JP2001211777A - 海洋生産物増殖方法及び装置 - Google Patents
海洋生産物増殖方法及び装置Info
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- JP2001211777A JP2001211777A JP2000025054A JP2000025054A JP2001211777A JP 2001211777 A JP2001211777 A JP 2001211777A JP 2000025054 A JP2000025054 A JP 2000025054A JP 2000025054 A JP2000025054 A JP 2000025054A JP 2001211777 A JP2001211777 A JP 2001211777A
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- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/80—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in fisheries management
- Y02A40/81—Aquaculture, e.g. of fish
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- Farming Of Fish And Shellfish (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 海洋の栄養塩をコントロールすることによ
り、海洋の生態系を制御し、生産性向上、汚染海域再生
を図る海洋生産物増殖方法及び装置を課題とする。 【解決手段】 船舶１０に搭載され、目的の海域内の海
水１１中に一次生産者である大型プランクトンを増殖さ
せる栄養塩を投与する栄養塩投与手段１２と、該投与さ
れた栄養塩の濃度を計測する栄養塩計測手段１３と、該
計測された濃度から栄養塩の投与量を調整する調整手段
とを具備するものである。
り、海洋の生態系を制御し、生産性向上、汚染海域再生
を図る海洋生産物増殖方法及び装置を課題とする。 【解決手段】 船舶１０に搭載され、目的の海域内の海
水１１中に一次生産者である大型プランクトンを増殖さ
せる栄養塩を投与する栄養塩投与手段１２と、該投与さ
れた栄養塩の濃度を計測する栄養塩計測手段１３と、該
計測された濃度から栄養塩の投与量を調整する調整手段
とを具備するものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は海洋の栄養塩をコン
トロールすることにより、海洋の生態系を制御し、生産
性向上、汚染海域再生を図る海洋生産物増殖方法及び装
置に関する。
トロールすることにより、海洋の生態系を制御し、生産
性向上、汚染海域再生を図る海洋生産物増殖方法及び装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】海洋は陸地の約2.４倍の面積を持ってい
るにもかかわらず、人間の食物のうち海産由来のものは
２％に過ぎない。また、海洋は陸地の約2.４倍の面積を
持っているが、全海洋の９０％を占める外洋域の魚類生
産量は海洋全体の約0.８％程度であり、まだまだ開発の
余地が多く残されている。
るにもかかわらず、人間の食物のうち海産由来のものは
２％に過ぎない。また、海洋は陸地の約2.４倍の面積を
持っているが、全海洋の９０％を占める外洋域の魚類生
産量は海洋全体の約0.８％程度であり、まだまだ開発の
余地が多く残されている。
【０００３】一般に生産性の高い湧昇域と生産性の低い
外洋域の違いはその栄養塩濃度にあるとされている。し
たがって、栄養塩濃度を上げることで生産性を上げるこ
とができると考えられる。
外洋域の違いはその栄養塩濃度にあるとされている。し
