環日本海海洋環境ウォッチ GISプロトタイプ

NOWPAP富栄養化状況評価マップ

NOWPAP富栄養化状況評価マップ

 

目的

陸域における人類の活動は沿岸の生態系に大きな影響を与え、世界の海の40％以上がその影響を大きく受けているとの報告があります。日本、中国、韓国、ロシアの極東が位置する環日本海地域は、世界的にも有数の人口密集地域であり、人間活動に伴う海洋環境の富栄養化が懸念されています。実際にこの地域の沿岸では、多数の赤潮や深刻な貧酸素の発生や、大型クラゲの大量発生による漁業被害が報告されている他、日本海西部の山陰沿岸の広い海域では、2002年以降にCochlodinium polykrikoidesによる赤潮が頻発するようになり、人工衛星に搭載された海色センサが観測したクロロフィルa濃度（衛星Chl-a濃度）の分布から、それらが韓国の東岸で発生し、対馬暖流と吹送流により、山陰沿岸に流れ着いた可能性が示唆されています。これらの海洋環境問題の解決に向けては、もはや一国の努力だけでは限界があり、海を共有する国々が協力して、海洋環境保全を進めていく必要があります。  これまでCEARACでは、環日本海地域における富栄養化の状況を把握するため、NOWPAP各国の研究者と共同で共有の評価手順書(NOWPAP富栄養化状況評価手順書)を作成しています。その後、NOWPAP富栄養化状況評価手順書は改良がなされ、富栄養化兆候海域を抽出するための「予備評価手順」と富栄養化の兆候が確認された海域において詳細評価及び要因解析をするための「包括的評価手順」に分かれて構成されています。 富栄養化状況評価マップは、2015年に改定したNOWPAP富栄養化状況評価手順書を、NOWPAP海域全域を対象に試行的に適用した結果を表示しています。

予備評価手順を用いた富栄養化兆候海域の抽出方法

 NOWPAP富栄養化状況評価手順書の予備評価手順では、水中の有機物の指標とされるCOD(Chemical Oxygen Demand:化学的酸素要求量)もしくTOC(Total Organic Carbon：全有機炭素)の経年的なトレンド、赤潮及び貧酸素の発生状況、衛星リモートセンシングにより得られるクロロフィルa濃度(衛星クロロフィルa)の3つのパラメータのそれぞれについて、以下に示すとおり、富栄養化の兆候を判定する基準が設けられており、対象海域の富栄養化状況が予備的に評価がされます。

各パラーメータの可視化及び富栄養化兆候の判定基準

  • CODもしくTOCのトレンドについて
 CODの各観測地点は、地図上の△で表示されています。 評価対象海域のCODもしくはTOCは年間代表値(平均値等)を用いて、その経年的な変化傾向(トレンド)により富栄養化の兆候を判定した。トレンドの検定には、ノンパラメトリック法であるMann-Kendall法とSen’s slope法により行い、増加傾向が認められた場合は「I(赤色)」、減少傾向が認められれば場合は「D(青色)」、有意な増減傾向が認められなかった場合は「N(灰色)」とし、「I」の増加傾向が認められる場合は、富栄養化の兆候があると判定した。なお、有意水準は10%としています。
  • 赤潮及び貧酸素の発生状況について
 赤潮の発生場所は、漁業被害を伴うもの「アイコンA」と漁業被害のなかったもの「アイコンB」2つのアイコンで表示しています。貧酸素は、弱った魚のアイコンで表示されています。赤潮の発生情報は、大きさの異なる○及び数字で表示され、その空間分布の概況が確認できます。評価対象海域において、直近3年間に赤潮または貧酸素水塊の発生が1件以上報告・確認されている場合は、富栄養化の兆候があると判定しています。
  • 衛星クロロフィルaについて
 NOWPAP海域を対象に作成した、1998年以降の衛星クロロフィルa濃度月平均データセットから、まず直近3年間の平均濃度を求め、Bricker et al. (2003)が示す富栄養化のクロロフィルa濃度基準のMiddle（5～20 μg/L）の5 μg/Lを参照濃度として用い、5 μg/Lより高いエリア（High status）と低いエリア（Low status）に分類します。次に、各ピクセルにおける1998年以降の年間最大値を求め、その最大値のトレンドをSen’s Slopeテストにより求め、有意な増加傾向（Increase）、有意な減少傾向（Decrease）、トレンドなし（No Trend）に分類します。続いて、衛星クロロフィルaのレベルとトレンドを合わせ、海域を6つの類型「Low-Decreasing(LD), Low-No Trend(LN), Low-Increasing(LI), High-Decreasing(HD), High-No Trend(HN), High-Increasing(HI)」に分け、HNとHIの類型を富栄養化の兆候があると判定しています。

 

富栄養化兆候海域の抽出方法

これら3つの指標の内の2つにおいて富栄養化の兆候が確認された場合は、その対象海域は、潜在的に富栄養化状態にあるとみなされ、1つ以下の場合は富栄養化状態にはないとみなされます。3項目とも全てにおいて富栄養化の兆候が確認された場合は、富栄養化状態にある海域とみなされます。

NOWPAP富栄養化状況評価手順書

  • Procedures for assessment of eutrophication status including evaluation of land-based sources of nutrients for the NOWPAP region (Developed in June 2009)
  • Procedures for assessment of eutrophication status including evaluation of land-based sources of nutrients for the NOWPAP region (Revision: 2013-Aug)
  • Procedures for assessment of eutrophication status including evaluation of land-based sources of nutrients for the NOWPAP region (Revision: 2015-Feb)

報告書

  • Integrated Report on Eutrophication Assessment in Selected Sea Areas in the NOWPAP Region: Evaluation of the NOWPAP Common Procedure(2011)
  • A Case Study Report on Assessment of Eutrophication Status in Changjiang (Yangtze) River Estuary and its Adjacent Area, China(2011)
  • A Case Study Report on Assessment of Eutrophication Status in Northwest Kyushu sea area, Japan(2011)
  • A Case Study Report on Assessment of Eutrophication Status in Toyama Bay, Japan(2011)
  • A Case Study Report on Assessment of Eutrophication Status in Jinhae Bay, Korea(2011)
  • A Case Study Report on Assessment of Eutrophication Status in Peter the Great Bay, Russia(2011)
  • Application of the NOWPAP Common Procedure for Eutrophication Assessment in Selected Sea Areas in the NOWPAP Region (2013)
  • A Case Study Report on Assessment of Eutrophication Status in Jiaozhou Bay, China(2013)
  • A Case Study Report on Assessment of Eutrophication Status in the North Kyushu Sea Area, Japan(2013)
  • A Case Study Report on Assessment of Eutrophication Status in Toyama Bay, Japan(2013)
  • A Case Study Report on Assessment of Eutrophication Status in Jinhae Bay, Republic of Korea(2013)
  • A Case Study Report on Assessment of Eutrophication Status in Peter the Great Bay, Russia(2013)

第1回CEARAC富栄養化専門家会合(2016)

  • 会合報告
  • 各発表資料

技術資料

  • 衛星クロロフィルa濃度作成方法について(

NOWPAPにおける富栄養化状況評価の専門家一覧

日本   (公財)環日本海環境協力センター   調査研究部 寺内元基 中国   中国科学院海洋研究所   Dr. Zhiming YU 韓国   韓国国立水産科学院   水産海洋情報部   Dr. Chagk-kyu LEE ロシア   ロシアアカデミー極東支部   V.Iイリシェフ太平洋海洋学研究所   海洋地球化学生態学部門   水理化学グループ   Dr. Pavel Tishchenko