元を防止する工夫がなさ
サソ抽出物0．ユ％以下であること。
れている。たとえぽ乾燥や耕鑑がそれである。まして，栄養元素間のつり合いが不適当になると
Gii）微細な懸濁物が岩面，裳たは礫，砂利などに付着し，種苗の着生，発生あるいはそ
ある種の生物が優麗してくると考えられている3）。また，水中の有機栄養物質と無機栄養塩類の
の発育を妨げないこと。
間のつり舎いも，生物相の安定に必要であると考えられている3）。
（三v） 溶出して，有害性を示す成分を含まないこと。
〔2〕 河川，湖沼における有機物および栄養塩類
〔構 考〕
（i） 蓄積の可能｛生のある成分については，人体に対する安全性を考慮した水産動櫨物中の許容含有
水族と環境条件（ここでは有機物と栄饗塊割）の関係について現在判明している知識にもとづいて，
鐙の決定をまって，基準儂を定める。
水中の溶存酸素量を適切に保持し，底質が極度に選元状態に陥るのを防ぎ（ただし，沈陶生有機物
（li） 放射性物質についてをま，関係法規に定められた基準に従う。
の入為的添加はここでは扱わない），有用生物の生産を阻害するほどの生物相の異常な変化をさける
（iii）分析方法は，工場撲水試験方法， JIS KOIO21981，海洋観｝貝琶指針（1970）および水質汚濁調
査指針による。
なお，CODの分析はアルカリ性過マンガン酸カリウムヨウ棄滴定法による。
ことを厨途として，以下に水質基準の設定を試みる。
対象とする水族は，水質以外の条件によっても影響をうける。たとえぽ湖沼の場合，人為的に
窟栄養化されているものであっても，本来貧栄養湖的な水質が適切であるような環境条件をそな
えている場合がある。そのような湖沼では貧栄養湖型の魚種（多くの場含冷水性魚類）を対象とし，
12 第2章 慕準｝こついての説明
水産用水韮：↓
ユ3
’それに適合した水質に改善するように努力する必要がある。このような理由で，河州，湖沼にそ
れぞれ，サケ。マス・アユを対象とする場合の基準を設けた。
湖沼の燐に関する水産周水基準
i量1然の繁殖場をその水質も含めてすべての別納条件を保全したいような場合（i）と，ふ化場も
湖沼の生物生産は，そこに存在する窒素・燐のみならず，水域におけるもろもろの物理・化学
しくは前記の水緬（保護水面）からの種蕪の放流などをおこなって自然繁殖の阻警を克服しなけれ
的環境要照及びそれらに対下して変化する多くの生物現象に支配されていろ。特に，湖沼の焦態
をまならなし、よ う な場合（ii）をこ匿房1」する。
系の維持及び漁業生日にとって，窒素・燐は不可欠なものである、なかでも，燐は生物生産の捌
（1）としては，現在まで人為的汚染がなく，また対象生物の繁殖が適切に行なわれている水域
の水質を基準として採用する。
（ii）については，サヶ・マス・アユなどを対象とする河馬では，肉眼で醤明するようなミズワ
タの発上を防ぐことを碍標とし4），温水魚澄象の河津では下流型1可川において酸索不足を生じな
限閣予にもなっていることに着目し，先ず，燐に係る水産罵水基準について検討した。
燐の塞準を検討するため，先ず対縫となる漁業生物の種類を考慮しなければならない。漁業生
産を期待する生物については，原期として自然の再生産が行なわれる条件で考える必要がある。
漁場条件としては憲然のことながら，貧酸素化による魚介類のへい霧が起こるのは好ましくな
いことおよびBODと生物椙の分配との関係についての既往の研究結果により設定する。湖沼の
く，また，生物生産暦は適度の深さが課たれることが望まれる。以上のような諸条件を考慮し
場合には本質的には深呼水の溶存酸素の不足をおこさせないように，水の循環，交換を考慮した
て，TPについての水産鷹水董準を次のように定める。
酸素収支計算を湖ごとに行ない酸辮海費量についての基準を決定すべきであるが，一般的去1’liと
水産1種サヶ科，アユ型 0．01m即∼
しては，ある劇隻有機汚染されている湖沼の槙を採用した。なお，河川では流入した鵜機物によ
水産2種 ワカサギ型 0．05mg／1
る微生物の発生や酸素消費を重視してBODを用い，湖沼ではBODの測定値がすくなく，物質循
オ（足蓋3種 コイ，フナ型 0，1mg／∼
環のなかの一断画である有機物㌃を指膿するものであればよいと考えCODを珊いることとした。
（基準値は海｝心にお髪ナる表層の年4堺平．均の上限憾を示しナこ。）
湖沼では栄養元素の流入によって生物生州が増撫し，そのため深層水の溶存酸素が減少するの
基準についての説明
I
N
o
で，栄養死素についての基準設定がとくに必要となる。水1把沃度を示すのにもつともよく使われ
（の TPと漁獲量（L／lげ）との関係は別［麗に示したとおりである。多くの湖沼はTpの多いほ
ている全燐を採用する5，の。それは無機態の栄養元素量はたえず変劫しており， 二とに窯素は因
ど漁獲鎖：が多い彬関を示しているようである。大部分の湖沼の入る群がら外れて，T1）の多
トり
I
定や脱窒素によって化合状態の全州素量が変動しやすいからである。
い叩合に生産の上っていない群（手賀沼，烏屋野潟など）と，逆にTPの少ない害拾に生産の
以上の方針にもとづいて，GD河用のサケ・マス・アユを対象とする掛合， BODを31n＄〃以
高い群G剛召，宍道湖，・J・／1源湖など）がある。Tpの多い割合に生産が少ない湖山は，環境条
下としたのは北海道の調査結果4）から，秋∼冬にかけてBOD 3 mg／’ぐらいの駈がミズワタ発生
件としては不適当だと考えてもよいのであろう。その中にはフナ等の生鷹が多く，低廉で漁
の隈界と認められるからである。ずっと少ないBODでもミズワタの発生することは知られてい
業の対象にはならないが，遊漁としてはよく利目される湖沼なども含まれている。生産に比
るがD，自然界でも落葉などにより発生し，多少のミズワタの発生は魚の生育に有益であったと
べてTPの低い群はシジミの生巌が多い湖沼であって，それは貝類と焦類との生熊の差によ
の汲街もあヅ｝， ミズワタの発生は有機物以外の要因によってもしばしば左右されるので，北海
るものであろう。
道の調査結果を重視する。また同じ（ii）河川のBODの値に5rng／’を採嚇したが，これは灘水
（2） コイ，フナ型 コイ，フナ型に適した燐の土隈値を定めるため，TPが高いほど生産が
魚を対象とする円規では，この値の水の流れていう所でも魚がたくさんいる事実9）による。冬期
多い湖沼が属する祥の中で，上位にランクされる湖沼について環境等の適否を考察した。先
にはミズワタの発生が懸念され，越冬中餌生物に不足したり，期間がつまって住み乃所が狭く
づ児島湖であるが，以前は種苗放流によってワカサギ等の生口が高かったが，種目放流が中
なったり，早春のウグイの産卵床が汚れるなど，繁殖をこは懸念がある。また，魚梯の種類即成に
止された後は，生産が低下し，魚種組成も大部分がフナに変り，漁業対象にならなくなって
変化があるかもしれない。したがってBOD 5 mg／∼を（ii）河川の基準とした。
