度（以降，DOと略記）の連続観測を実施した．さらに，
2008年7月29日から8月31日までの約1ヶ月間，多項目
水質計を用いて竹崎島周辺海域で塩分，水温，DO ,濁度 およびクロロフィルa等の隔日観測を行った．本研究で は，現地観測から得られたデータとシャットネラ赤潮お よび青潮の発生との関連について考察する．
2. 現地観測の概要
（1）潮流流速，水温および塩分の連続観測
図-1に示すB3点およびB4点（図中の□印）において，
2008年7月9日から8月22日までの約45日間にわたって, 潮流流速，水温,塩分，DOの連続観測を行った．両観測 点 に は ， そ れ ぞ れ ワ ー ク ホ ー スA D C P（B 3点: 1 2 0 0 kHz,B4点:600kHz, RD Instruments社製）とワイパー式メ モリー水温塩分計（JFEアレック（株）製Compact-CTW）
および小型メモリー式DO計（JFEアレック（株）製 Compact-DOW）を各1台ずつ，高さ0.5mの架台に取り付
2008年夏季に諫早湾で発生した赤潮および青潮と水質動態の関連について
Relationship between the Dynamic Characteristics of Water Quality and Red Tide or Blue Tide Occurred in Isahaya Bay during Summer Season in 2008
多田彰秀
１・阿部和也
２・中村武弘
３・竹之内健太
４Akihide TADA, Kazuya ABE, Takehiro NAKAMURA and Kenta TAKENOUCHI
In order to reveal the relationship between dynamic characteristics of water quality and red tide (or blue tide) occurred in Isahaya Bay, this study deals with in situ measurement by means of not only the Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP) but also water quality measurement sensors. The obtained results were as follows: (1) It was realized that an oxygen depression in the bottom layer broke out along Chattonellared tide. (2) The blue tide in front of the sea-dyke appeared due to the bottom layer's flow into Isahaya Bay from Arikake Sound, which made up for the wind-driven current in the surface layer.
1. はじめに
ここ数年来，諫早湾湾口部の北側周辺海域では，夏季 にシャットネラ赤潮および貧酸素水塊が頻繁に発生して おり，アサリやカキ等の養殖業に甚大な影響を及ぼして いる．また，2008年8月15日には潮受け堤防前面で青潮 と思われる現象が撮影された（朝日新聞，2008）．その ような中，本城（2008）は2007年夏季に有明海で発生し たシャットネラ赤潮について，1）発生の開始が降雨に よる塩分低下と一致すること，および2）赤潮がその増 殖に鉄を要求することを報告している．さらに，竹之内 ら（2008）は，2007年夏季に鶴ノ瀬〜竹崎島〜小長井の 地先で発生したシャットネラ赤潮と塩分およびクロロフ ィルaなどの動態との関連性について検討し，諫早湾湾 口部が降雨に伴う河川流入水の影響を受けやすい海域で あり，赤潮発生と塩分低下との関係を示唆した．一方，
諫早湾内の貧酸素水塊の挙動については，平野ら（2008）
や三品ら（2008）によって明らかにされている．とくに，
後者では海上風の変動が諫早湾内の海洋構造にどのよう な影響を及ぼすかという観点から,それが貧酸素水塊の変 動と如何に関連しているかについて検討された．しかし，
諫早湾内での赤潮および貧酸素水塊の発生メカニズムは 未だに解明されていないのが現状である．
本研究では，シャットネラ赤潮および青潮の発生に関 連する水質要因を明らかにする目的で，昨年度に引き続 き2008年7月上旬から8月下旬にかけてADCP，ワイパー 式メモリー水温塩分計および小型メモリー溶存酸素計を 用いて諫早湾で潮流流速，水温，塩分および溶存酸素濃
１ 正会員 博（工） 長崎大学教授 工学部 社会開発工学科 ２ 学生会員 長崎大学大学院生産科学研究科 ３ 正会員 博（工） 長崎大学教授 環境科学部
４ 正会員 修（工） 独立行政法人 水資源機構 図-1 諫早湾の観測点
けて沈設した．さらに，係留したワイパー式メモリー水 温塩分計を用いて，水表面下1mの水温と塩分の計測も 同時に行った．なお，竹崎島地先のB4点に沈設した ADCPのデータが不良であったため，ADCPに関しては，
諫早湾のほぼ中央に位置するB3点のデータのみを考察対 象としている．
（2）多項目水質計を用いた水質指標に関する隔日観測 図-1に表示されている観測点M0〜M6の7地点におい て，2008年7月29日から8月31日の約1ヶ月間，多項目 水質計（JFEアレック（株）製Model-AAQ1183）を用い て，水温，塩分，DO，濁度，クロロフィルa（以降，
Chl-aと略記）およびpH等の水質指標に関する鉛直分布
を隔日で計測した．なお，毎回の観測は9:00〜10:20の 同じ時間帯で実施された．
3. 観測結果および考察
（1）Chl-aおよびDOのイソプレット
図-2（a）は、M1（鶴ノ瀬）,M0（竹崎港口）,M3（小 長井）で隔日観測されたChl-aのイソプレットである．
長崎県総合水産試験場の赤潮速報（2008）に基づけば，
2008年7月29日，8月12日，8月15日に諫早湾北側海域 でシャットネラ赤潮が発生しており，図-2（a）からも同
日にChl-aの高い値を水表面近傍で確認できる．また，
図-2（b）は同3点で計測されたDOのイソプレットであ り，図中の太線はDOが2mg/lの等値線を表示している．
これらの図より，シャットネラ赤潮の発生とほぼ同時期
に，海底面近傍で貧酸素水塊の発生が認められる．
図-3（a）および図-3（b）は，シャットネラ赤潮に伴 う二枚貝の被害が甚大であった2007年8月2日から9月 19日の約45日間に，M0およびM3において隔日観測され
たChl-aおよびDOのイソプレット図である．2008年夏季
と同じく，2007年8月24日前後で確認された赤潮と貧酸 素水塊がほぼ同時に発生していることが分かる.
