ブルーカーボンについての現状をたどり、鹿島建設がとりくむ消失が危惧される地域固有の大型海藻類を再生・保全活動から藻場の形成に欠かせない大型海藻類を大量培養できる技術を確立したニュース記事を紹介。

ブルーカーボンとは？

ブルーカーボンとは、2009年に国連環境計画（UNEP）によって命名された「藻場・浅場等の海洋生態系に取り込まれた炭素」のことです。
ブルーカーボンを取り組む海洋生態系には海草藻場・海藻藻場・塩性湿地、干潟・マングローブ林があり、これらは「ブルーカーボン生態系」と呼ばれます。

グリーンカーボンとの違いは、吸収される場所です。
陸上で、森林などに光合成のが目的で吸収される炭素がグリーンカーボン。
海洋で、藻場などに光合成が目的で吸収される炭素がブルーカーボンです。

出典：国土交通省『ブルーカーボンとは』

ブルーカーボンの仕組み

地球上で排出された二酸化炭素は、一部は陸に、一部は海洋に循環します。二酸化炭素は海中で、生態系に光合成され有機炭素（ブルーカーボン）とりて貯められます。

注目すべきなのは、海洋の植物の方が陸の植物より、排出された大気中の二酸化炭素を吸収する割合が高いことです。
海洋の生態系の二酸化炭素吸収率は約30％で、陸の生態系の二酸化炭素吸収率は約12％です。

二酸化炭素を吸収し、貯める海洋生物は、全海洋面積のたった0.2％ほどしかない沿岸域に集中して住んでいます。
海洋面積は地球上の70.6％を占めますが、それを考慮しても陸上の生物よりも二酸化炭素吸収量は多いことが伺えます。

出典：日本マリンエンジニアリング学会誌『ブルーカーボンとリソース』（2017）

ブルーカーボンの特徴

ブルーカーボンは、最終的に海洋の植物であるブルーカーボン生態系に組み込まれて循環します。それまでの流れは、以下のようになります。

（1）大気中の二酸化炭素が海水中の「溶解CO²」「重炭酸イオン」「炭酸イオン」になります。

（2）海中のブルーカーボン生態系が取り込み、光合成をしてブルーカーボンが生成されます。

ブルーカーボンの利用先は、植物自体の活動のために使用されたり、動物の体内に移って糞となって排出されます。いずれにしても、再度、二酸化炭素や炭酸イオンとなり循環します。

しかしながら、循環しないブルーカーボンもあります。
ブルーカーボンは長きにわたって海底に貯められることも特徴です。

ブルーカーボン生態系の光合成により炭素となったブルーカーボンは、植物の生命活動やバクテリアの分解によって再度二酸化炭素に戻ります。
しかし、海底ではバクテリアによる分解が抑えられます。
そのため、海底のブルーカーボンは何千年という単位の時間で分解されます。

ブルーカーボンの現状と課題

排出した二酸化炭素が吸収され、貯められるとして注目されているブルーカーボンですが、どのような課題があるのでしょうか。

ブルーカーボンの現状

ブルーカーボン生態系は新しい二酸化炭素吸収源として注目されています。
二酸化炭素の吸収率が、ブルーカーボン生態系の方がグリーンカーボン生態系より高いからです。
その反面、マングローブ林や海藻藻場など、ブルーカーボン生態系の減少が問題となっています。

出典：日本マリンエンジニアリング学会誌『ブルーカーボン とリソース』（2017）

ブルーカーボンの課題

ブルーカーボン生態系の減少の中でも顕著なものが、マングローブ林の減少です。
過去50年で、世界中のマングローブ林の50％が失われました。
現在も毎年2％の割合で失われています。原因は森林伐採や沿岸開発です。

また、ブルーカーボン生態系が森林伐採で減少した際の二酸化炭素排出量は、年間1億5千万から10億2千万トンの可能性があると言われます。
海草・氾濫原（河川の氾濫によって流れてきた泥が堆積されてできたもので、部分的に湿地となる）・マングローブの排出量を合わせた排出量は、英国（二酸化炭素排出量で世界9位）の年間化石燃料の二酸化炭素排出量と同様の排出量をもたらすとも言われています。海洋環境の保全が課題となるでしょう。