いる。次に印旛沼であるが，近年の生産は横ばいであり，生息している魚種組成も多様であ
また，Gi）湖沼のCODの値に5mg／‘を採用したのは，一般の温水魚対象湖沼の値であり10），
るが，一部の地域で着臭による食用不適のものが｝hている。以上のことを考慮し，TPの多
かつ，この．種の湖沼では現在繁殖保護のために種種の手段がとられており，満足な自然繁殖が行
いほど生産が高いという実態を認めた上で，コイ，フナ型の燐に係る水質の上限値として，
なわれているとは考えがたく，しかも多かれ少なかれ有機汚水の流入していない所は少ないので，
TPで。．lmgμと考えたい。
この鎮を採用した。冷水魚については有機汚染がすすむと墨染性疾患にかかりやすくなることが，
さらに，水深1m程度の施肥養魚池の栄嚢レベルの賑界は，透明度を指標とした場食0．6
養魚場の経験からわかっているので，少し小さい値をとる方が生育には安全であろうと考えて3
mを限度とし，それは酸素欠乏を起こさぬ条件であって，TPO，1田g／∼が対応するとされて
mg／∼を設定した。
おり，大部分の富栄養湖は平均水深がlm以上あるので，α1mg／！を上限とするのが適切
14 第2輩 基準｝こついての説明
水産用水基準
1弓
であると考えられる。
（3） ワカサギ型 ワカサギの生産が見られている湖沼は，TPO．05田g／ご以上にもぼらっい
ているが，沈浦，八郎湖などは生産が低下傾向をたどっており，好ましい条件の湖沼ではな
二
二 縞
くなっていると考えられる。湖由池と諏訪湖は，女鹿が上襲あるいは横ばいで必ずしも不適
輪 二 る
為 噛 蝶 5雫 築 ト 嵐
轟ぐ
当とはいえないが，ワカサギの生産は種苗放流によって維持されており，自然の再生薩を望
逡
藁
むならぽ，現状を改善する必要があろう。従って，ワカサギ型では燐の上限値をTPで0．05
n 登・ 争 ．N
〈
mg／Zと考えたい。
o ［3 0 ぐ
菱
（4）サケ科，アユ型 サケ科を生産する湖沼に中禅寺湖がある。中禅寿湖は，現在蜜栄養化
毒清
ヤ ☆ も ，λ
｛牙（
羅
誕鞍
藷 羅箆、⑧ 龍 螺
ミ盟ρ トし
§
の傾向が見られ，従来のヒメマス主体の魚種組成から近年ではワカサギが増加しつつあるこ
?⑳
とが指摘されている。また，十職国湖，青木湖は種黄放流により生産が維持されている。ア
駆 ⑧
葦⑪
ユは琵琶湖の北湖が該締し，サケ科について中禅専湖等を除外した条件を考え，サヶ科，ア
]・憲・馨
芝
ユ型の燐の上限値はTPで0．01mg／’としたい。
護纂
幽
蔓譲・
（夢考）
潔，
窒紫についての検討
灘叢
窒素について，燐とほぼ岡じ手法によって検討したところ，次のような結果が轡られた。
漁痩量とTNの関係を見ると， TPと岡様に三つのグループに分かれる。大部分の湖沼が含まれる
1
ひの
凹
一
t
霧E〔1
J鷲。羅 霧
噛
劇
2
霧〔コ濯 鍵樫誓 ロ 巽回 聴口黛
潟
葺ヨ
蒙鰹
群の中から，TPで考察したと局じように，三つのグループに対応するTNについて整理したが，環
境庁が案として擾案しているTPに対応するTNの数値とほぼ一致している。（ワカサギやサケ科の
◎ 羅
○耗
種苗放流が盛んに行なわれている湖沼では実態が基準僅から多少はずれている）
㌍
コイ，フナ型 1mg／’
翼ぎ弩
漣
e
騨
襲
＝：空
＿囹覗
メ寰
Q7
ワカサギ型 0．6mg／’
超
譲
薯罵
薄
サケ科，アユ型 ．0．2mgμ
○十
H
引外文献
羅
1）Hynes， H． B． N，（1969）
滋
終◎
2） Hooper， F． F， （1969）
3） Tarzweil， C． M，， Cha玉rman， et al（1968）
憲
怯
4）水産庁（1960），石獅ii水質基準作成資料（プリント）
ε
5） Hooper， F． F。（1969）
6） Lee， G． F． （王969）
7） Patrick， R． （1969）
謎
喉
8）Warren， C． E． et a！（1964）
○
賢
o
翼
9）津田松苗（1963）
工0） 吉村儒盤ぎ （1930）， 湖ラ召学
〔3〕 一般の海域における有機物および栄養塩類
30
海水中の有機物量は，口〉海域の欝栄養化の摺漂として，②酸素消費物質の意味において，㈲水
質汚染程度の指標として測定されるといえる。有機物の測定にあっては，全有機物を対象とする
か，可溶性有機物を対象とするかを区別する必要があり，測定方法には，有機炭素の測定，J玉S
雲
窯 く 一
ｩ 切
霞
霧
き 。『 窓
丁
16
水産罵水基準 17
第2章 基準についての説明
あるいはアルカリ法のCOD測定， BOD測定などがあり，従来から，水産側てはアルカリ法に
よるCOD測定を行なっている。
過マンガン酸カリによるCOD測定法は，実施しやすいため，従来から行なわれている方法で
ニ
暴
魯潔
あるが，海水に対して，壊素が問題になって普通の酸化法によるCOD測定はできない。」IS法
n 卜 争 ’N
われる欠点がある。しかし，重クロム酸カリによるCOD測定や，全炭素量の測定が，必ずしも
縫蕪
〈
は，塩素量に栢当する硫酸銀を添加して酸化を行なうが，検水の使用量が鰯限されて，COD値
の小さい海水には適当とはいえない。また，アルカリ法は有機物の種類によって酸化に差異が現
竃
零
㌻1、
o に〕 ○＜］
竃
≡ミ
鑓
菖◎
箋［コ
婁く
蘂
めることは，将来早急に行なわねばならぬ問題だと思われる。
冬
欝栄養化の指標として考えるなら，かりに赤潮生物が繁殖したとしても，赤潮とならない限界
漕
を考えるのが一つの方法である。それには，赤潮初期とみられる珪藻の細胞数103郷／mJを限界
馨
鞠霧
量
妻⑪
ように有機物の分解程度に差をつける測定に意味があろう。水域の評備を行なう最適の指標を定
護
鉱ξ④
瓢⑲
熟
水域の価値評鑓に適しているとはいえない，むしろBODや，過マンガン酸ヵ嚇こよるCODの
§
馨・舞
として，それに含まれるCO．83mg／∼が常時水中に存在しないこと，すなわち， CO．83mg〃索
一 1・斡
COD l mg／1を限界量と考えることにする（有機物のCを（CH20）・・で表現することとし・CH20＋02
蓬曇
蓬口霊口 ミ
峯
謬
戴
萎口 蓬
甕
誓 夏。
震口 曇
耗
N
N
いO
審
簑
凄◎
課
霧 穏○
I
郭
盤 回琴
婁○ へ
馨
萎
畢○
馨
⑳蕪
麟COダ←H20であるからC（課CH20）：COD（駕02）＝30：32÷0．94＝1と旨いた）。ただし，珪藻の細胞
ごゴ
熱
憂
数103鰯／血∼の妥当性と，COD測窺の際の酸化力の程度：が問題として残っている。
ゐ
水中の酸素消費を問題にする必要があるのは，水の交換の悪い限られた水域であるが，海水中
臼
［
の宿存酸索蟄二は淡水に比べて飽和量が少ないこと（燈素量18％，30℃でDO約6・煩ng／」である），
襲
また，魚類は赤潮巾では代謝がこう粗し，通常の場合には十分な酸素濃度でも不足することが知
・ぐ
られており，溶存酸素量に注意を要する。