たがって、栄養塩濃度を上げることで生産性を上げるこ
とができると考えられる。
【０００４】ここで、海洋生態系における食物連鎖は、
植物プランクトンの光合成による一次生産から始まる。
この一次生産者を食べる食植動物プランクトンは捕食者
と呼ばれている。これに続く栄養段階として、食植動物
種を捕食する肉食動物プランクトンがあり、さらにそれ
ら小型の肉食動物を捕食する大型の肉食動物がある。
植物プランクトンの光合成による一次生産から始まる。
この一次生産者を食べる食植動物プランクトンは捕食者
と呼ばれている。これに続く栄養段階として、食植動物
種を捕食する肉食動物プランクトンがあり、さらにそれ
ら小型の肉食動物を捕食する大型の肉食動物がある。
【０００５】一般的に栄養塩濃度が高い海域は高い生産
力を持つとされている。上記湧昇域では高栄養塩濃度に
支えられた高い一次生産（植物プランクトンによる生
産）により生態系が健全に維持されている。一方、富栄
養化海域では、湧昇域と同様に、栄養塩濃度が高く生産
性も高いが、一次生産により生産された有機物が捕食者
（動物プランクトン、魚等）に利用されないため実質的
な生産性は低く、結果として水質が汚染されている。例
えば内湾等は栄養塩は十分であるが、海産物はとれず、
赤潮等の水質汚濁状態になっているのはこのことを示し
ている。
力を持つとされている。上記湧昇域では高栄養塩濃度に
支えられた高い一次生産（植物プランクトンによる生
産）により生態系が健全に維持されている。一方、富栄
養化海域では、湧昇域と同様に、栄養塩濃度が高く生産
性も高いが、一次生産により生産された有機物が捕食者
（動物プランクトン、魚等）に利用されないため実質的
な生産性は低く、結果として水質が汚染されている。例
えば内湾等は栄養塩は十分であるが、海産物はとれず、
赤潮等の水質汚濁状態になっているのはこのことを示し
ている。
【０００６】ここで、海洋生産物を増殖する方法とし
て、従来においては、海洋中に欠損している栄養素を決
定するために、海洋の表面の海水を調査し、窒素を固定
する微生物と、微生物に窒素を固定させるのに十分な栄
養素と、他の欠損している栄養素とを有する肥料とを海
水に施し、富栄養化により起こる増加した海産物の生産
を収穫することを包含する海洋における海産物生産を増
加させる方法が提案されている（特表平９−５１２４３
２号参照）。
て、従来においては、海洋中に欠損している栄養素を決
定するために、海洋の表面の海水を調査し、窒素を固定
する微生物と、微生物に窒素を固定させるのに十分な栄
養素と、他の欠損している栄養素とを有する肥料とを海
水に施し、富栄養化により起こる増加した海産物の生産
を収穫することを包含する海洋における海産物生産を増
加させる方法が提案されている（特表平９−５１２４３
２号参照）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法は一次生産量を増加させることは可能であるも
のの、窒素が十分に存在していても他の栄養素との比率
によっては有害赤潮の原因である渦鞭毛藻と呼ばれる植
物プランクトンが増殖する可能性があり、添加栄養素が
捕食者に利用されず、赤潮等の海域汚濁を引き起こすお
それがある、という問題がある。従って、添加した栄養
素が有用な高次捕食者に有効に利用されるための技術が
必要であり、そのような技術の出現が要望されている。
来の方法は一次生産量を増加させることは可能であるも
のの、窒素が十分に存在していても他の栄養素との比率
によっては有害赤潮の原因である渦鞭毛藻と呼ばれる植
物プランクトンが増殖する可能性があり、添加栄養素が
捕食者に利用されず、赤潮等の海域汚濁を引き起こすお
それがある、という問題がある。従って、添加した栄養
素が有用な高次捕食者に有効に利用されるための技術が
必要であり、そのような技術の出現が要望されている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