（2）鉛直成層度とDO動態との関係
Lie et al.（2006）に倣って，諫早湾における成層度の 時間的変動を定量的に把握するため，次式を用いて水柱 のポテンシャルエネルギー（P）を算出する．
………（1）
ここで，Hは水深，ρは密度，ρ−は密 度 の 鉛 直 平 均 ， gは重力加速度，zは水表面から鉛直上向きにとった座標 である.一般的に言えば，Pの値が大きいほど成層が発達 しており，水柱が有するポテンシャルエネルギーは大き い．すなわち，Pは密度成層の強さを表す指標であると いえる．とくに，夏季には河川からの淡水流入量の増加 や日射による加熱の影響を受けて，水柱が浮力を得るた めポテンシャルエネルギーが大きくなる傾向にある.
図-4（a）は，諫早湾中央部（B3）に最も近い観測点 M5における2008年夏季のσtおよびDOの観測データに基 づき，（1）式を用いて算出した水柱のポテンシャルエネ ルギー（以降，鉛直成層度と呼ぶ．図中の実線）と海底
図-2 2008年夏季のChl-aおよびDOのイソプレット
面上1mで計測されたDO（図中の破線）との時間的変化 を示したものである．図より，2008年7月29日，7月30 日，8月5日および8月15日の成層度は，大きいことが確 認できる．これらと同じ時間帯に底層のDOは小さい値 を示しており，貧酸素状態にあることが分かる．
また，M5での鉛直成層度と底層DO（海底面上1m）
との相関関係を調べたものが，図-4（b）である．鉛直成 層度が大きいほど底層DOの値が小さく，両者に有意な 負の相関が認められる．
（3）竹崎島周辺海域でのChl-aの平面分布
図-5は，赤潮が発生したと思われる2008年7月29日，
8月13日，8月15日におけるChl-aの水表面および水表面
図-3 2007年夏季のChl-aおよびDOのイソプレット
図-4 2008年夏季の鉛直成層度とDO動態との関係
図-5 2008年夏季のChl-aの平面分布
下1mでの平面分布である．7月29日には，釜地区地先の 水表面下1mの広い範囲でChl-a濃度が高い値を示してい る．さらに，8月13日〜15日には竹崎島周辺の水表面で 高い値を示していることも確認できる．なお，8月13日 および8月15日の竹崎港内では，シャットネラ赤潮によ るカニや底魚類の斃死が多数確認された.
（4）諫早湾中央部（B3）での潮流楕円
図-6は，B3（平均水深8.3m）で計測された流速データ を対象に調和解析した結果の中から,海底面上2mおよび
5mにおけるM2分潮（細線）とS2分潮（太線）の潮流楕
円を示している．両分潮の潮流楕円ともに水表面へ向か うに従って，長軸の向きが東南東-西北西から東北東-西 南西へと反時計回りしている．これは島原半島に沿って 卓越する流れの影響を受けているものと考えられる．
（5）諫早湾中央部（B3）での塩分と水温の時間変化 図-7は，2008年7月22日〜8月22日の期間中にB3で計 測された塩分と水温の時間変化を示している．図中には，
水表面下1mと海底面上0.3mで計測された塩分および水 温が，それぞれ細線と太線で示されている．さらに，筑 後川（瀬ノ下）の流量，大浦での潮位および島原（アメ ダス）での日降水量と平均風速も併記されている．図-7
（a）および図-7（b）より，2008年8月5日から8月8日に かけて塩分と水温が鉛直方向にほぼ一様な分布となって いることが分かる．図-7（e）に基づけば，この期間中に
3〜4m/sの風が連吹し，諫早湾内では鉛直混合が卓越し
ていたものと判断される.
