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２－３．有明海における冬季の植物プランクトンの変動

佐賀県有明水産振興センター

松原 賢・首藤俊雄・横尾一成

福岡県水産海洋技術センター有明海研究所

兒玉昂幸・福永 剛

長崎県総合水産試験場

北原 茂・石田直也・平野慶二

（独)水産総合研究センター西海区水産研究所

木元克則・徳永貴久・樽谷賢治・有瀧真人

１．全体計画

（１）目的

近年、ノリ漁期の珪藻赤潮等の発生により漁業被害が発生している有明海において、赤潮発

生状況を監視するとともに、これらの発生機構を解明する。

（２）試験等の方法

①調査海域及び期間

図 2-3-1に示す有明海西部海域の定点で定期観測を 1～2 週間毎に周年行った。

②調査項目

植物プランクトン、水温、塩分、栄養塩（DIN、PO4-P、SiO2-Si）、透明度、クロロフィル

（Chl-a）、COD、底層溶存酸素飽和度（底層 DO）。

③観測層

採水調査は原則として T2、P6、P1、B3 の表層、2ｍ層、5ｍ層（T2 は無し）、底層につ

いて行った。多項目水質計（アレック電子 AAQ-1182 型もしくは AAQ-1183 型）による鉛

直観測を各定点で実施した。

図 2-3-1．調査定点図

T2塩田川

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２．平成 24 年度計画及び結果

（１）目的

全体計画に同じ。

（２）試験等の方法

全体計画に同じ。なお定期観測は 10 月以降は 2 週間毎に実施した。

（３）結果及び考察

①植物プランクトン

平成 24 年 10 月 11 日から平成 25 年 3 月 7 日までの各定点の表層における植物プランク

トン主要種の細胞密度の変動の積み上げグラフを図 2-3-2に示す。平成 21 年度、22 年度、

23 年度と同様に、便宜上、主要種は珪藻類に関しては 1,000cells/ml 以上、鞭毛藻類に関し

ては 100cells/ml 以上の細胞密度で確認された種とし、中心目珪藻類の Skeletonema spp.、

Chaetoceros spp.、Thalassiosira spp.、羽状目珪藻類の Asteroplanus karianus 、

Asterionellopsis glacialis であった。なお、中心目珪藻類の Eucampia zodiacus は

1,000cells/ml 以上とはならなかったが、大型珪藻類としては高密度の 500cells/ml 以上まで

増加したため主要種とした。また、クリプト藻等の微細藻類も主要種とした。

10 月 11 日に全ての定点で Skeletonema spp.が 7,900～14,150cells/ml と高密度になって

おり、また T2 以外の定点では Chaetoceros spp.も 2,150～2,500cells/ml と比較的高密度に

なっていた。10 月 24 日には T2 および B3 で Skeletonema spp.は 740cells/ml および

600cells/ml と著しく減少したが、P6 および P1 では 3,350cells/ml および 2,430cells/ml と

比較的高密度で確認された。なお、B3 では Thalassiosira spp.が 2,614cells/ml まで増加し

ていた。その後 12 月 10 日まで、T2 では珪藻類の総細胞密度は 570～674cells/ml と低密度

であったが、P6 では Skeletonema spp．を主体として 688～4,409cells/ml と珪藻類の細胞

密度はある程度維持されていた。また、P1 および B3 では 11 月 6 日にそれぞれ Skeletonema

spp.および A. glacialis の増加が確認されたが、その後は低密度となった。12 月 24 日には全

ての定点で珪藻類は 2,266～3,028cells/ml と比較的高密度で確認され、1 月 6 日には T2 お

よび P6 で A. karianus が 1,220cells/ml および 1,790cells/ml まで増加していた。また、T2

以外の定点では Skeletonema spp.も 1,250～1,720cells/ml で確認された。その後、1 月 21

日には B3 で Thalassiosira spp.が 1,740cells/ml まで増加していたが、その他の定点の珪藻

類の総細胞密度は 572～1,024cells/ml と低密度であった。2 月 5 日の調査では全定点で珪藻

類の総細胞密度は 0～1,140cells/ml と低密度であったが、2 月 20 日の調査では T2 および

P6 で Skeletonema spp.が 6,700cells/ml 及び 8,900cells/ml まで増加していた。また、B3

では E. zodiacus が 190cells/ml まで増加していた(他定点では 0～20cells/ml)。3 月 7 日の調

査では T2 では Skeletonema spp.が 25,250cells/ml まで増加し、さらに全ての定点で E.