［請求項１］の発明は、海洋における生産物を増殖する
方法であって、海域内において一次生産者である大型プ
ランクトン生産量を制御することにより、海洋生産物の
生産量を制御し、海洋生産物を増殖することを特徴とす
る。ここで、大型プランクトンの生産量の制御を栄養塩
の種類、濃度及び比率の内のいずれかを制御するように
してもよい。また、栄養塩としては、窒素（Ｎ）、リン
酸（Ｐ）及びケイ素（Ｓｉ）のいずれかを制御するよう
にしてもよい。
［請求項１］の発明は、海洋における生産物を増殖する
方法であって、海域内において一次生産者である大型プ
ランクトン生産量を制御することにより、海洋生産物の
生産量を制御し、海洋生産物を増殖することを特徴とす
る。ここで、大型プランクトンの生産量の制御を栄養塩
の種類、濃度及び比率の内のいずれかを制御するように
してもよい。また、栄養塩としては、窒素（Ｎ）、リン
酸（Ｐ）及びケイ素（Ｓｉ）のいずれかを制御するよう
にしてもよい。
【０００９】［請求項２］の発明は、請求項１におい
て、上記大型プランクトンの制御をケイ素（Ｓｉ）／Ｎ
≧１のモル比率となる栄養塩を投入することを特徴とす
る。
て、上記大型プランクトンの制御をケイ素（Ｓｉ）／Ｎ
≧１のモル比率となる栄養塩を投入することを特徴とす
る。
【００１０】［請求項３］の発明は、請求項１におい
て、上記栄養塩の濃度が２＜窒素（Ｎ）／リン（Ｐ）＜
１１５のモル比率となる栄養塩を投入することを特徴と
する。
て、上記栄養塩の濃度が２＜窒素（Ｎ）／リン（Ｐ）＜
１１５のモル比率となる栄養塩を投入することを特徴と
する。
【００１１】［請求項４］の発明は、請求項１乃至３の
いずれか１項において、上記大型プランクトンがケイ素
成分を投入することで該ケイ素成分により増加する珪藻
類であることを特徴とする。
いずれか１項において、上記大型プランクトンがケイ素
成分を投入することで該ケイ素成分により増加する珪藻
類であることを特徴とする。
【００１２】［請求項５］の発明は、請求項１におい
て、 上記大型プランクトンの制御が、海上又は陸上の
いずれであることを特徴とする。ここで、海上からの制
御方法としては、船舶、ブイ及び浮体構造物のいずれか
よりするようにすればよい。また、陸上からの制御方法
としては、浮体構造物及びパイプラインのいずれかより
するようにすればよい。
て、 上記大型プランクトンの制御が、海上又は陸上の
いずれであることを特徴とする。ここで、海上からの制
御方法としては、船舶、ブイ及び浮体構造物のいずれか
よりするようにすればよい。また、陸上からの制御方法
としては、浮体構造物及びパイプラインのいずれかより
するようにすればよい。
【００１３】［請求項６］の発明は、請求項１におい
て、上記大型プランクトンの制御が、海域内の有光層に
おいて滞留させつつ制御することを特徴とする。また、
有光層に滞留させるために、淡水に希釈した栄養塩を撒
布するようにすればよい。また、有光層に滞留させるた
めに、希釈した栄養塩を加温した後撒布するようにすれ
ばよい。また、水流を攪拌することにより広範囲に栄養
塩を撒布するようにすればよい。
て、上記大型プランクトンの制御が、海域内の有光層に
おいて滞留させつつ制御することを特徴とする。また、
有光層に滞留させるために、淡水に希釈した栄養塩を撒
布するようにすればよい。また、有光層に滞留させるた
めに、希釈した栄養塩を加温した後撒布するようにすれ
ばよい。また、水流を攪拌することにより広範囲に栄養
塩を撒布するようにすればよい。
【００１４】［請求項７］の発明は、請求項１におい
て、上記大型プランクトンの制御が、対象海域の植物プ
ランクトン量、栄養塩濃度のいずれか一以上、或いは植
物プランクトン量、栄養塩濃度に換算可能な指標のいず
れか一以上であることを特徴とする。
て、上記大型プランクトンの制御が、対象海域の植物プ
ランクトン量、栄養塩濃度のいずれか一以上、或いは植
物プランクトン量、栄養塩濃度に換算可能な指標のいず