出典：the BLUE CARBON initiative『ABOUT BLUE CARBON』

そうした現状の中、鹿島建設株式会社（東京都　以下、鹿島建設）のとりくみを見てみましょう。

消失が危惧される固有種の大型海藻類を再生する技術を確立

鹿島建設は、近年、全国の沿岸域で深刻な問題となっている藻場衰退の解決に向け、各地域に生育する固有の大型海藻類を、年間を通じて生産できる技術を開発しました。

本技術は、消失が危惧される藻場に生育する大型海藻類の母藻^※1を予め採取し、当該母藻が放出する胞子のオスとメスを配偶体として少量の保存液に長期間保存、随時、浮遊状態にして大量培養できる技術です。

鹿島建設技術研究所の葉山水域環境実験場（神奈川県三浦郡葉山町）では、人工漁礁に大量培養した配偶体由来の海藻の幼芽を取り付けた現地試験で、海藻の順調な生長を確認しました。

鹿島建設は今後も、生物多様性やブルーカーボン^※2に寄与する海洋生態保全に関する様々な研究・開発技術を通じて、社会活動におけるネイチャーポジティブ^※3と脱炭素社会の実現に貢献していきます。

※1：胞子を放出できる成熟した海藻のこと
※2：海藻などの海中植物が吸収・貯蔵した炭素のことで、CO2吸収源のひとつ
※3：生物多様性の減少傾向を食い止め、回復に向かわせること　

開発の背景

沿岸域では、多様な海藻類が生育した「海中林」と呼ばれる藻場が、魚介類の餌場や産卵場、稚仔魚の育成場などとなり、良好な漁場を作っています。
しかしながら、近年は地球温暖化による海水温の上昇や食害生物の増加などにより藻場の衰退・消失が全国各地で進行し、深刻な問題となっています。

藻場の再生にあたっては、藻場の面積の大半を占める大型海藻類の再生が重要となります。
これに対し、従来は地域の大型海藻類の母藻の移植や海藻胞子の散布を中心とする手法が採り入れられてきましたが、近年では地域固有の大型海藻類が消失してしまい、海藻種の入手が困難なケースもありました。
また、従来の大型海藻類の種苗生産では、母藻を大型水槽に入れて、自然に放出された胞子を種糸などに付着させる方法が採られていましたが、母藻の入手時期が限られることも課題でした。

特長と効果

鹿島建設は、消失が危惧される地域固有の大型海藻種の保全を実現するため、藻場が消失してしまう前に母藻を採取し、「フリー配偶体技術」を用いて大型海藻類の種苗生産をいつでも可能にする技術を開発しました。
今回用いた「フリー配偶体技術」は、大型海藻類の母藻が放出する胞子のオスとメスを採取し、配偶体として少量の液体中に長期間保存した後、随時、海藻の種となるオスとメスの配偶体を浮遊状態とすることで、同海藻類を短期間に大量培養できる技術です。
本技術により、地域の藻場再生計画に合わせ、年間を通じて大型海藻類の種苗を供給することが可能となりました。
「フリー配偶体技術」は、これまでワカメの品種改良など養殖分野では活用されてきましたが、今回の技術開発によって、アラメやカジメといった多年生大型海藻類を対象とした海中林保全にも適用できます。これにより、地域固有の大型海藻類の遺伝的地域性に配慮した持続的な保全が可能となります。

藻場再生試験

葉山水域環境実験場がある葉山の周辺海域では、近年、大型海藻類の衰退が進み、浅場に生育するアラメは完全に消失してしまいました。

そこで、当地域から採取し、保存・培養していたフリー配偶体を用いたアラメの種苗生産を行い、洗掘防止機能を備えた人工漁礁と組み合わせた藻場再生試験を、葉山町漁業協同組合の協力のもと実海域で進めています。

その結果、約10cmのアラメの幼体が、約半年で60cm以上に生長したことが確認できました。
さらに、本年6月には、メバルの稚魚やイカの卵が産みつけられていることなどが確認でき、漁礁としての効果も発揮しています。

また、葉山海域ではカジメの減少も問題となっています。
鹿島建設は、地元の漁業者やダイバーらと協働し、本技術を適用した実海域におけるカジメの再生を行うなど、葉山海域におけるブルーカーボン創出のための活動を支援しています。