甲
H
璽
鷺
ε
欝
駆
水質汚濁の指標としてあげられるCOD値について，たとえぽ，汚染の少なかった1931∼40年
の沿岸海域のCOD値は，ほとんどが1mg／」以下であった（959資料のうち1．26mg／」以上を示した
のは8例しかない）。パルプ廃水の影響域で着色の識別されるのは，COD 2 mg／1程度以上である。
以上述べたことから，海水中のCOD値は，1mg〃以下が望ましいと考えられる。
次に栄養塩については，赤潮の発生を防止することを羅標にし，その条件としてN，Pを考え
てみたい。
；
露
譲
（i） 珪藻103個／m∼を限界として，その細胞に含まれる全N，P量は0．15mg／’および0．02
mgμである。
翼
○
（iD Go♪り，α”ακゴ忽磁‘が4×105側／mJの赤潮のとき，海水分析値から，103糊／【かに相当
する全N，P濃度を計算すると，それぞれ0．22 mg〃，0，03 mg／♂となる。
（hD 石μ≠7θ躍εz’αsp．の培養実験で28×104偲／m！の最高濃度となった例から，103個／m∼に
梢当する海水中の無機態N，P初濃度はNO．072mg／」とPO．018mg／’となる。
七
晦
ぎ
零
寄
§
。
。
ご
o
（iv）0！∫s〃204∫scκs sp．の培養実験で2×105偶／m！の最高値を得た例から103．1固！m’に達し
うる無機栄養塩初濃度を計算するとNは。．07mg／∼となる。
（v） 0〃s〃∼o認soμ3 sp．の培養には， NO3−N 5∼10 mg〃がよく，このとき85∼98 x 104鰯／
1
18 第2章 基輩についての説明
フ歪（産月ヨフ翼基婁三 ユ9
m！の簸高値となった。これから103僧／mご以上とならぬN初濃痩は0．05∼0．10m＄／」と
おこりやすいとしており，また，木曽三川の調査では正常なノリ漁場のCODは2mg〃以下と
なる。
なっている。
（vi） 1959年の大阪湾の赤潮発生時に赤潮贋駄酒海水中の無機態N濃度は0．14∼02 mg／∼，
編岡県下で，鳩信処理廃水をノリ漁場に導入拡散させている所では羅よりの場所でCOI）4∼5
また，赤潮発生窺前には0．2mg／’であった。
mg／」の所もあるが，二間平均値2∼3凱9／♂以下である。
（vii） 1970年，大村湾の赤潮について，赤潮永塊直下のNHrNは0，08∼0．11 mg／」であり，
以上のように，多くの漁場はCOI）2m副Z以下で3蒲9／’を越さないのが普通である。
σ．1組g／」に近くても赤潮の可能性を示した。
（vi1i）瀬戸内海の赤潮の発生しやすい水域において，汚染域のN， P濃度は0．15 mg／」前後と
〔5〕 溶存酸素 （1）0）
0．05mg〃前後，また非汚染域のN， P濃度は0．05 m墓／♂〉と0。01 m塞／∼〉になる。博
正常な水域では，一般にDOは飽和に近い状態にある。場合によっては， E沖過飽和になり，
多湾において，一毅にNは0．07∼0．250mg／∼で，赤潮発生時には上限に近よる。
夜閾においては減少する。DOの撫は，他の環境条件とちがい，水や泥のCOD， BODに支配さ
種種の事例から，赤潮発生の下限条件はNは0．05∼02醗g／∼，Pは0．007∼0，03搬g／∼にある
れて二次的に変化し，あるいは，存在するプランクトンなどの生物の呼吸や置1化作用が関係し，
ように恩われ，一応条件としてNO．1m墓／∼， po．015mg／♂とした。
あるいは，水域の陣滞性が関係している。そこで，他の水質とはちがって，DOそのものを変え
なお，海洋におけるPの量は，必らずしもこのような数値ではない。年聞のプランクトンの消
るより，CODその飽，他の条件を変えなけれぽ，1）0の条件を録持することができない。しか
長に伴って，Pの値は変化し， Pがほとんど検出されぬ時期から縮当大量に舎まれる率節と，時
し，DOは生物にとっては重要な水質の項図であり，生物の生死に関係している。
オハイオ河の水質基準によると，24縛閥中16時間以上は5mg／∼以上，いかなる時でも3mg／♂
期的な変化がある。
さらに，寒流域は一般に栄養素が多く，Pの量は0，05 mg／’ぐらいまで検出され，これが実際
i
邸
凶
ω
以上であることとしている。ここで述べた3mgμは根当低濃度であるが，魚が低濃度のDOに
対して馴化し得る希艶があり，研究結果は酸素水準が3mg／Z以下に落ちない河用部分では，良
には重要な水域の危険を意味していない。
ただ，温暖な内湾などで，人為的に有機物，あるいは栄養塩が供給されると，問題を起こすこ
好な魚類の個体群が認められていることを指摘している。しかしこのような許容条件は好ましい
とはいえず，DO 5 mgμでも，飽和度が低く，正常な水産動敏物の生育条件とはなりにくいので
とは明らかである。
6鵬g〃以上とした。
したがって，N， Pについては，他の条件とともに問題の評価をすることが必要であると考え
特に滴水を好むサヶ科魚類およびアユを対象とする河坦および湖沼は，サケ・マスふ化場の選
られる。
定条件とされている7mg／」以上をその条件として翔いることにした。
Pについて，淡水域で全山の重要性を述べており，岡様のことが，海域でも問題になるのは薮
海域については，淡水中におけるDO 6 mg／∼以上に薄応した海水申の酸素の飽和の隈度を考
然であるが，従来から，海域の物質循環についての論議が少なくて，いま検討が行なわれている
慮すれば5mg〃となるが，海産生物の活動性から，それでは不足で6mg／’とした。
ことであり，水域の評緬について，無機栄養塩の量的把握を基礎にした考察が行なわれているの
が実態であるから，海水の基準については，無機栄養塩としての検討にとどめた。
〔4〕 ノリ養殖場海水のCOD
昭和45年に行なわれた漁場総点検の資料のうち，ノジ養殖は52水域で行なわれている。その資
〔
6〕pH
正常な河ノilおよび湖沼の自然環境とされている6．7∼7．5を占守した。
なお，生物に安全なpHとされているのは，6、5∼8．5であり，この範圏をこえると栄養搬の夢
料のCOD値のうち5mg〃以上を示している所は中押に使爾されている漁場ではないと考えら
くは結合しはじめ，植物こ摂取され難くなり，餌料生物の生産性は低下し，ひいては水域全体の
れるので，その値を除いて平均値を求めるとCOD 1．54 mg／♂となる。全体の94．2％は3組g／♂
生産も低下するとされている。
以下，76．8％は2mg／！以下となっている。
正常な海域の多くは，pH 7．8∼8．3の範囲にあるとされている。しかし，海域で実駿に1滋
現在のノリ漁場の中では，地域的優劣がある。品質駒には，やや汚染がある場所の方がよいの
8．4を承す所も多く，pH 7，8∼8．4とした。なお， pKについては，植物の岡化作用が簸んに難
が一般的傾肉である。一般に生長がよく，贔質良好なノリは，河口からいくぶん離れた河渕水が
なわれているとき，相半アルカリ側を示すことが指摘されており，このアルカリ側P残麟灘灘