れか一以上であることを特徴とする。
【００１５】［請求項８］の発明は、請求項１におい
て、上記植物プランクトン量に換算可能な指標がクロロ
フィル量、紫外光の吸光度、蛍光のいずれか又はこれら
の併用であることを特徴とする。
て、上記植物プランクトン量に換算可能な指標がクロロ
フィル量、紫外光の吸光度、蛍光のいずれか又はこれら
の併用であることを特徴とする。
【００１６】［請求項９］の発明は、請求項１乃至８の
いずれか１項において、上記海洋生産物が動物プランク
トン又は魚類であることを特徴とする。
いずれか１項において、上記海洋生産物が動物プランク
トン又は魚類であることを特徴とする。
【００１７】［請求項１０］の海洋生産物増殖装置の発
明は、海洋における生産物を増殖する海洋生産物増殖装
置であって、海域内において一次生産者である大型プラ
ンクトンを増殖させる栄養塩を投与する手段と、該投与
された栄養塩の濃度を計測する計測手段と、該計測され
た濃度から栄養塩の投与量を調整する調整手段とを具備
することを特徴とする。
明は、海洋における生産物を増殖する海洋生産物増殖装
置であって、海域内において一次生産者である大型プラ
ンクトンを増殖させる栄養塩を投与する手段と、該投与
された栄養塩の濃度を計測する計測手段と、該計測され
た濃度から栄養塩の投与量を調整する調整手段とを具備
することを特徴とする。
【００１８】［請求項１１］の発明は、請求項１０にお
いて、上記栄養塩の投与手段が船舶又は陸上のいずれか
に設置してなることを特徴とする。
いて、上記栄養塩の投与手段が船舶又は陸上のいずれか
に設置してなることを特徴とする。
【００１９】［請求項１２］の発明は、請求項１２にお
いて、上記栄養塩の投与手段が陸上に設置してなり、投
与された栄養塩を攪拌する攪拌手段を具備してなること
を特徴とする。
いて、上記栄養塩の投与手段が陸上に設置してなり、投
与された栄養塩を攪拌する攪拌手段を具備してなること
を特徴とする。
【００２０】［請求項１３］の発明は、請求項１０にお
いて、上記栄養塩の投与に淡水を添加する淡水添加手段
を具備することを特徴とする。
いて、上記栄養塩の投与に淡水を添加する淡水添加手段
を具備することを特徴とする。
【００２１】［請求項１４］の発明は、請求項１０にお
いて、上記栄養塩の投与に投与水を加温する加温手段を
具備することを特徴とする。
いて、上記栄養塩の投与に投与水を加温する加温手段を
具備することを特徴とする。
【００２２】［請求項１５］の発明は、請求項１０にお
いて、上記測定手段が海水中の硝酸濃度を測定する手段
と、ケイ酸濃度を測定する手段とを具備することを特徴
とする。
いて、上記測定手段が海水中の硝酸濃度を測定する手段
と、ケイ酸濃度を測定する手段とを具備することを特徴
とする。
【００２３】［請求項１６］の発明は、請求項１０にお
いて、上記測定手段が可視・近赤外領域の波長を計測す
る手段とを具備することを特徴とする。
いて、上記測定手段が可視・近赤外領域の波長を計測す
る手段とを具備することを特徴とする。
【００２４】［請求項１７］の発明は、請求項１０にお
いて、上記測定手段が可視・近赤外領域の波長を計測
し、分光測定によりクロロフィル濃度を計測する手段と
を具備することを特徴とする。
いて、上記測定手段が可視・近赤外領域の波長を計測
し、分光測定によりクロロフィル濃度を計測する手段と
を具備することを特徴とする。
【００２５】［請求項１８］の発明は、請求項１０にお
いて、上記投与する栄養塩がケイ素／Ｎ≧１のモル比率
であることを特徴とする。
いて、上記投与する栄養塩がケイ素／Ｎ≧１のモル比率
であることを特徴とする。
【００２６】［請求項１９］の発明は、請求項１０にお
いて、上記栄養塩の濃度が２＜窒素（Ｎ）／リン（Ｐ）
＜１１５のモル比率であることを特徴とする。
いて、上記栄養塩の濃度が２＜窒素（Ｎ）／リン（Ｐ）
＜１１５のモル比率であることを特徴とする。
【００２７】［請求項２０］の発明は、請求項１０にお