（6）諫早湾中央部（B3）でのDO動態と青潮との関係 図-8は，諫早湾中央部B3の海底面上0.35mで計測され
図-6 B3での潮流楕円
図-7 B3における塩分および水温の時間変化
図-8 B3におけるDOの時間的変化
たDOの時間変化を示している．シャットネラ赤潮が発 生した日（2008年7月29日，8月12日）の直後に，DOは 貧酸素状態から無酸素となっていることが確認できる．
とくに，2008年8月15日は早朝より南方向および南西方 向からの風（3〜4m/s）が連吹しており，14:00〜15:00 に潮受け堤防前面で青潮と思われる現象が撮影された
（朝日新聞，2008）．これは南よりの風によって表層部の 水が諫早湾から有明海へ吹送され，それを補うように底 層部で有明海から諫早湾内への補償流が発生し，その流 れによって諫早湾内の貧酸素水塊が湧昇したものと考え られる．
また，図-9は諫早湾中央部のB3で計測された海底面上 2mでの流速の時間変化である．図中には，流速の東西成 分（細線）と南北成分（太線）が併記されている．2008 年8月15日の14:00〜15:00（図中の破線部）には西南西 方向への流れが認められる．さらに，図-10に示すM5で のσtのイソプレットと併せて考察すれば，諫早湾中央部 のB3においても，補償流と共に高密度水が有明海から諫 早湾の底層部に流入していたものと判断される．
4. おわりに
本研究では，赤潮および青潮の発生に関連する水質要 因を明らかにするため，2008年夏季に諫早湾で潮流流速，
水温，塩分，DOの連続観測と多項目水質計による塩分，
水温，DO，クロロフィルa等の隔日観測を行った．その 結果，以下のようなことが明らかとなった．
（1）2007年夏季と同様にシャットネラ赤潮の発生ととも に，高い値のChl-aを水表面近傍で計測することがで きた．
（2）Lieらが提案する鉛直成層度の増加とともに表層で はシャットネラ赤潮の発生が確認された．また，赤潮 発生の直後に海底面近傍で貧酸素水塊の発生も認めら れた．
（3）青潮の発生要因となる貧酸素水塊の湧昇は，離岸風 に伴う吹送流の発達に伴って，それを補償する底層の 流れによって引き起こされた．なお，この流れ（補償 流）と共に，有明海から諫早湾の底層部へ高密度水が 流入していることも観測データより確認できた．
謝辞：本研究を遂行するにあたり，国土交通省九州地方 整備局筑後川河川事務所からは筑後川の流量データをご 提供頂きました．また，水温，塩分およびChl-a等の隔 日観測では，長崎大学大学院生産科学研究科環境システ ム工学専攻を修了した宮崎康平君から多大なご協力を頂
きました．さらに，佐賀県大浦漁業協同組合の大鋸幸弘 船長にご協力頂きました．ここに記して深甚なる謝意を 表します．
参 考 文 献
朝日新聞：諫早湾に青潮，2008年8月20日，朝刊，27面．
気象庁ホームページ：http://www.date.kishou.go.jp/
国土交通省九州地方整備局筑後川河川事務所ホームページ：
http://www.qsr.mlit.go.jp/chikugo/
竹ノ内健太・多田彰秀・中村武弘・森英二郎（2008）；2007 年夏季の諫早湾湾口部における塩分とクロロフィルaの動 態について，海岸工学論文集，pp.1011-1015．
長 崎 県 総 合 水 産 試 験 場 （2 0 0 8） ： 赤 潮 速 報 ， http://www.marinelabo.nagasaki.nagasaki.jp/index.html 農林水産省九州農政局農地整備課（2008）：情報公開資料 平 野 慶 二 ・ 松 田 正 彦 ・ 北 原 茂 ・ 品 川 明 ・ 日 向 野 純 也
（2008）：諫早湾内の諫早市小長井町地先干潟の貧酸素化 の実態とその対策，平成20年度日本水産工学会学術講演 会講演論文集，pp．273-275．
本城凡夫（2008）：赤潮に関する研究成果と研究課題，平成 20年度NPO法人有明海再生機構「有明海再生に関するシ ンポジウム」講演集，pp.15-24．
三品裕史・中田英昭・平野慶二・高橋鉄哉（2008）：諫早湾 における底層貧酸素水塊の変動特性：特に風の影響につ いて，熊本・佐賀・長崎 三大学合同第5回みらい有明・
不知火シンポジウム要旨集，pp.31-34．
Lie, Heung-Jae, Cheol-Ho Cho, Seok Lie and Eun-Pyo Lim (2006) : Change in the hydrodynamic regime with an indication of depletion after the dyke closure in the Saemangeum area, Proc.
Marine Environmental Change by LargeTidal Flat Developments: Comprative Study on Saemangeum, Korea and Isahaya, Japan, pp.29-43.
図-9 B3での潮流流速の時間変化（海底面上2m）
図-10 2008年夏季のM5におけるσtのイソプレット
