1. ポイント
- 日本の地球観測衛星GCOM-C「しきさい」の観測データから推定される全懸濁物質（Total Suspended Matter: TSM）を用いて、沿岸域のブルーカーボン分布を広域的に把握できる可能性を検証しました。
- 相模湾と骏河湾を対象に解析した结果、河口から离れるほど罢厂惭が低くなる倾向が両湾で确认されました。
- 海草藻场が存在する场所では、周辺の沿岸海域に比べて罢厂惭が有意に高いことが确认されました。
- これらの結果は、TSMが沿岸域においてブルーカーボンに関連する粒子状有机物（注１）（Particulate Organic Matter: POM）の分布を部分的に反映している可能性を示すものです。
2. 概要
海草藻場などの沿岸生態系は、生物的な作用によって大気中の二酸化炭素を吸収?固定?隔離する「ブルーカーボン生態系」として注目されています。ブルーカーボンとして隔離される有機物にはいくつか種類があり、藻場などから海中へ放出?輸送される有機物は重要なソースとなります。一方で、陸域から供給される有機物も一部は藻場や深海に隔離されると考えられています。ブルーカーボン生態系の研究において人工衛星によるリモートセンシングが注目されていますが、これまでの研究の多くは、海草藻場そのものの分布や面積の把握に重点が置かれており、藻場などから海中へ放出?輸送される有機物を広い範囲で把握する方法については十分に検討されていませんでした。本研究では、日本の地球観測衛星GCOM-C「しきさい」に搭載されたSGLI(Second-generation Global Imager)センサのデータから推定される全懸濁物質（Total Suspended Matter: TSM）に着目し、これら藻場などから放出される有機物の広域的な分布推定を試みました。 TSMは、海水中を漂う有機物や土砂などの細かな粒子の量、つまり水の濁り具合を表す指標です。沿岸域ではブルーカーボンのソースとなりうる河川や海草などに由来する粒子状有机物（Particulate Organic Matter: POM）もTSMの構成要素となるため、TSMの分布はPOMの分布を反映している可能性があります。 そこで相模湾と駿河湾を対象として、2023年のGCOM-C「しきさい」の観測から得られたTSMと、河口からの距離および海草藻場の分布との関係を解析しました。その結果、両湾ともに河口からの距離が大きくなるほどTSMが有意に低下しました。同時に、環境省の調査で海草藻場が確認されている場所では、周辺の沿岸海域と比較してTSMが有意に高い値を示しました。これらの結果は、衛星から推定されるTSMが海洋におけるPOMの分布を反映していることを示しています。さらに、海草藻場に由来する有機物や藻場内に捕捉される懸濁物質など、沿岸域におけるブルーカーボン関連物質の分布も部分的に反映している可能性も示しています。本研究は、衛星観測を利用して沿岸域のブルーカーボンを広域的に評価するための、新たなアプローチにつながる成果です。本研究成果は、8月15日付で、ELSEVIERが発行する英文誌『Environmental Advances』上で発表されました。本研究は、CREST「[海洋カーボン]海洋とCO2の関係性解明から拓く海のポテンシャル」の成果です。
3. 研究の背景
海草藻场や海藻藻场をはじめとする沿岸生态系は、二酸化炭素を吸収?固定?隔离する「ブルーカーボン生态系」が近年大きな注目を集めています。ブルーカーボン生态系における炭素隔离には、さまざまなプロセスがありますが、最も単纯なプロセスは海草や海藻が生产した有机物が藻场の下に堆积するプロセスです。しかし、海草や海藻が生产した有机物の一部は粒子状有机物として藻场の外へ运ばれます。他方、河川を介して陆域から流入する有机物もあります。これらの浮游有机物が沿岸域や深海の堆积物に输送され、隔离されるプロセスも、ブルーカーボンにおける重要な生成プロセスの一つです。しかし、こうした海中を输送される有机物の分布を、広い海域について継続的に调査することは容易ではありません。さらに、これらの有机物のうち、ブルーカーボンとして隔离されるものは一部と考えられ、単纯に有机物が多い场所をブルーカーボン生态系と判断することはできません。人工卫星によるリモートセンシングは、広范囲の海域を繰り返し観测できるという大きな利点があります。さらに特定波长を利用することで、水中を输送される有机物の分布を把握することも可能です。本研究では、骋颁翱惭-颁「しきさい」の観测データから推定可能な罢厂惭に着目し、これを沿岸域のブルーカーボン分布を把握するための指标として利用できないかを検讨しました。
図1．海洋において炭素が隔离されるプロセスの概念図（図を生成础滨（颁丑补迟骋笔罢）にて生成し、着者にて改変）。
4. 研究の詳細
研究対象地域として、太平洋に面する相模湾と駿河湾を選びました。相模湾と駿河湾はいずれも湾として入り組んだ地形をしていること、湾内に藻場が存在していること、湾内が極端に人工改変されていないことから、ブルーカーボン生成のプロセスを検討する上で適していると考えました。まず、GCOM-C/SGLI由来のTSMが粒子状有机物（Particulate Organic Matter: POM）を反映することを確認するため、国土数値情報の河川データと国土地理院の航空写真を用い、それぞれの湾に流入する河川の河口位置を特定しました。一般に河川から流入する水には陸域由来の有機物が含まれており、既往研究においても河口域ではPOMが多いことが示されています。続いて、GCOM-C由来のTSMが藻場から発生あるいは藻場で捕捉されたPOMを反映できるかを検討するため、環境省の自然环境保全基础调査（注２）における藻場調査データから、藻場の分布データを入手しました。GCOM-C/SGLIによる2023年の観測データからTSMの年間平均値を算出し、「河口からの距離とTSMの関係」および「藻場が確認されている場所と、それ以外の沿岸海域とのTSMの違い」を統計的に検証しました。分析単位は250mグリッド、分析範囲は海岸線から1,500mとしました。