5∼10倍に希釈された所であり，また，瀬戸内海の沖合ではさらに河川水の影響が小さく，COD
を示すものではない。
は2mgμ以下である。
愛知娯の調査では濾過水のCODを測定し， COD 2 mg／♂以上ではノリの障害（とくに初期）が
20
フk産用フK基準 21
第2章 基準についての説明
そこで，汚濁がほとんどなく，サケ・マス・アユなどの正常な生産に適する条件としては，汚
〔7〕 河崩の濁り
濁頻度6．4％のときの透明度4．5mをとった。
EIFACの資料によると，漁業に有害な影響のない条件をSS 25照g／1以下としている。また，
次に温水性魚類を対象とする湖沼として南湖の条件を，昭和43年度の資料で整理すると次のと
80mg／∼以下では良好もしくは中等度の漁業が考えられ，それ至難400 mg／1以下では良い漁業
おりである。
が維持できぬとし，400mg〃以上になると，ほとんど漁業は維持できないとしている。
琵琶湖南湖の水色，透明度およびSS
SS 25 mg／」以下では有害でないとしても，本来水域が濁らぬことが趣旨であるから，とくに
明 度1
（m） 1
汚濁頻度
（％）
SS（m9／り
したがって，人為的に加えられる懸濁物質については，その阻止についての条件を定める必要が
8
3．0
3．05
0，0
ある。
9
2，4
2，91
0．0
濁りに鋭敏な魚は，嫌忌行動を示すことが知られており，人為的に添加される濁りはとくに問
10
1．8
3．72
5．0
題になると考えられる。水産雪水基準では，その限度を10mg〃以下としているが，5mg／！で
11
ユ．4
3，70
0．0
も嫌悪する魚があり，自然条件の濁りを加味してもSS 25 mg／’以下であり，人為的汚染は5
12
1．0
2．75
0．0
m9／！以下の嫌忌条伶が望ましい。帯磁運動などを考えると，浮泥によりメダカが2．4mg〃で
14
0．9
も影響を示すので，人為的濁りは極力さけたいと考えられる。日光の透過阻害の意味で濁りは問
15
0．86
13．1
16
17
18
Q．8Q
U．5
4G．0
O．87
18．9
100，0
0．83
工7．2
1GO．0
題であり，とくにアユの餌料としての付着珪藻の繁残を阻害すると，河川の生産には大きな損害
となる。
鱒
卜○
蒔
1
水 酬透
＿．．．．．．…1．
清水を好むサヶ科魚類およびアユを対象とする河川では平常時には，清浄であることが望まれる。
9．13
30．7
46．7
〔8〕 湖沼の濁り
この蓑から汚濁頻度10％以下に相当する透明
潮沼の濁りについて，関連の深いものは，有機物および栄養塩類であって，これらと無関係に
隙加を温水齢類の生産に戦雲のない条塙
濁りを考えることはできない。次に濁りを，そのような露然条件の中で理解するためには，透明
件として取上げた。
7
度，水色，および秤量法によるSSとしての表示が必要である。
〔9〕 海域の濁り
そこで，琵琶湖の北湖および南湖について，それら豊要素の条件を地較検討した。北湖は，サ
6
ヶ・マス・アユなどの魚類を紺象とする湖沼の例と考えられるが，昭和43∼46年度にかけての資
瀬戸内海沖含海域では，冬期透明度が3m以
料の平均値は次のとおりである。
上を示した。しかし，高温期の濁りの増加を考
琵琶湖北湖の水色，透明度およびSS
慮して，濁りの限界として透明度は5mとした
5
．斐
透（明m）度iSS（・・／・）
水
ツ
汚濁頻度
（％）
い。透明度5mのSSは平均3mg〃であり，
これを良然のSSと考え．る。
6
7．8
工．12
0．0
また，透明度について，たとえば1965∼70年
7
4．5
1，43
6．4
の広島湾奥都で年平均5．2mであるが，河川の
8
3．9
1．92
40．5
増水に伴う濁りが舳わった際2m近い数値が得
9
2．6
￠．89
73．3
10
2．6
2．36
77．7
11
1．3
5．25
100．0
3
2
ツ
。億
♪ナく
i鯉、．。水
ノし
1
水
8築
児
られることが知られている。人為的にカliえる濁
りについて，これらを参考に，最低健の透明度
を2，5mとおさえたい。透明度2．5mに栂応ず
ここで汚濁頻度とは，他の水質条件（pH， BOD， COD， DO，鼓度， NH4−N）によって汚濁現
るSSは5mg／♂で（図一3），これから，慮然の
象があらわれた頻度を示した。
SSと考えた3m霧／1を差引いた2田g／∼を人
5 工O l5
SSppm
函一3 透明度とSS
（敦賀湾，水島灘，児島湾，徳山湾，宇部・小野田式日）
22 第2章 基準；についての説明
為的に加えられるSSの限度とする。
水産矯水基準
〔11〕水
23
温
また，凌灘泥によるアコヤ貝についての実験では，濾水量の変化が起きない条件として，2
mgノ！という数値が得られている。
水産環境としては，重要な事項であり，アメリカの資料（FWPCA：水質基準1968）では温度
海域の透明度およびSSについて，透明痩の条件を基礎として，人為的に加えられるSS量の
変化の限度を1。F／hrとしている。
限度を定めることとした。
また，環境庁は温排水問題の中閻報儀の中で，
次に海藻の問題で，まずノリに恕する必要な光度について試算された結果によると，次の如く
現在までの知見によれば，温排水の排出されている排水路並びにその排出に伴い常聴2∼3
示されている。
℃以上昇温している水域の範囲で生物相が変化したり，その種類数が減少したりする現象が見
ノリの生育は1臼75キ鶴ルックス時で良好であり，50キロルックス時以上が望ましいと考えら
られることもあるものの，この水域を外れると生物相の顕著な変化は知られていない。ただ，
れる。一応東京を基準として1mの透過率を求めると，墓ましい条件は10，弓0．44，12月LO，2
のり等については，ユ℃の昇温により影響が見られることもある。
と述べている。
月0．25となる。
この計算を基礎とし，望ましい条件として1mにおいて50％以下にならぬこととした。藻類繁
個々の生物に対する適水温図を整理して水産生物適水温図を作成してあるので，参考とされた
殖適地に必要な光度とは，
い。本文にいう悪影響を及ぼすほどの水温とは，それぞれの生物の適水温から外れた条件であり，
テングサでは 表颪光変の 15∼30％
一般的な条件とすることは菌難である。
ワカメでは 蓑彌光度の 20∼40％
凝ンブでは 蓑面光変の 30∼50％
ノリでは 蓑面光度の 50％以上
〔12〕大腸菌群
養殖されたカキをそのまま生食しても差支えない条件として，養殖場の大腸菌丁数は，100m’
1
ひ○
鱒
堕
1
と考えられる（このうちテングサ，ノリについては表面光度と現場光度との比較の爽測櫨からの推定値であ
湿り70以下という規定がある。
り，ワカメ，コンブについては繁殖水深と付近水域の透明度から予想した推定纏である）。
なお，藻類繁殖適地の一つの条件は適当な光度があることであり，もしこれが乱された場合に
〔13）鉱 酒 類