いて、上記大型プランクトンがケイ素成分を投入するこ
とで該ケイ素成分により増加する珪藻類であることを特
徴とする。
いて、上記大型プランクトンがケイ素成分を投入するこ
とで該ケイ素成分により増加する珪藻類であることを特
徴とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を以下に説明
するが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるもの
ではない。
するが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるもの
ではない。
【００２９】本発明者等は、湧昇域と富栄養化海域の違
いは植物プランクトンの種にあると考え、植物プランク
トン種のコントロールによる生態系制御を考案した。植
物プランクトンの増殖は、様々な環境条件で大きく影響
を受けるが、その中でも栄養塩濃度に着目した。
いは植物プランクトンの種にあると考え、植物プランク
トン種のコントロールによる生態系制御を考案した。植
物プランクトンの増殖は、様々な環境条件で大きく影響
を受けるが、その中でも栄養塩濃度に着目した。
【００３０】その結果、栄養塩と植物プランクトン種・
量との間に関係があり、栄養塩の濃度及び比を制御する
ことにより、一次生産を制御でき、さらに捕食者を含む
生態系までも制御可能であることを見出した。
量との間に関係があり、栄養塩の濃度及び比を制御する
ことにより、一次生産を制御でき、さらに捕食者を含む
生態系までも制御可能であることを見出した。
【００３１】従って、前記課題は、一次生産者である植
物プランクトンの必須栄養塩（窒素、リン酸、ケイ素）
をコントロールする、海洋生態系制御システムによって
達成される。即ち、本発明は、栄養塩が一次生産の律速
となっている海域の生産性の向上を目的とし、窒素、リ
ン、ケイ素の濃度及び比をコントロールすることによっ
て前記課題を達成するものである。
物プランクトンの必須栄養塩（窒素、リン酸、ケイ素）
をコントロールする、海洋生態系制御システムによって
達成される。即ち、本発明は、栄養塩が一次生産の律速
となっている海域の生産性の向上を目的とし、窒素、リ
ン、ケイ素の濃度及び比をコントロールすることによっ
て前記課題を達成するものである。
【００３２】本発明では、海域内において一次生産者で
ある大型プランクトン生産量を制御することにより、海
洋生産物の生産量を制御し、海洋生産物を増殖すること
により、海洋生産物増殖するように図ったものである。
ある大型プランクトン生産量を制御することにより、海
洋生産物の生産量を制御し、海洋生産物を増殖すること
により、海洋生産物増殖するように図ったものである。
【００３３】また、本発明では、ケイ素成分を投入する
ことで該ケイ素成分を取り込むことにより増殖するプラ
ンクトンが大型プランクトンであり、主に珪藻類であ
る。これは、珪藻類が栄養塩としてのケイ素成分を体内
に取り入れ、増殖率が大きいからである。なお、代表的
な珪藻類としては、例えばSkeltonema costatum,Chaeto
ceros didymum,Rhizosolenia setigera 等を挙げること
ができるが、本発明はこれらのもに何ら限定されるもの
ではない。
ことで該ケイ素成分を取り込むことにより増殖するプラ
ンクトンが大型プランクトンであり、主に珪藻類であ
る。これは、珪藻類が栄養塩としてのケイ素成分を体内
に取り入れ、増殖率が大きいからである。なお、代表的
な珪藻類としては、例えばSkeltonema costatum,Chaeto
ceros didymum,Rhizosolenia setigera 等を挙げること
ができるが、本発明はこれらのもに何ら限定されるもの
ではない。
【００３４】また、本発明は、栄養塩が一次生産の律速
となっている海域の富栄養化水質汚染海域の再生を目的
とし、窒素、リン、ケイ素の濃度及び比をコントロール