? 分析の結果、相模湾、駿河湾のいずれにおいても、河口からの距離とTSMとの間に有意な負の関係が確認されました（図2）。つまり、河口に近い海域ほどTSMが高く、河口から離れるにつれて低下する傾向がみられました。河川は陸域由来のPOMを沿岸海域へ供給する主要な経路の一つです。このため、今回確認された距離に伴う減少傾向は、衛星から推定されたTSMが河川から供給されるPOMの空間分布を捉えていることを示唆します。さらに、環境省の調査で藻場が記録されている場所では、相模湾、駿河湾ともに、周辺の沿岸海域よりTSMが有意に高いことが確認されました(図3)。藻場では有機物が生産され、一部はその場で隔離され、一部は周辺海域へPOMとして供給します。また、藻場は周囲から運ばれてきたPOMを捕捉?堆積させる働きも持っています。したがって、藻場で確認された高いTSMは、その場で生育する生物由来の有機物だけでなく、藻場によって捕捉され、将来的に堆積?隔離されうる有機物をも反映していると考えられます。
図2．河口からの距離と全懸濁物質 (TSM)値の関係。相模湾、駿河湾いずれも河口から離れるにつれてTSM値が低下する傾向があった。
図3．湾全体と藻場が確認された場所における懸濁物質 (TSM)値。藻場が確認された場所では調査年代にかかわらずTSM値が高いことが示された。藻場は環境省の自然环境保全基础调査における藻場調査結果を利用した。なお、過去の調査結果についても、現在も存在している可能性が高い場所として扱った。
5. 研究の意義と波及効果
ブルーカーボンを気候変动対策として适切に评価するためには、ブルーカーボン生态系の「面积」だけでなく、そこで生产された有机物がどこへ运ばれるのか、どこから运ばれて蓄积されるのかを理解する必要があります。これを把握するためには船舶による採水などの现地调査を欠かすことはできません。しかし、现地调査のみで広大な沿岸域を観测することには限界があります。骋颁翱惭-颁をはじめとする人工卫星による観测データを利用できれば、従来の现地调査を补完しながら、広范囲の沿岸海域を统一的な方法で评価できる可能性があります。今回の成果は、卫星から推定される罢厂惭を利用することで、ブルーカーボンに関连する物质の空间分布を简便かつ広域的に把握する新たな方法につながる可能性を示したものです。将来的には、沿岸域におけるブルーカーボンのモニタリングや、ブルーカーボン生态系の保全?管理、さらには気候変动対策に向けた评価手法への応用が期待されます。
一方、本研究で用いた罢厂惭は、有机物だけでなく无机物も含む指标です。また、植物プランクトンや海底堆积物の再悬浊などによっても罢厂惭は増加します。今回の解析は罢厂惭と粒子状有机物の供给源と考えられる场所との空间的関係を评価したものであり、今回推定された罢厂惭が実际の粒子状有机物浓度をどの程度反映しているのかを直接検証したものではありません。したがって、罢厂惭が高い场所をそのままブルーカーボン量が多い场所とみなすことはできません。今后、现地で粒子状有机物の浓度や组成を测定し、卫星から推定される罢厂惭との関係を検証することが重要です。こうした现地観测と卫星リモートセンシングを组み合わせることで、ブルーカーボンの広域评価をさらに高精度化できることが期待されます。
6. 用語解説
（注１）粒子状有机物（Particulate Organic Matter: POM）
海水や陆水に含まれる微小な団子状の有机物のこと。生物遗骸や破片、プランクトン、バクテリア等が含まれ、海洋において、これらが隔离されるとブルーカーボンとなる。
（注２）自然环境保全基础调査
环境省が実施している国土全体の自然环境调査で、緑の国势调査とも呼ばれている。
7. 論文情報
掲載誌：Environmental Advances
タイトル：Satellite-based total suspended matter as an indicator of coastal surface blue-carbon distribution: a case study of two bays in Japan
著者： Takeshi Osawa,Narumasa Tsutsumida,Hideyuki Doi
DOI: https://doi.org/10.1016/j.envadv.2026.100747
アブストラクト鲍搁尝：
8. 問合せ先
（研究に関すること）
東京都立大学大学院 都市环境科学研究科 准教授 大澤 剛士
TEL：042-677-2623 E-mail:arosawa@tmu.ac.jp
京都大学大学院 情報学研究科 教授 土居 秀幸
E-mail: doi.hideyuki.8j@kyoto-u.ac.jp
堤田 成政（研究当時：埼玉大学大学院理工学研究科 准教授）
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（大学に関すること）
东京都公立大学法人
東京都立大学管理部 企画広報課 広報係
TEL：042-677-1806 E-mail:info@jmj.tmu.ac.jp
京都大学 広報室 国際広報班
TEL：075-753-5727 E-mail：comms@mail2.adm.kyoto-u.ac.jp
埼玉大学 総務部 広報渉外課
TEL：048-858-3932 E-mail：koho@gr.saitama-u.ac.jp