今回も引き続き
「環境問題を考える」から水循環について取り上げます。
有明海で発生した問題は、日本における普遍的な環境問題の典型的なものであり、有明海の半閉鎖海域という特殊性によってそれが目に見える形で顕著に現れた例です。その意味で、この問題から学ぶものは非常に大きく、問題の解決へのアプローチは今後の日本における環境問題に対して重要な意味を持つことになるでしょう。
では本文をご覧下さい。
有明海異変
海は、地球上の水循環・物質循環の大きな一時貯留装置だと考えられます。地表に降り注いだ雨はやがて川となり、流域の生態系を含む環境と物質交換を行いながら海に到達します。海では、川から供給される養分と海洋表層水に含まれる二酸化炭素と太陽光によって、光合成水生生物を起点とする海洋生態系が形成されます。
海棲生物の一部は海鳥の餌となり、海鳥は排泄物という形で海洋の栄養分を再び陸上生態系に還流させます。あるいはサケ・マス科などの遡河性回遊魚の存在も、海洋の栄養分を陸上生態系に還流させる上で重要だと言われています。私たち人間の漁業という営みも、海洋の栄養分を陸上に還流させる重要な意味を持っています(しかし、残念ながら『文化的な都市的生活様式』の中では、我々の排泄物は、地上生態系を豊かにすることなく、水洗トイレから無為に海洋へと捨て去られ、海洋の富栄養化の原因になっています。)。
地上に還流しなかった海棲生物の死骸は、やがて重力分布に従って海洋の深部へと沈み込んで行きます。しかし、湧昇流によってこの栄養分は海洋表層へ運ばれ、再び海洋生態系の物質循環に戻ってくることになります。
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海の中心的な環境問題は、生物活動の盛んな陸地に隣接する沿岸・大陸棚に、陸上からの汚染物質あるいは過剰な栄養分が流入することによって、海棲生物の生息環境が直接的に悪化する問題だと考えられます。あるいは、諫早湾の干拓事業のように、不用意な構造物の建設によって生物活動の盛んな浅海部の地形が改変され、水循環・物質循環を妨げることです。
地上のすべての物質は、重力によって高度の低いところへ移動しようとします。その物質移動の担い手が水循環です。地上に降った雨は流域との物質交換を行いながら、最終的に海へと流れ下ります。海の環境問題とは、そこに注ぎ込む河川の問題であり、ひいては河川の集水域すべての物質循環の問題です。その意味で、海の環境問題とは地上におけるほとんどすべての環境問題を内包していると考えられます。
有明海は、形状的に湾口に比べて奥行きが深く、水深の浅い半閉鎖海域です。海岸線の長さに比較して、そこに貯留される海水容量は非常に小さいと考えられます。そのため、この海域の水質は周囲から流れ込む河川の水質に敏感に反応するものと考えられます。
しかし、同時に有明海は従来非常に干満の差の大きい海域でもあり、有明海全体が一種のポンプのような機能を持ち、比較的速やかに海水が外海と交換されていたと考えられます。汚染物質は比較的短時間で外海に押し流され、しかも海水は適度に撹拌され、溶存酸素が豊富であり、広大な干潟という嫌気的環境と好気的環境が交互に現れる非常に活発な微生物環境があったために、浄化能力が高かったのです。その結果、豊かな水産資源を育むことが可能であったと考えられます。
有明海の環境が悪化してきた原因の一つは、ここに流れ込む河川の集水域の都市化によって、有明海の持つ浄化能力以上の栄養塩類や汚染物質の流入が始まったことです。富栄養化によって、干潟の分解能力を超える栄養塩の流入によって、ヘドロが堆積し、底棲生物に大きな打撃を与えたものと考えられます。また、赤潮の発生頻度も多くなりました。更に、工業起源の汚染物質の蓄積も大きな問題です。
既にこのような状態にあった有明海において、更に追い討ちをかけたのが諫早湾の堤防締め切りによる干満差の減少によるポンプ機能の減少です。
こうした有明海の水質悪化の問題は、冒頭で述べた典型的な環境問題の発現だと考えられます。つまり、都市化・工業化による汚染物質の環境への蓄積と物質循環・水循環の停滞です。有明海再生のためには、流入河川の集水域における水質の改善と、有明海の浄化能力の修復が二つの大きな課題です。
有明海で発生した問題は、日本における普遍的な環境問題の典型的なものであり、有明海の半閉鎖海域という特殊性によってそれが目に見える形で顕著に現れた例です。その意味で、この問題から学ぶものは非常に大きく、問題の解決へのアプローチは今後の日本における環境問題に対して重要な意味を持つことになるでしょう。