zodiacus が 174～702cells/ml まで増加していた。

以上のように、平成 24 年秋季から冬季の植物プランクトンの変動の特徴としては、10 月中

旬に全ての定点で Skeletonema spp.の増加が確認され、11 月上旬に P6 および P1 では

Skeletonema spp.が、B3 では A. glacialis が比較的高密度で確認されたこと、その後 12 月

下旬から 1 月上旬にかけて T2 および P6 で A. karianus が、P1 およびB3 では Skeletonema

spp.が増加し、1 月下旬には B3 で Thalassiosira spp.が、2 月中旬には T2 および P6 で

Skeletonema spp.が、B3 では E. zodiacus が増加し、E. zodiacus については 3 月上旬には

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全ての定点で増加したことが挙げられた。

②水温

平成 24 年 10 月 11 日から平成 25 年 2 月 20 日までの各定点、各層の水温の変動を図2-3-3

に示す。T2、P6、P1 および B3 各層の水温はそれぞれ 6.4～23.6℃、7.5～23.5℃、8.5～23.9℃

および 8.7～22.8℃の範囲で変動した。

③塩分

平成 24 年 10 月 11 日から平成 25 年 2 月 20 日までの各定点、各層の塩分の変動を図2-3-4

に示す。T2、P6、P1 および B3 各層の塩分はそれぞれ 17.9～29.1、26.3～31.6、27.9～31.9

および 28.9～30.6 の範囲で変動した。

④DIN

平成 24年 10月 11日から平成 25年 2月 20日までの各定点、各層のDINの変動を図2-3-5

示す。T2、P6、P1 および B3 各層の DIN はそれぞれ 4.7～88.6μg-at/L、0.0～22.6μg-at/L、

0.0～16.3μg-at/L および 0.0～13.0μg-at/L の範囲で変動した。

⑤PO4-P

平成 24 年 10 月 11 日から平成 25 年 2 月 20 日までの各定点、各層の PO4-P の変動を図

2-3-6 に示す。T2、P6、P1 および B3 各層の PO4-P はそれぞれ 0.8～2.0μg-at/L、0.2～

1.4μg-at/L、0.1～1.0μg-at/L および 0.1～1.1μg-at/L の範囲で変動した。

⑥SiO2-Si

平成 24 年 10 月 11 日から平成 25 年 2 月 20 日までの各定点、各層の SiO2-Si の変動を図

2-3-7に示す。T2、P6、P1 および B3 各層の SiO2-Si はそれぞれ 50.6～102.9μg-at/L、18.7

～68.6μg-at/L、12.4～61.1μg-at/L および 22.0～48.2μg-at/L の範囲で変動した。

⑦透明度

平成 24 年 10 月 11 日から平成 25 年 2 月 20 日までの各定点の透明度の変動を図 2-3-8に示

す。T2、P6、P1 および B3 の透明度はそれぞれ 0.4～1.6m、1.2～2.5m、1.5～5.1m および

1.5～6.0m の範囲で変動した。

⑧クロロフィル（Chl-a）

平成24年10月11日から平成25年2月20日までの各定点、各層のChl-aの変動を図2-3-9

に示す。T2、P6、P1 および B3 各層の Chl-a はそれぞれ 1.3～14.0μg/L、1.2～9.3μg/L、0.7

～10.5μg/L および 1.1～9.1μg/L の範囲で変動した。

⑨COD

平成24年10月11日から平成25年2月20日までの各定点、各層のCODの変動を図2-3-10

に示す。T2、P6、P1 および B3 各層の COD はそれぞれ 0.5～1.8mg/L、0.1～1.4mg/L、0.3

～1.5mg/L および 0.4～2.6mg/L の範囲で変動した。

⑩底層溶存酸素飽和度（底層 DO）

平成 24 年 10 月 11 日から平成 25 年 2 月 20 日までの各定点の底層 DO の変動を図2-3-11

に示す。T2、P6、P1 および B3 の底層 DO はそれぞれ 92.4～153.6%、82.4～104.9%、78.3

～106.6%および 72.8～122.9 %の範囲で変動した。

⑪気象条件

平成 24 年 10 月 1 日から平成 25 年 2 月 28 日までの佐賀市の降水量および全天日射量の

変動を図 2-3-12に示す。

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⑫平成 24 年度秋季から冬季の珪藻類の消長と環境要因の関係