することことができる。
となっている海域の富栄養化水質汚染海域の再生を目的
とし、窒素、リン、ケイ素の濃度及び比をコントロール
することことができる。
【００３５】すなわち、生産性の高い湧昇域等において
主要な一次生産者となっている珪藻類を優占化させるた
め、Ｓｉ／Ｎのモル比率は珪藻類の元素比であるＳｉ／
Ｎ＝１以上のモル比率になるように栄養塩をコントロー
ルすることにより、海洋の生産性を向上させ、且つ赤潮
等の海域汚濁障害を防ぐことができる。よって、本発明
では、上記大型プランクトンの制御はケイ素（Ｓｉ）／
窒素（Ｎ）≧１となるように栄養塩を投入するようにし
ている。なお、目的の海域の栄養素の分布により、該Ｓ
ｉ／Ｎモル比率は種々変化するものとなるが少なくとも
Ｓｉ／Ｎ＝１以上になるように栄養塩をコントロールす
ることが必須である。
主要な一次生産者となっている珪藻類を優占化させるた
め、Ｓｉ／Ｎのモル比率は珪藻類の元素比であるＳｉ／
Ｎ＝１以上のモル比率になるように栄養塩をコントロー
ルすることにより、海洋の生産性を向上させ、且つ赤潮
等の海域汚濁障害を防ぐことができる。よって、本発明
では、上記大型プランクトンの制御はケイ素（Ｓｉ）／
窒素（Ｎ）≧１となるように栄養塩を投入するようにし
ている。なお、目的の海域の栄養素の分布により、該Ｓ
ｉ／Ｎモル比率は種々変化するものとなるが少なくとも
Ｓｉ／Ｎ＝１以上になるように栄養塩をコントロールす
ることが必須である。
【００３６】上記栄養塩は、窒素（Ｎ）として、例えば
硝酸ナトリウム、硝酸カリウム等の硝酸塩もしくはアン
モニア、尿素、リンとしてリン酸ナトリウム、リン酸カ
リウム等のリン酸塩、ケイ素としてケイ酸カリウム、ケ
イ酸ナトリウム等のケイ酸塩を挙げることができる。
硝酸ナトリウム、硝酸カリウム等の硝酸塩もしくはアン
モニア、尿素、リンとしてリン酸ナトリウム、リン酸カ
リウム等のリン酸塩、ケイ素としてケイ酸カリウム、ケ
イ酸ナトリウム等のケイ酸塩を挙げることができる。
【００３７】上記窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）、ケイ素のバ
ランスは、Ｎ／Ｐのモル比率は海洋の植物プランクトン
類の元素比（２〜１１５）に従っている。すなわち、上
記栄養塩の濃度を、Ｓｉ／Ｎモル比率以外の要素とし
て、さらに、２＜Ｎ／Ｐ＜１１５のモル比率となるよう
に制御すればよい。
ランスは、Ｎ／Ｐのモル比率は海洋の植物プランクトン
類の元素比（２〜１１５）に従っている。すなわち、上
記栄養塩の濃度を、Ｓｉ／Ｎモル比率以外の要素とし
て、さらに、２＜Ｎ／Ｐ＜１１５のモル比率となるよう
に制御すればよい。
【００３８】また、目的とする海洋生物増殖海域の光合
成が有効に機能する範囲であるいわゆる有光層（例えば
外洋においては水面下２００ｍ程度）に栄養塩を滞留す
ることが肝要である。このため、船舶等のように特定海
域を航行する場合には、特に栄養塩を拡散する手段を設
ける必要はないが、特定水域に停泊しているような場合
や、陸上から送給手段により海水中に栄養塩を投入する
ような場合には、強制的に水流を発生させる攪拌手段を
用いる必要がある。
成が有効に機能する範囲であるいわゆる有光層（例えば
外洋においては水面下２００ｍ程度）に栄養塩を滞留す
ることが肝要である。このため、船舶等のように特定海
域を航行する場合には、特に栄養塩を拡散する手段を設
ける必要はないが、特定水域に停泊しているような場合
や、陸上から送給手段により海水中に栄養塩を投入する
ような場合には、強制的に水流を発生させる攪拌手段を
用いる必要がある。
【００３９】このように、本発明によれば、窒素
（Ｎ）、リン（Ｐ）、ケイ素（Ｓｉ）の濃度及び比をコ
ントロールすることにより、目的の海洋生物増産海域内
において一次生産者である大型プランクトン生産量を制
御することができ、この結果、海洋生産物の生産量を制
御し、海洋生産物を増殖することにより、海洋生産物増
殖することができる。