は繁殖地点が変化することが考えられ，したがって，他の地形的な適地条件等との関連で問題が
鉱油類による着臭については四日市油臭魚調査で廃油による水の着臭は0．01mg〃で感じ，そ
起こることも考えられる．
の水により，海産魚は24時間以内に着臭し，また，α001mg／∼では着臭しないことが報昏され
引用文漱
ている。現細引では0．001mg／1の測定に問題があるので，水中には鉱湘類が含まれないことと
1） 敦賀湾 福芽水試（1969年3月）
いう表現をとった。
2）水勘灘 岡山水試（1969年9月，1970年3月）
着臭を検討するためには，着臭成分を明らかにして，それが含まれぬことを条件とすべきであ
3） 児 鵬 湾 〃 （1968年3月， 8月）
4） 徳掬湾 出口内海水試Q968年8月，1（〉月，12月，1969隼1月）
5） 宇部。ノ1・野田沿襟 〃 （1969年7月，8月，11月）
以上，蓑脳水1．こついてのCOD， SS，透明度（SS｝ま∫IS｝こよる）
6） 瀬戸内海 南西海区水研（王970年王2月，1971年1月）
〔10〕着
ろうが，それらの検討もまた十分ではないと考えられる。
油膜の識男iRこついて虹色に見えるのは，0．3μの厚さとされ，辛うじて識別できるのはG．04μ
という。したがってそれ以下であることが条件である。
〔王4〕有竃物質
色
急性毒物質については，96hr LC5。xO．01などの表環がよいとする資料もあるが，きわめて長
藻類の繁殖を維持するためには，光合成に必要な光の透過が妨げられないことが必要である。
期にわたる試験研究によって確かめることが必要であって，確証をもたぬ現段階では，数値をあ
また，着色が魚類の鎌忌行動と関係があるという資料があるので，嫌忌行動の引照とならないこ
げず，水中には有田物質が有害な程度に階調れないことという褒現をした。しかし，従来48hr
ととした。
LC5。xO。1によって許容濃度を推定することが便宜的に行なわれており，そのような見地にたっ
光合成に必要な光の透過については，濁りのところで述べたとおりである。
て，次に種種の物質の許容濃度を示した。
海藻については，48hr LC5。を用いることは不適当で，24 hr光合成50％阻害濃度（必要なら
25
水産驚水基準
24 第2輩 基準｝こついての説明
N恥
復
96h「光合成50％阻害濃度）を求めてその％をとる。なお，人の健康の．保全に係る環境墓準に示さ
遷
れた有霧物質については，不都合のないかぎりその基準に従うものとして，それらの基準値をあ
廉
o
げた。
（1） 人の健康に係る環境基準
沁ト
餌
2
￥ロ
巌K
≧∼譲登
ミ
）ミ鰹 ．
瓜
シ ア ン 検出されないこと カドミウム 0．01mgμ以下＊
アルキル水銀 Hλ 一
A、
（蓮駆）
→←
qζ 自民ロ くコ
” 鉛 0’1mg／∼以下
有機 リ ン 〃 クロム（6緬）0．05mgμ以下
騒 Q
K挙へ 漏
_麟訟詑雛蹄ゐスへる器蓮訟塵へ灘蚤マ解ム属P轟
抄く礁き
鱒卜卜、へ
e好書
“．ガ〉握。
ミ｝1鋸券 く肇亀缶や難トQQ
@ミNトト．冨
灘蟻鉄 “トく誉，て港q8締や爲瀬窪、→ドN鳳臼廠奪緬署
総 水 銀 0．00005mg／’以下 ヒ 索 0．05 mg／1以下
（検出されないこと，とは，定められた測定方法により検出されないという意味である）
＊ニジマスについて，0．002mg／∼以下という資料がある。
罰舳
g．トト鰭鳳ロx簡 象．ミミ無難黙駆．ト ．芝
（2）無機成分
淡 水 域
Sミ〈⊃十日ムミ衆悪
海
淡水 域
海 水戯
9卿
ﾖ篤ゐ
Ewl
qヤx
曜
水 域
へ∫｝3へく ∫
h鑓馳
b1ま是舗疑離ミ無ズ勲ミ烈吟9§ホ￥貝ぶK卜曾匿バ羅鰹∼ミ茎｝蕊謙
遊 離 塩 素
0．021ng〃
臭 紫
フ ツ化物（F）
琉 化 物（S）
1．0
α3（ジH6．5）
全アンモニア（N）
LO（pH8，0）
1．0（pH 8．0）
G，005
0．02
一
1．5
鋼
0．02mg／’
アル ミニウム
錫
一
1．0（PH 8．0）
鉛
亜
マ
ン ガ ン
鉄
ユ
0．1
LO
｝
1．0
1．0
ツ ケ ル
N
ﾞ．塾深
ﾚ課．、
?鰹Ｎ撫
寞D同下
ｬ曇卜懸
一
0．1
1
鱒
①
卜＝・聾
0．lrngμ
0．1mg／8
一
塑
一
1
…
藁
Dミャ握
ｱべ臥．
DミKミ
H1終馳1
ｲ＼ ．9
¥映ト
A『〉”凶
（3）有機成分
ｻミ、識
読
（イ〉農 薬
鷺
淡水域
D
D
0．025mg／’
B
H
0．03
ヘフタクロール
0、03
ア ル ド ン
0．01
エ ン ド ン
域
漉水域
毒
高?承トδト、て㍗Q
淡水域に準ずる
猿]
〃
）
ふるぐ’緒M騒 ．ふ…認ミ嵐や心ト
〃
hN卜紫・へNλa懸
〃
0．GOOO8
gビゐゐ穀瓜π・ト装
wミ駅Nトヤト，．
ll譲鞍
緖ﾟム藷．』ロの肱
ﾖ．｛養・L終へふ」
以上は代表的なものをあげた。最近は毒性の低いものに替えようとする努力がある。
D』ミ鯵課入Nミへ孤藁ヤ、
幽
烽PヒMト怒羊瓦
{ト、，．エ3N
g‡・へ＝L【廻1卜
xき外剛ド傷
?払承へ詰 ．J
hN藁、4一臨灘
なお，農薬取四十で水産動植物に有害な農薬については，その旨を認載しなければならないこ
ﾇNK鰹1、NNト
ﾓ，三ざ・爵淘ヤミ
ﾉヤミ ．ト汽 ．争ト
cヤト睡黙螺トヤ
とになっており，コイおよびミジンコを使用した毒性試験の結果を基礎として，A， B， Cの三
ZNN昏，ミみく
ﾖHロ．魑鰹ム
z恭気ΣNλ艶
юu：ゴミ．→←．N鰹
C串〉≒K1ミ〉エお轄
d．｛巽民馳h
DミN、N．トく
A
10mgμ以上
ミジンコおよびタマミジγコ3hr
（備 考’）
ｭ蕩菰ビヘロト築ら
ﾄλ潜トるエ．．Ll
ﾉ益ト凶ト＝・”エト鰹
g→←’時空。ム．ら管津．築口．N．N→←艶，ロ葺
O．5mgμ以下のもの
h．「r．．…
C
0．5mgμ以下
A類
B類
C類
くムミ〔N
純hへ禦臥、ふ篇トセミ
ﾔ醤くユλ爪峠串篇・b
0，5mgμ以上
L」」L」」」F」」「．F」「「「
@10rngμ以上でも
→←．．玲藁ヤト ．
烽ｭ ．ふiヤや峰．
0．5∼10mg／’あるいは
B
tき恭’〃．・，’〉、
ｼ園申ホセ藁！Kミ
cKpるヤトゴN卜棊蕪
g歳矯・ム．み争h．6
種に分類され実施されているので，参考のため，その分類一覧蓑をあげる。類別は次の基準によ
ロイによる48hr LC50イ薩
P灘lil．ム．甑㌃コ琶甲．鰹貿 譲瀞輝嶺郷碧ミ忍§篇いミト鰹，い》レム、 ・トム殺へ八｛吟ゐロい 2轟）賦織醗ぐ凝馨
遡欝の旋用方法でさしつかえない。
通常の使用方法では影響は少ないが，一時に広範囲に使用する場合には十分注意する。
毒性があるので，薬剤が引拠等に飛敬流入しないようにとくに注意する。
19Mト蕊
ｰ歯ミδへNホトQ
≦畿冨
謎 遂 姦
饗ミ隷ミ潔暮蔭紳る，蝉Nx卜器，＝・．ミ・←ミート嵐植歪ト緊lN判ト【＝田ユ承。
灘瓢艦需藷…r『
]聡三黙ぞぎ窒難
缶費・毒トミトN払
莱ﾏNらi弘ヤへ
Z瓜瓜日“∴トや
