自動連続観測機器による琵琶湖深水層における低
酸素化水塊の動態解析
＊ 焦春萌・石川俊之・早川和秀・辻村茂男
（琵琶湖環境科学研究センター）
1 はじめに 琵琶湖北湖では、水深 90ｍを超える第一湖盆を中 心に、9 月から 12 月の間、低い溶存酸素濃度が観測 され、生物の生存に必要な溶存酸素濃度の目安とされ る2 mg/l より低くなることが起こっている。実際、 溶存酸素濃度の低下した湖底からは魚類のイサザ （ハゼ科の固有種）やスジエビの死骸が 2007 年 12 月、自律型潜水ロボット「淡探」の調査で発見 されている。このような湖底の状況を正確に把握 するため、本研究では、自動連続観測機器を用い て、溶存酸素濃度の低下した水塊を観測し、その動態 を明らかにすることを目的とした。 2 方法 自動連続観測は、図の示したように、第一湖盆の中 心を通した南北に湖盆を横断する線上（N1～N6）で行 った。調査の種類は以下のように分けられる。 1) RBR 社製の高精度水温計・溶存酸素計 3 台 第一湖盆の水温・溶存酸素濃度の時間・空間変化の 詳しい構造を測るために、N3、N4、N5 のそれぞれ湖 底から 1m において測定精度±0.002℃の水温計、測定 精度±1％の溶存酸素計を設置した。 2) サーミスタ温度計 第一湖盆の湖底境界層の水温成層構造および内部 波を把握するため、N3、N4、N5 のそれぞれ湖底から 2m 毎に計 8 個の水温ロガー（TidbiT、OnSet 社製、測 定精度±0.2℃）、表水層に 5m 毎に計 7 個の水温ロガ ーを設置し、年間を通して 5 分間隔で鉛直水温分布を 自動連続測定した。3) 精密測流装置 ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler:ドップラー流向流速計) 第一湖盆の深水層の流れおよび内部波を把握する ため、N4、N5 のそれぞれ湖底から 1m において、ADCP 流速計（NORTEK AS 社製、測定精度：流向は±2 度、 流速は±0.5cm/s）を設置した。なお、この流速計で 湖底から 2m 毎に 30m の範囲の流れの鉛直分布を観測 できる。 また、湖底境界層の水温・溶存酸素濃度の波動の 特徴を理解するために、データの局所回帰（LOWESS、 Cleveland et al., 1979）を行い、原データとの残差 を「短期変動」とした。また、流れデータの回転スペ クトル解析（Rotary Spectrum Analyses）も行った。
3 結果と考察 夏の琵琶湖深底部における低酸素水塊の DO の値は 区間分布が不均一で時間的にも変化していて、その動 態は物理変数（水温、流れ）に依存することが分かっ た。N3、N5 における水温と DO 値の短期変動（水温と DO 値－LOWESS（観測値からその LOWESS 値を引いた 値））は正の相関（N3 の水温短期変動値と DO 短期変 動値：R=0.82、 P＜10-5 、N5 の水温短期変動値と DO 短期変動値：R=0.76、 P＜10-5）である。また、N3 の 水温短期変動値と N5 の水温短期変動値、N3 の DO 短 期変動値と N5 の DO 短期変動値はそれぞれ負の相関 （N3 の水温と N5 の水温：R=－0.68、P＜10-5 、N3 の DO と N5 の DO 値：R=-0.41、 P＜10-5）である。また、 N4 における DO 値が年間最小値になった時期と流速の 絶対値が最小になった時期とが一致していることが 分かった。さらに、水温、溶存酸素濃度は流れととも に 5 日の周期を持って変化していることが分かった。 低酸素水塊のダイナミクスを更なる詳細に調査・研 究していく必要があると考えられた。 34.95 35.05 35.15 35.25 35.35 35.45 35.55 135.8 135.9 136 136.1 136.2 136.3 N2： サーミスタチェーン N3： サーミスタチェーン、 DO計 N4： サーミスタチェーン、 DO計（２台）、 ADCP N5： サーミスタチェーン、 DO計、 ADCP N6： SeaBirdのDO計 N1： サーミスタチェーン