10 月中旬に全ての定点で Skeletonema spp.の増加が確認された。Skeletonema 属

（Skeletonema costatum）は 20～25℃では塩分 25～35 の範囲で概ね１divisions･d-1以上

の増殖を示すことが報告されており（山口 1999）、10 月中旬の各定点の表層水温および塩

分の条件は Skeletonema spp.の増殖に好適な条件であったと考えられた。また、図 2-3-12

に示すように全天日射量の値は 10 月 1 日から 10 月 10 日にかけて、平均 17.1MJ/m2と晴天

の傾向であり、この時期の Skeletonema spp.の増加を支えた要因の１つであると考えられた。

11 月上旬に B3 で A. glacialis が比較的高密度で確認された。A. glacialis（＝Asterionella

japonica）は 20～25℃が増殖に最適であるが 15℃でも良好な増殖を示すことが確認されて

おり（Joanna and Fogg 1958）、11 月上旬の B3 の水温（17.4℃）は A. glacialis が増殖す

るには十分であったと考えられた。A. glacialis は平成 22 年度にも B3 で 10 月中旬に高密度

となっており、今後両年度の B3 における 10 月から 11 月にかけての環境を比較することで

A. glacialis が増加しやすい条件が抽出されるかもしれない。

12 月下旬から 1 月上旬にかけて T2 および P6 で A. karianus が増加した。A. karianus

は平成 19 年度以降、T2 を含む湾奥部を中心に冬季に高密度な赤潮を毎年形成し、有明海佐

賀県海域におけるノリの色落ち原因珪藻類として問題視されている。これまでの現場調査デ

ータの解析により、A. karianus の赤潮発生時期の予察には湾奥部の水温のモニタリングと

潮汐データの解析が有効であることが確認されている（松原 未発表）。しかし、それらの要

因が A. karianus の増殖に与える影響は解明されておらず、今後モニタリングおよび室内試

験により生理・生態特性を解明することで、A. karianus の赤潮発生機構の解明とそれにも

とづく赤潮発生・衰退予察を確立する必要がある。

1 月下旬に B3 で Thalassiosira spp.が増加した。この時期の Thalassiosira spp.は 10 月下

旬に増加した細胞と異なり、大型のものが多かった(細胞の直径の最大値は約 70μm)。図

2-3-5の DIN の変動をみると、1 月上旬までは各層 12.5～13.0μg-at/L であったが 1 月下旬

には各層 0.0～0.3μg-at/L と枯渇状態となっており、この大型の Thalassiosira spp.が消費し

たものと考えられた。今後、各種珪藻類が栄養塩環境に与える影響を解析するうえで、植物

プランクトンの細胞密度のみではなく、細胞サイズも考慮してデータを整理する必要がある。

そうした大型の植物プランクトンの生物量の把握にはプランクトン沈殿量のデータがある程

度有効かもしれない。

⑬5 か年の調査結果からみた珪藻類主要種の動態の特徴

平成 20 年度から 24 年度の 5 か年の 10 月から 3 月上中旬における珪藻類主要種の細胞密

度および組成比の変動を図 2-3-13～2-3-20に示す。なお、主要種については年度ごとに前述

の基準に基づき抽出した。5 か年に共通した主要種は Skeletonema spp.、Chaetoceros spp.、

Thalassiosira spp.、A. karianus であり、E. zodiacus は平成 20 年度、23 年度、24 年度、

A. gracialis は平成 22 年度および 24 年度、Thalassionema nitzschioides は平成 20 年度の

主要種であった。

珪藻類主要種の細胞密度の変動をみると、T2 では年ごとに細胞密度に差があるものの、

10 月に Skeletonema spp.が増加（平成 23 年度は除く）、11 月には珪藻類は低密度化、そし

て 12 月下旬から１月上旬に A. karianus が増加し、その後再び Skeletonema spp.が増加す

るというパターンが確認された。P6 における各珪藻類の 10 月から 1 月までの細胞密度の変

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動パターンも T2 に類似していた。一方、P1 では 5 ヵ年のうち 3 ヵ年で 10 月に Skeletonema

spp.の増加が確認されたが、T2、P6 のように各年共通の変動パターンは確認されなかった。

B3 では各年とも 10 月に Skeletonema spp.が増加するという共通点が確認されたが、11 月

以降の細胞密度の変動にパターンは確認されなかった。

珪藻類主要種の組成比の変動をみると、Skeletonema spp.は各定点、各年度とも組成比が

高い傾向がみられ、定点、年度にかかわらず優占しやすい種類であることが確認された。

Chaetoceros spp.は T2 ではあまり優占することはなく、P1 および B3 といった南の定点ほ