u卜蜂下ミ．」トミ
gヤセミト綴気卜
霊 撃 藁
渥鐸望窯署鰐蔑
26 第2輩 基準についての説萌
水産用水基準 27
ぐらいであって，上記両基準値は必らずしも対応しない。しかし，砂地などに，もし若干の
り区分される。
なお，前回の表のD類には，毒性が強いため指定が行なわれるものをあげている。
有機物が添加されたときに，CODは低くても硫化物が高いということがあり，また，安定
（ロ） 界借財舌性斉彗
している泥質についてはCODに対して硫化物がそれほど高くないこともある。硫化物は泥
淡 水 域 海 水 域
に有機物が多いと，硫酸還元菌の働きによって増していくが，問題にする必要があるのは，
MBAS O，5．mg〃 0．1mg／‘
遊離の形にある硫化物である。しかし，硫化物が0．2mg／gをこしたときには，少なくとも
（一般にABS， LASとして翼示するが，むしろ測定法（メチレンブルー法）により得られる結果
有機物の人為的な影響が，泥を変化させはじめる謹拠になると考えられるので硫化物につい
として総合激闘した。個禰に示せば，淡水域でABSO．5mg／’， LAS G・2mgμであり・海水域では
若干毒性が強い）
これらを混合して許容濃痩を求める場合は，それぞれの成分の摺乗作用がないことを確かめた
上で，次の雪平緬を行なう。
豊・豊＋・一・暑≦・
ここでCa， Cb一・・Cnはそれぞれの成分の含まれる濃度でLa， Lb・・一Lnはそれぞれの成分
単独の許容濃度である。
壁考文献
1）M￠Kee，」， E．＆Wolf，狂． W．（1963）：Water Quality Criteria（California）
2）俘藤｛問他訳（19？の，水生生物水蟹基準；Water Qu謝ty Criterla for Flsh and Other Aquatic
ては0．2mg／gを条件とした。他方， CODについては，泥の安定懐を考慮する必要があり，
単にCODのみで考えることには心配があるため， COD 30 mg／驚でも普通の泥と考えられ
ることも多いが，多少その限度を下げてCOD 20 mg／幕を基∼籔こした。
（3）底質に含まれる油分は，正常の泥でも，0．07％ぐらいの数値が得られる。そこで，少ない
量の油分の二食，ノルマルヘキサソ抽出法で得られた値が，鉱油を示すのかどうか明らかで
はない。そして，泥中の鉱油が，0．2％ぐらいで水中の魚が着給する例もあり，したがって，
0．07％よりも若干多い0．1％をその限度とした。
（4）微細な懸濁物が岩山に付着すると，藻類の付着や発生が阻害され，餌料生物である水生昆
虫の幼体などが生息できなくなり，またべソトスの生口こは不適当となり，魚類の産卵場も
なくなってくる。一面などに付着するものは，有機物，無機物を問わず問題となるが，その
N
Llfe（1968， FWPCA）
3） 出村勝美四脚（1977）：水質環境アセスメントのための基礎資料築：Water QualitアCrlteria（1974，
程度については，水の流動状態や，SSの種類，組成などで隅一視できず，その結果の可否
刈
i
EPA）
を判断することはできても，規制条件として表現することは嗣難である。
4）A1践baster，」． S．（1980）：Wa撤Quallty Criterl段ξor Fresh Water Flsh（EIFAC Reports）
（5）銅などのように溶出すると問題があるものについては，その原因となることを防止するた
卜⇒
5） EPA （1980）；WatαQu＆li￡y Criteごia Documents（foと64 toxic pollu転aRts or po11utant
ca￡egories）
日本での罰則
め，底質中には溶目して毒性を示す成分を含まないこととした。海水中の濃度と飽和度との
間には，かなりの差があることも霊山されているので，希釈その他の条件を含めてもなお十
縫目について 福永 昌昌Q981年版），麟薬ハンドブック（日本植物防疫協会）
分に警戒する必要がある。
のりについて 松井他（1972），水処理技術13（1）
参 考 自然域にある金属の存在量
そ の 他 隅安（1955），水ふ試報10（1∼2）
大久保他◎962），東海水研報32
赤薬（196の，水大校研報13（3）
田端他（1969），東海水口報58
田端他（1970），水処理技術11（5）
金 属
Mg
Al
自然海水中の濃度D
@ （μ9／’）
王2．9×互05
2
地殻存在度2｝
i％以外はPP㎜）
金属
ao9％
Cu
0．5
55
Zn
4．9
70
8．13％
自然海水中の濃度D
@ （μ9／」）
地澱存
i％以外は
Sl
2＞（106
Ca
4．12×105
Cr
O．3
100
Ma
0．2
950
As
Cd
Sn
Ba
（1）海川および湖沼の底質が有機物などの沈降によって汚泥床となったり，水中に含まれる有
Fe
2
5．00％
Hg
3×10−2
0．08
機物によってミズワタが発生し，あるいはスライムでおおわれるなど，底質が悪化すること
Co
0．05
25
Pb
3×10−2
13
Ni
1．7
75
〔15〕底
質
27．72％
3．63％
は好ましくない。
1） Ri｝ey， 」．P．＆Skirrow， G． （ユ975）， Cheη師ca】Ocθε邑nograph｝・
（2） 正常な状態にある一般の海域における海底の泥は，COD 30 mg／乾泥9以下であるとい
われている。また硫化物は，α2撫9／日量gでも生物に影響があるとされる。CODと硫化
物の愚は，調査結果をもと｝こ相闘図を画くと，COD 30 mg／9に対応する硫化物鍛は1環9／9
2）東京天文台編（1983），理科年表
3．7
1．8
o．1
0．2
1×10曽2
2
2
425
（主要参考文献）
《全章共通》
1）農林水産技術会議事務局（1981．3）：「マリーンランチング計画」，161pp。
2）農林水産技術会議事務局（1984．3）：「近海漁業資源増大への薪しいアプローチ（マリーン’ランチング計
画）・第1期成果の概要」，234pp。
3）農林水産技術会議事務局（1984，3）：「近海漁業資源の家魚化システムの開発に関する総合研究（マリー
ンランチング計画）・昭和58年度研究報告」，199pp。
4）農林水産技術会議事務局（1985．3）：「近海漁業資源の干魚化システムの開発に関する総合研究（マリー
ンランチソグ計画）・昭和59年度研究報告」，199pp。
5）農林水産技術会議事務局（1986．3）：「近海漁業資源の家平門システムの開発に関する総合研究（マリー
ソラソチング計画）・昭和60年度研究報告」，195pp。
6）㈱海洋産業研究会（1981．3） 「海洋牧場の管理計測システムに関する調査研究報告書」，昭和55年度マ
リーンランチング計画委託研究報告書，188pp。
7）㈹海洋産業研究会（1982．3） 「海洋牧場の環境モニタリングシステムのモデル化に関する研究報管書」，