（Ｎ）、リン（Ｐ）、ケイ素（Ｓｉ）の濃度及び比をコ
ントロールすることにより、目的の海洋生物増産海域内
において一次生産者である大型プランクトン生産量を制
御することができ、この結果、海洋生産物の生産量を制
御し、海洋生産物を増殖することにより、海洋生産物増
殖することができる。
【００４０】すなわち、海水中にＳｉ、Ｎ及びＰが全く
無いような場合には、海水の汚濁はないが、海水中に、
Ｓｉがなく、Ｎ及びＰがあるような場合には、渦ベン毛
藻類等の微細な植物プランクトンが増殖し、海水汚濁と
なり、赤潮等の発生の原因となる。これに対して、海水
中にＳｉ、Ｎ及びＰの三種類の栄養素があるような場合
には、珪藻類等の大型のプランクトンが増殖し、該大型
プランクトンを動物プランクトンが捕食し、該動物プラ
ンクトンを魚類が捕食することで海域中に海洋生物が増
殖することになる。
無いような場合には、海水の汚濁はないが、海水中に、
Ｓｉがなく、Ｎ及びＰがあるような場合には、渦ベン毛
藻類等の微細な植物プランクトンが増殖し、海水汚濁と
なり、赤潮等の発生の原因となる。これに対して、海水
中にＳｉ、Ｎ及びＰの三種類の栄養素があるような場合
には、珪藻類等の大型のプランクトンが増殖し、該大型
プランクトンを動物プランクトンが捕食し、該動物プラ
ンクトンを魚類が捕食することで海域中に海洋生物が増
殖することになる。
【００４１】［試験例１］以下、本発明の効果を確認す
る試験例について説明する。図４は本試験装置の概略図
である。本試験装置は、恒温槽１０１内に設けられた海
水１０２が入れられた４本の円筒容器１０３Ａ〜１０３
Ｄと、該円筒容器１０３Ａ〜１０３Ｄ内にそれぞれ空気
を送り込むコンプレッサー１０４とから構成してなるも
のである。コンプレッサー１０４から送り出された空気
１０５は、散気管１０６を通じて海水１０２中に導入さ
れ、各々の円筒容器１０３Ａ〜１０３Ｄ内の海水を攪拌
して均一な系としている。また、円筒容器１０３Ａ〜１
０３Ｄは、アクリル製の直径１８ｃｍ、高さ６０ｃｍの
円柱の容器である。なお、恒温槽１０１は、光を制御可
能なフォトチャンバーであり、温度・明暗を制御する機
能を備えている。
る試験例について説明する。図４は本試験装置の概略図
である。本試験装置は、恒温槽１０１内に設けられた海
水１０２が入れられた４本の円筒容器１０３Ａ〜１０３
Ｄと、該円筒容器１０３Ａ〜１０３Ｄ内にそれぞれ空気
を送り込むコンプレッサー１０４とから構成してなるも
のである。コンプレッサー１０４から送り出された空気
１０５は、散気管１０６を通じて海水１０２中に導入さ
れ、各々の円筒容器１０３Ａ〜１０３Ｄ内の海水を攪拌
して均一な系としている。また、円筒容器１０３Ａ〜１
０３Ｄは、アクリル製の直径１８ｃｍ、高さ６０ｃｍの
円柱の容器である。なお、恒温槽１０１は、光を制御可
能なフォトチャンバーであり、温度・明暗を制御する機
能を備えている。
【００４２】上記の装置を用いて、以下の実験を行っ
た。水槽である円筒容器１０３Ａ〜１０３Ｄ内に長崎沖
から採取した海水１０２を各々１０Ｌづつを入れ、フォ
トチャンバーである恒温槽１０１４内に設置して、所定
の条件（１２時間明：１２時間暗、２５℃の条件）で自
然の状態を一昼夜模擬した。そして、栄養塩としてＮ，
Ｐ，Ｓｉとしてそれぞれ硝酸ナトリウム、リン酸カリウ
ム、ケイ酸カリウムを添加した。本試験例において、
Ｎ，Ｐのモル比は、生産性の高い海域で湧昇している深
層水におけるモル比（２５：２）を基準とし、それぞれ
２５μＭ、２μＭとなるように添加した。Ｓｉは、円筒
容器１０３Ａ〜１０３Ｄ内のＳｉ／Ｎのモル比率を０，
１，２，４と変化させた条件でそれぞれ０，２５，５
０，１００μＭとなるように添加した。 上記栄養塩を
添加後、円筒容器１０３Ａ〜１０３Ｄ内の海水を経時的
にサンプリングし、測定を行った。栄養塩の定量は定法
に従って比色法により行い、クロロフィルａ量は蛍光法
によって測定した。減少した栄養塩は全て一次生産に利