また、下記の記事も循環系を理解する上でわかりやすく、参考になります。
NPO法人 ニッポンバラタナゴ 高安研究会 HPより
自律する生態系をモデルにした伝統的な循環システム"ドビ流し"
溜池の生態系は小さな宇宙です。太陽のエネルギーを利用して、植物プランクトンは、取り込んだ二酸化炭素と水から光合成によって有機物を生産し、酸素を放出します。同時に窒素同化によって無機窒素化合物から生命にとって最も重要な核酸・タンパク質などの有機窒素化合物を合成します。そして、消費者である動物プランクトンは植物プランクトンを摂餌して、酸素を使った呼吸で生活エネルギーを調達します。さらに、高次の消費者である魚・貝類は小さな動植物プランクトンを捕食して、生活エネルギーを調達します。これらの生産者や消費者が排出した老廃物や遺骸は、分解者のカビや細菌によって無機物の窒素化合物にまで分解され、二酸化炭素が放出されます。そして、再び生産者の光合成によって有機物が合成されます。
このような過程で溜池の生態系は物質を循環させます。しかし、溜池の生態系が維持されるのは、完全に閉じた系として維持されているのではないのです。当たり前のことですが、太陽の光、雨水、外部から加わる落ち葉などの有機物、さらに外から訪問する鳥などの捕食者など、常に1つの系はその外部の系と関係をもちながら維持されているのです。
太陽エネルギーを利用した溜池の生態系は、多様な生物種の増減を繰り返すうちに、必ず有機体である動植物の個体群は成長し、生物多様性を維持しながら遷移していき終局状態(自然生態系では極相といいます)に達します。つまり、初期の生態系と中期・後期の生態系を比較すると、初期には生物の多様性は増加していき、終局に近づくと減少し始めます。すなわち、遷移する過程でそれぞれの主役を演じる優占種が変化するのです。
例えば、同じ植物プランクトンでも珪藻から緑藻、そして緑藻から藍藻と水質の富栄養化が進むにつれ、生産者の優占種が遷移するのです。また消費者の生物種も変遷し、分解者の優占する働きも変化するのです。したがって、溜池の生態系は循環すると言っても、常に系としては遷移していき、外部から付加される落葉や成長した動植物の遺骸による有機物が蓄積され富栄養化が進行していきます。
そこで、溜池の健全な生態系を維持するためにどの地域でも、"ドビ流し"や"池干し"が行われていたのです。"ドビ流し"とは、高安地域の呼び名で、溜池の底樋を抜き有機物を含む泥水を流し、田畑にその泥水を取り込む作業のことを言います。同時に、溜池で繁殖した、フナやコイ・雑魚・エビやドブガイなどを採集し、秋の食材として利用していたのです。その後"池干し"を行うこともありますが、完全に干しきってしまうことはないので、動植物が死に絶えることはなく、給水後、再び二次的な生態系の遷移がスタートするのです。このような"ドビ流し"を年に1度行うことによって、何百年ものあいだ溜池の生態系が維持されてきたのです。
溜池という小さな生態系は、その外部の田畑や河川を含む大きな循環型の生態系に組み込まれることによって維持されてきたのです。さらには高安山の森林の保水力や山麓扇状地の土壌による地下水のろ過など、水循環が成立してこそ、溜池の生態系が維持されていることが最近調査でやっと実感するようになってきたのです。あくまでも溜池は開放系の小宇宙として維持されてきたのです。かつては溜池といえども用水路の動脈によって隣接する溜池や河川とつながり、ハゼの仲間やドジョウやウナギまでもが遡上していたのです。そして、その放浪者に付着して多様な生物が移動していき維持されていたことを、今では忘れ去られているようです。いや、忘れ去られているというよりも、理解する必要性がなくなってきたのでしょう。
伝統的な先人の知恵と思われる人為的な"ドビ流し"は、自然現象をよく観察すると、河川の蛇行によって生じる河跡湖や淀川などで見られる"わんど"などと同様に、洪水によって底に溜まった有機物や汚泥が洗い流され、二次的な遷移が促進される現象と酷似しているのです。やはり、自然現象をモデルにした先人の知恵だったのでしょう。我々は、このような伝統的な農業技術をもっと科学的に分析して、本質的な意義を読み取りたいものです。

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