今後の展開

今後は、本技術による遺伝的地域性に配慮した海藻の種苗生産、生育環境解析、藻場造成基盤の設置およびモニタリング・評価を行うことによって、沿岸生態系の保全や漁業振興につながる藻場再生への展開を進めていきます。

おわりに

鹿島建設は島しょ防衛の一環として防衛省が進めている馬毛島の施設整備に参画している。
馬毛島は鹿児島県西之表市の大隅諸島の島の一つだが、南西諸島は自衛隊の活動・訓練拠点の「空白地域」であることから、自衛隊の活動拠点を整備するプロジェクトで、物資用倉庫や港湾施設、航空施設などが整備される計画。
既に施設の造成を鹿島建設を受注したが、港湾整備にはそのほかの工事も必要となる。
海洋生態系の維持保全の側面から現地で、この再生技術は活かされるだろう。

本日も読んでいただき、ありがとうございました。

参考・関連情報・お問い合わせなど

□鹿島建設株式会社
リリースニュース
https://www.kajima.co.jp/news/press/202207/31a1-j.htm

海洋土木の受注環境を見つめながら、ブルーカーボン生態系を守る東亜建設工業の実海域実験のニュースリリースをお届けします。

海洋土木の受注状況

海洋土木の受注環境が動き始めている。
2021年度に始まった政府の「防災・減災、国土強靱化 のための5ヵ年加速化対策」で、港湾における津波対策や老朽化対策などが重点課題として挙げられていることに加えて、2025年の大阪・関西万博に関連した工事や洋上風力発電などの建設増加で風が吹き始めている。

防災・減災機能の強化が求められる港湾施設

日本は海に囲まれ、日々の生活や産業活動の多くを沿岸部で展開していることから、港湾は生命線。
近年、自然災害が激化するなかで、人々の生活や産業・物流を守るためには港湾の防災・減災機能の強化は喫緊の課題となっている。

たとえば、政府が2019年6月に公表した南海トラフ巨大地震の被害想定によると、地震や液状化、津波による浸水及び火災などにより、被害額は最大で約171兆円に上り、港湾関連の被害は3兆円以上におよぶと想定。

特に、港湾機能の停止による経済活動の損失額は20兆円以上になると見込まれており、被災地域だけではなく、国内全域にわたる物流や産業活動にも甚大な影響が懸念されている。

さらに、社会インフラの老朽化は港湾にも及んでおり、建設後50年以上経過する港湾岸壁は2018年には約17％だったが、2023年には約32％、2033年には約58％に達すると試算されている。こうしたことからも、港湾の防災・減災機能の強化や老朽化対策が求められている。

高水準の浚渫・埋め立て工事が継続

国土交通省の建設工事受注動態統計調査によると、2021年度の公共機関からの港湾・空港関連工事の請負契約額は前年度比11.9％減の6470億円と減少。

東日本大震災の復旧事業が一段落していることに加えて、羽田空港に4本目の滑走路を整備する工事が10年に完了して以降、空港関連の大型プロジェクトがないことなどが要因とされるが、依然として高水準の工事が続いている。

しかし、浚渫（しゅんせつ）・埋め立て工事の請負契約額は前年度比8.2％減の2662億円となった。

大阪湾岸道路西伸部や島しょ防衛などの大型事業

防災・減災、国土強靱化 のための5ヵ年加速化対策に加えて、大型プロジェクトが続く。

その一つに「大阪湾岸道路西伸部事業」があげられる。
神戸市東灘区から長田区に至る14.5キロメートルのバイパスを整備する事業で、橋脚から延びる塔から三角形に張ったケーブルが橋桁を支える「斜張橋」を2橋建設する。橋脚部の工事については、2023年中に施工業者が決定する見込み。

さらに、大阪では2025年に開催が予定されている「大阪・関西万博」もひかえている。

そして、島しょ防衛の一環として防衛省が進めている馬毛島の施設整備も注目されている。

馬毛島は鹿児島県西之表市の大隅諸島の島の一つだが、南西諸島は自衛隊の活動・訓練拠点の「空白地域」であることから、自衛隊の活動拠点を整備する計画で、物資用倉庫や港湾施設、航空施設などが整備される計画がなされている。

その防衛省の馬毛島における施設整備に関連して、防衛省九州防衛局から仮設プラント製作・設置工事を受注している東亜建設工業株式会社のブルーカーボン生態系^※の拡大に向けた取組みである直立の護岸等の港湾構造物に海藻を着生させる実海域実験のニュースリリースをお届けします。