昭和56年度マリーンランチング計画委託研究報告書，186pp。
8）㈹海洋産業研究会（1983．3） 「好適生活圏の拡大手法と環境モニタリングの現状と評価」，昭和57年度マ
リーンランチング計画委託研究報告書，87pp。
9）㈹海洋産業研究会（1984．3） 「複合生産システムの類型化及びシステム設計に関する事前評価」，昭和
58年度マリーンランチング計画委託研究報告霞，255pp。
10）㈹海洋産業研究会（1985．3） 「複合型漁業生産システムの類型化と体系化に関する研究」，丁丁59年度マ
リーンランチング計画委託研究報告書」，43pp。
《第豆章》
1）高橋正征（1986．1）：海洋生態系における生産者とその機能，「海洋生態系一構造と機能一」月刊海洋
科学Vol．18．Nα1，通巻187号，海洋出版。
2）横浜康継（1985．4）：「海の中の森の生態一海藻の世界をさぐる一」ブルーバックス，講談社。
3）菅野 尚（1983．10）：幼期（稚仔・芽胞）の保全，「最新版つくる漁業」㈹資源協会。
4）松生 沿（1982．9）：海洋の光とその散舌い吸収，「海洋環境測定」新水産学全集31，恒星社厚生閣。
5）藤田善彦（1973．1）：光合成系の機構，「海洋生化学」海洋学講座第7巻，東京大学出版会。
6）A．魏．0．チャプマン…著，千原光雄訳（1981．11）：「海藻の生物学一細胞・個体・個体群・群落一」共立
科学ブックス，共立出版。
7）宝月欣＝二（1971．7）：「海の生態」生態学への招待6，共立出版。
8）河村章人（1984．4）：植物プランクトンの鉛直分布特性，「海洋の生物過程」憧星社厚生閣。
一228一
9）有賀祐勝G974．12）：海洋の基礎生産，「海洋プランクトン」海洋学講座第10巻，東京大学臨版会。
1◎）山下昭治（1986，3）：生体システムと圏帰法則，「水産の研究」VoL5， Nα2（通巻21号）水公社。
11）今田 克（1984．6）：ノリ人工培養における照度，照弱時間，照度変動の影響と糖，有機酸塩類の培養液
への添加効果，爲本水産学会誌第50巻第6号，㊧資本水産学会。
12）宮門正昭（1984．4）：重要動物プランクトン，マイクロネクトンの生物学，「海洋の生物過程」恒星社厚生
閣。
13）野上実（1978．9）：「魚の行動と漁法」恒星社厚生閣。
14）岩崎英雄（1980．8）：赤潮生物の生理学的特性，「赤潮に関する近年の知見と研究の問題点」水産研究叢書
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15）㈲電力中央研究所（1986．D ：とる漁業からつくる漁業へ（電力の活用），「電研レビェー」Nα12。
16）三本菅善昭（1983．1G）：北海道におけるコンブ漁揚造成，「最新版つくる漁業」㈱資源協会。
17）水産庁（1985。7）：「マリノベーシ翼ン構想（第二次基本構想案）」
王8）上北征男（1984。3）：増養殖施設，「水産土木」第20巻第2号（通巻40号），農業土木学会水産土木研究部
会。
19）水産庁研究部漁場保全課・大分県浅海漁業試験場（1982．3）：海藻によるN．P園収マニ払アル（アカモ
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20）藤田実他（1982．10）：2点係留方式の設計法とその応用，「水産土木」第19巻第1号（通巻37号），農業土
木学会水産土木研究部会。
21）玉ホ哲也（1983．3）：人口藻揚施設に蝟集した魚類について，「水産土木」第19巻第2号（通巻38号），農
業土木学会水産土木研究部会。
22） 8θ7言ε4z4￠，1∫．0。 （1976） ：βμo♪・2ヨアz8ゴ2zθ2プ脅zg，ノ。ゐπWfZθツ＆Soフ2ε．
23）元良誠三，小山健夫，藤野正隆，前田門門（1982）：「船体と海洋構造物の運動学」成山堂
24）霞本海事協会（1983）：「係留システム設計指針」
25）沼本造船研究協会：海洋構造物の深海係留に関する調査研究報告書，研究資料第352号（1982），第362号
（1983）， 第 371号 （1984）， 第 378号 （1985）
26）1りogプ解プ，、∫． F．（1965）：刃観4 Z）ッ襯励‘Z）mg，ρ幼Z漁θ4ゐッαμ伽r，148 B鰯2α4 D〆加，ルだぬ雇P4〆澄，
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29） 5α〆多）々ζzツごz，7、．ζzπゴ∫3αご2σ∫oフ2，ノ㌧ダ．ζ乏θ・∫オ．Q． （1981） ：ルfθc13αフ2∫∫ηzo∫W（z〃6Foプ‘θ3 0π 0ノ『ノ3110グ9
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30） （フ1Lαん7戊ろαプ蕊，3．1（． （1980） ：Z彿メ》αc孟。∫〆1παご鉾fごαご，2耀「04θ‘αη4 FごθごζZ 3オ綴fθεoπが乙θ∠）θεfg箆。／
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33） ん「oo∫オ，ノ．1）． （1982） ：ノ哩ζ乏〃ζ∼π0841）ごソ22ごzηzかご30ノル∫αアfπθ8孟794σ孟鴛rθ3，ノ01zπWかごθy（隻30η3．
34） ル∫θ∫，σ．0． （1982） ：7フ乙θ／玉力ρZ∫84∠）ツπα㎜かご30／06θαπεμグノζz（28Wζz〃θ3， Wπθこソ∫麓オθプ30∫θ2∼oθ，ノVθω y’oグ々．
35）山内略文他（1986）：r船舶・海洋技術者のための不規則現象論」海文堂。
《第周章》
1）大島泰雄（1983．10）：つくる漁業の技術論，「最薪粘つくる漁業」㈱資源協会。
2）科学技術庁資源調査会（1983．10）：「我が国周辺海域における水産資源の増強方策に関する調査報告」科
学技術庁資源調査会報告第91号。
3）欝本水産学会（1986．4）：「昭和61年度日本水産学会春季大会講演要旨集」
4）臼本水産学会（1985．10）：「昭；和60年度貰本水産学会秋季大会講演要旨集」
5）川本水産学会（1985．4）：「昭和60年度買本水産学会春季大会講演要旨集」
6）目本水産学会（1984．10）：「昭和59年度日：本水産学会秋季大会講演要旨集」
7）田本水産学会（1984．4）：「昭和59年度罠本水産学会春季大会講演要旨集」
8）旨本水産学会（1983．10）：「昭和58年度欝本水産学会秋季大会講演要旨集」
9）目本水産学会（1983．4）：「昭1和58年度日本水産学会春季大会講演要旨集」
10）日本水産学会（1982．10）：「照和57年度鶏本水産学会秋季大会講演要旨集」
11）刷本水産学会（1982，4）：「昭和57年度凹型水産学会春季大会講演要旨集」
12）艮本水産学会（1981。10）：「昭和56年度欝本水産学会秋季大会講演要旨集」
13）葭本水産学会（1981。4）：「昭翻56年度周本水産学会春季大会講演要旨集」