ど優占しやすい種類である傾向がみられた。Thalassiosira spp.については明確に優占しやす

い海域は確認されなかった。A. karianus は T2 および P6 といった北の定点ほど優占しやす

いことが確認された。E. zodiacus、A. gracialis、T. nitzschioides はいずれも特に P1 およ

び B3 といった南の定点ほど優占しやすい傾向が確認された。E. zodiacus はノリの色落ち原

因珪藻類として最重要種である。佐賀県の調査では図 2-3-1の SB(P1 の南)付近の海域に E.

zodiacus が周年存在することが確認されており、有明海佐賀県海域における E. zodiacus 赤

潮の発生時期の予察には沖合(南部)のモニタリングが重要であることが示唆されている（松

原 未発表）。今後は有明海佐賀県海域から諫早湾にかけての西部海域のみならず、福岡県海

域を含む東部海域についてもモニタリングを行うことで、E. zodiacus の出現動態が詳細に把

握され、E. zodiacus 赤潮の発生時期の予察につながることが期待される。

引用文献

山口峰生 1999：Gymnodinium nagasakiense の赤潮発生機構と発生予知に関する生理生

態学的研究．南西海区水産研究所研究報告，27，251－394．

Joanna M. K., G. E. Fogg 1958：Studies on the growth of marine phytoplankton I.

Asterionella japonica Gran．J. mar. biol. Ass. U. K., 37，397－413．

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図 2-3-2．植物プランクトン主要種の細胞密度の変動

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図 2-3-3．水温の変動

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図 2-3-4．塩分の変動

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図 2-3-5．DIN の変動

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図 2-3-6．PO4-P の変動

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図 2-3-7．SiO2-Si の変動

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図 2-3-8．透明度の変動

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図 2-3-9．Chl-a の変動

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図 2-3-10．COD の変動

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図 2-3-11．底層 DOの変動

図 2-3-12．佐賀市の降水量および全天日射量の変動

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図 2-3-13．T2 における珪藻類主要種の細胞密度の変動(平成 20～24年度)

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図 2-3-14．P6 における珪藻類主要種の細胞密度の変動(平成 20～24年度)

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図 2-3-15．P1 における珪藻類主要種の細胞密度の変動(平成 20～24年度)

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図 2-3-16．B3 における珪藻類主要種の細胞密度の変動(平成 20～24年度)

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図 2-3-17．T2 における珪藻類主要種の組成比の変動(平成 20～24年度)

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図 2-3-18．P6 における珪藻類主要種の組成比の変動(平成 20～24年度)

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図 2-3-19．P1 における珪藻類主要種の組成比の変動(平成 20～24年度)

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図 2-3-20．B3 における珪藻類主要種の組成比の変動(平成 20～24年度)

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