ブルーカーボン生態系の拡大に向けてのとりくみ

東亜建設工業株式会社（東京都　以下、東亜建設工業）は、ブルーカーボン生態系の拡大に向けて直立の護岸等の港湾構造物への海藻着生に関する技術検討を進め、実海域実験を実施しています。

技術検討の背景

国土交通省港湾局では、脱炭素社会の実現に向け、物流や人流の拠点となる港湾においてカーボンニュートラルポートの形成に関する検討を進めており、港湾・沿岸域におけるブルーカーボン生態系を拡大させる取組みを推進しています。

東亜建設工業では、ブルーカーボンに関する技術のひとつとして、直立港湾構造物に海藻を繁茂させ、CO²吸収機能を持たせる技術を検討しています。

そこで、関東地方整備局の実海域実験場提供システムを活用し、横浜港南本牧ふ頭の直立港湾構造物に海藻の着生および生育を促す着生基盤を設置してその効果を検証しています。

実海域実験の概要

□実験概要
東亜建設工業の考案した海藻の着生及び生育を促す角部を有する突起形状の着生基盤（実験基盤）と、比較のために直立構造を模した平板形状の着生基盤（対照基盤）を用いました（写真1）。

2021年2月に横浜港南本牧ふ頭の直立港湾構造物にこれらの着生基盤を設置し（図1、写真2）、設置約1年後に海藻の着生状況を確認しました。

□検証結果
実験基盤においては、突起形状の角部を起点として海藻であるアオサ属等の緑藻類の着生が認められました（図2）。

一方で、対照基盤においては、緑藻類の着生がほとんど認められず、実験基盤での海藻着生の有効性が確認されました。
このことから、直立構造物に対して角部を有する着生基盤の設置による形状の変化を与えることによって、海藻の着生を促し、CO²吸収源となるブルーカーボン生態系の形成につながることがわかりました。

今後期待される効果と展開

海藻が生育することによって生物の餌や住処の提供につながり、東亜建設工業の考案した形状の基盤は海藻によるCO²吸収機能だけでなく、生物多様性を維持する生態系の構築や栄養塩吸収による水質浄化等にも役立つことが期待できます。

今後は、海藻の生育状況と着生基盤への生物の着生状況を引き続きモニタリングしていきます。

多様な海藻がより効果的・効率的に着生・生育しやすい形状や方策を検討するとともに、カーボンニュートラルポートの形成に資する技術として全国の港湾への展開も検討していきます。

おわりに

ライターにとっては「ブルーカーボン」を知るきっかけになるブログ記事でした。

護岸を建造し、その地域を守りつつ、海とともに生物の住みかとして時をかさね、生態系を維持していく海洋土木のとりくみが、日本の港湾、世界へと展開していくことを期待しています。

本日も読んでいただき、ありがとうございました。

解説

※ブルーカーボンとは
2009年に国連環境計画（UNEP）によって命名された「藻場・浅場等の海洋生態系に取り込まれた炭素」のことです。
ブルーカーボンを取り組む海洋生態系には海草藻場・海藻藻場・塩性湿地、干潟・マングローブ林があり、これらは「ブルーカーボン生態系」と呼ばれます。

地球上で排出された二酸化炭素は、一部は陸に、一部は海洋に循環します。
二酸化炭素は海中で、生態系に光合成され有機炭素（ブルーカーボン）として貯められます。
注目すべきなのは、海洋の植物の方が陸の植物より、排出された大気中の二酸化炭素を吸収する割合が高いことです。
海洋の生態系の二酸化炭素吸収率は約30％で、陸の生態系の二酸化炭素吸収率は約12％です。
二酸化炭素を吸収し、貯める海洋生物は、全海洋面積のたった0.2％ほどしかない沿岸域に集中して住んでいます。
海洋面積は地球上の70.6％を占めますが、それを考慮しても陸上の生物よりも二酸化炭素吸収量は多いことが伺えます。

参考・関連情報・お問い合わせなど

東亜建設工業株式会社　　https://www.toa-const.co.jp/
リリース記事：https://www.toa-const.co.jp/company/release/2022/220613.html
経営企画本部　経営企画部広報室　北川　TEL：03-6757-3821 ／ FAX：03-6757-3830

日本経済新聞
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