14）扇本水塵学会（1980．10）：「昭和55年度濤本水産学会秋季大会講演要旨集」
15）日本水産学会（1980．4）：「昭和55年度日本水産学会春季大会講演要旨集」
16）海洋生物廉尿研究会（1981．6）：「し尿の洋上処理と水産増殖（資源化への展望）」
17）岩田静昌（1981．5）：赤潮多発環境でのノリと貝の同時…養殖，水産海洋研究会報第38号。
18）神奈川県環境部（1985）：「かながわ環境小野昭和60年度版」
19）東亜建設工業繍（1985）：「昭莉60年度気仙沼地区大規模漁揚保全事業ヘドロ竣喋工事施工計画書」
20）㈱クリーン・ジャパン・センターG984．3）：昭和58年度「再資源化技術の地域適用性に関する調査研究
報告書」
21）ブランド研究所（1978。3）：昭和52年度「廃棄物の海上集中処理と副生資源の有効利用システムに関する
研究報告書」
一23餅
22）吉圏陽一（1973．4）：低次生産段購における生物生産の変化，旨本水産学会編「水圏の富栄養化と水産増
養殖」，水産学シリーズ1，恒星社厚生閣。
23）㈱臼本水産資源保護協会（1983．3）：「水産用水基準（改訂版）」
24）大塚 博（1979．12）：水処理の技術，日本科学巻会議編r東京湾」，大月書店。
25）㈹全国都帯清掃会議（1986．農）：厚生省：水道環境部環境整備課編「臼：本の廃i棄物‘86」
26）上野福三（1973．4）：浅海の富栄養化，日本水産学会編「水圏の窟栄養化と水産増養殖」，水産学シリーズ
1，恒星社厚生閣。
27）窪獺敏文（1977，10）：魚類養殖：揚，B本水産学会編r浅海養殖と自家汚染」，水産学シリーズ21，恒墨社厚
生閣。
28）門田定美（1982．10）：警栄養化と動物プランクトンの指標性，碍本水産学会編「沿岸海域の富栄養化と生
物指標」，水産学シリーズ43，恒星社厚生閣。
29）野澤沿治（1982．10）：海藻類漁業に及ぼす窟栄養化の影饗，日本水産学会編「沿岸海域の富栄養化と生物
指標」，水産学シリーズ43，恒星社厚生閣。
30）中村 充（1979．12）：r水産土木学一漁場造成・海洋環境エンジユアリングー一」工業時事通信社。
《第w章》
1）奈須敬二（1974．6）：資源環境としての湧昇流，月刊海洋科学，第6巻，第6号。
2）熊沢源右衛門（1985．7）：「新しい海洋科学」成高堂。
3）山中一郎G978）：ペルー沖湧昇及びE1距noと生物生産，沿岸海洋研究ノート第15巻，第2号，臼本海洋
学会沿岸海洋研究部会。
4）辻蟹時美（1984）：概論・海洋食：物連鎖，月刊海洋科学第16巻，第6号。
5）宇田道隆（1976）：「海洋漁場学」水産学全集，第16巻，恒星社厚生閣。
6）中村 充（1979）：「水産土木学一漁場造成・海洋環境エンジニアリングj工業時事通信社。
7）高橋正征，市村俊英，中村善彦，松生 治，安圏善文，宮血忌閣（エ981）：遠隔計測による俳豆大農沖の渦
湧昇流の計測韮一冬季の性状一，「臼本国土海洋総合学術診断，昭和55年度技術報告集
一海洋関係司㈲臼：奉造船振興財団。
8）新井康平（1985．8）：海洋観測衛生1号（琶OS−1）について，月刊海洋科学第17巻，第8号。
9）中村 充，上北征男，木村晴保，藤井康司，大竹臣哉（1980）：礁による流動環境に関する研究，「第2γ回海
岸工学講演無論文集」
10）西村 司，大西外面（1978）：“渦”に及ぼす海底海岸地形の影響に関する研究一基礎水理実験について
一，r第33回年次学術講演会講演概要官爵2部」土木学会。
11）上北征男（1981．1◎）：礁周辺の海水流動について一山口県汐巻礁現地調査事例一，水産土木第18巻，第1
号。
12）深沢理郎（1979．3）：海山付近の海況，月刊海洋科学，第11巻，第3号。
一231一
13）鈴木秀弥（1984．6）：日本周辺浮魚類資源に見られる食物連鎖の特性と資源変動，月刊海洋科学第16巻，
第6号。
14）気象庁（1984．9）：気象庁海洋気象観測資料，第73号。
15）有賀祐勝（1974）：海洋の基礎生産，「海洋プランクトン」海洋学講座10，東京大学出版会。
16）石坂丞二，高橋正征（1984）：黒潮分枝流のフロント域におけるクロ揖フィルの生産と集積，沿岸海洋研究
ノート，第21巻，第2号，日本海洋学会沿岸海洋研究部会。
17）山本民次（1984．8）：黒潮フロントの植物プランクトン群集，月刊海洋科学第16巻，第8号。
18）中田英昭（1986．1）：海洋生態系における畢生物的環境一沿岸・陸棚フロント域の生態系にかかわる物理
過程を申心にして，海洋科学第16巻，第8号。
19）大方昭弘（19艇。6）：食物連鎖を中心にみた沿岸漁場環境の特性と保全問題，月刊海洋科学第16巻，第6
号。
2Q）㈲石炭技徳研究所（1981．9）：￡石炭灰の有効利用技術ま
21）水産庁振興部開発課（1981．9）：船難漁場墜備開発事業の漁礁設置事業に係る薪規構造物の採用等につ
いて」，56−1291水産庁振興部開発課長通達。
22）奈須敬二（1986．3）：資源環境としての湧昇流，「海洋牧揚ニュースjVo1．2，㈱海洋産業研究会・海洋牧
場システム研究会。
23）海洋科学技術センター（1984，11）：米国における深層水利用技術の研究開発動向，「海洋科学技術センター
ニュース」 Nα73。
24）海洋科学技術センター（1985．5）：陸上生産型深溺水利用技術に関する研究の概要，「海洋科学技術セン
ターユユース」翼α76。
25）有富範伊，森井伸正・大竹臣哉（1985．9）：湧昇流発生礁の開発に関する実験的研究，「第40回年次学術講
演会講演集第W部門」
26）土木学会（197D ：「昭称46年度版水理公式集」
27）五洋建設鰯技術研究所（1986．2）：「マリテックスの設置規模に関する一考察」
28）上北征男他（1985．6）：湧昇流擬御構造物の開発に関する実験的研究，第10回海洋開発シンポジウム資
料，土木学会。
29）森井伸正・今村均（1985）：画像解析システムの開発，五洋建設㈱技術研究所年報VoL14。
《第V章》
圭）上田一美，青木 清（エ984．4）：鳳浮魚の定位行動の感覚生理学，晦洋の生物過程」恒星社厚生閣。
2）鶴電力中央研究所（1985．2）：r電研ニュース」漁85。
3）井上 実（1978．9）：「魚の行動と漁法」恒星社厚生閣。
4）／．ノ40為らT．κ麗プ。ん∫（1975） ：ノ4Zζzプかz 1∼θαoオガ。πo／7、ゐプθθノζzραπθ3θ0こソカプガπf4 F∫ε1乙θ3，7「プfうoZo4022
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1ヴεんθプfθ3 41 （5）。
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司法書士開業フォーラム 今年も開催さる！【第2回】

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