用されたものとし、一次生産量から枯死量を除いたもの
を純一次生産量とした。また、植物プランクトン量はク
ロロフィルａ量をもとに炭素量に換算し、動物プランク
トン量は顕微鏡観察により細胞容積から炭素量を概算し
た。
た。水槽である円筒容器１０３Ａ〜１０３Ｄ内に長崎沖
から採取した海水１０２を各々１０Ｌづつを入れ、フォ
トチャンバーである恒温槽１０１４内に設置して、所定
の条件（１２時間明：１２時間暗、２５℃の条件）で自
然の状態を一昼夜模擬した。そして、栄養塩としてＮ，
Ｐ，Ｓｉとしてそれぞれ硝酸ナトリウム、リン酸カリウ
ム、ケイ酸カリウムを添加した。本試験例において、
Ｎ，Ｐのモル比は、生産性の高い海域で湧昇している深
層水におけるモル比（２５：２）を基準とし、それぞれ
２５μＭ、２μＭとなるように添加した。Ｓｉは、円筒
容器１０３Ａ〜１０３Ｄ内のＳｉ／Ｎのモル比率を０，
１，２，４と変化させた条件でそれぞれ０，２５，５
０，１００μＭとなるように添加した。 上記栄養塩を
添加後、円筒容器１０３Ａ〜１０３Ｄ内の海水を経時的
にサンプリングし、測定を行った。栄養塩の定量は定法
に従って比色法により行い、クロロフィルａ量は蛍光法
によって測定した。減少した栄養塩は全て一次生産に利
用されたものとし、一次生産量から枯死量を除いたもの
を純一次生産量とした。また、植物プランクトン量はク
ロロフィルａ量をもとに炭素量に換算し、動物プランク
トン量は顕微鏡観察により細胞容積から炭素量を概算し
た。
【００４３】実験開始１０日後の純一次生産量を図５に
示す。ここで、図５の縦軸は純一次生産量（植物プラン
クトンによる生産）、横軸はＳｉ／Ｎ（モル比）を表
し、本試験条件によりどの程度植物プランクトンが増加
したかを示すものである。
示す。ここで、図５の縦軸は純一次生産量（植物プラン
クトンによる生産）、横軸はＳｉ／Ｎ（モル比）を表
し、本試験条件によりどの程度植物プランクトンが増加
したかを示すものである。
【００４４】次に、植物プランクトン、動物プランクト
ンの炭素量を図６に示す。ここで、図６の縦軸は植物及
び動物プランクトンの有機炭素量、横軸はＳｉ／Ｎ（モ
ル比）を表し、植物プランクトンが増殖した後、該植物
プランクトンが動物プランクトンにより捕食された結
果、植物プランクトンが減少して、その代わりに動物プ
ランクトンが増大したことを示すものである。
ンの炭素量を図６に示す。ここで、図６の縦軸は植物及
び動物プランクトンの有機炭素量、横軸はＳｉ／Ｎ（モ
ル比）を表し、植物プランクトンが増殖した後、該植物
プランクトンが動物プランクトンにより捕食された結
果、植物プランクトンが減少して、その代わりに動物プ
ランクトンが増大したことを示すものである。
【００４５】図５により明らかなように、本発明の方法
によれば、海水中の純一次生産量を増加させることがで
きる。Ｓｉ／Ｎ＝１（モル比）にすることにより、純一
次生産量がＳｉ／Ｎ＝０（モル比）の約４倍に増加し、
Ｓｉ／Ｎ＝２（モル比）にすることにより、純一次生産
量がＳｉ／Ｎ＝０（モル比）の約5.２倍に増加し、飽和
状態に達した。
によれば、海水中の純一次生産量を増加させることがで
きる。Ｓｉ／Ｎ＝１（モル比）にすることにより、純一
次生産量がＳｉ／Ｎ＝０（モル比）の約４倍に増加し、
Ｓｉ／Ｎ＝２（モル比）にすることにより、純一次生産
量がＳｉ／Ｎ＝０（モル比）の約5.２倍に増加し、飽和
状態に達した。
【００４６】更に図６により明らかなように、Ｓｉ／Ｎ
のモル比率をコントロールすることで捕食者である動物
プランクトンを増産させることができる。
のモル比率をコントロールすることで捕食者である動物
プランクトンを増産させることができる。
【００４７】すなわち、Ｓｉ／Ｎが増加するにつれて動
物プランクトン量が増加し、Ｓｉ／Ｎ＝２（モル比）で
飽和状態に達した。純一次生産量、動物プランクトン量
ともＳｉ／Ｎ＝２（モル比）で飽和状態になったが、海
域によっては飽和するＳｉ／Ｎのモル比率が２より大き
くなる可能性がある。
物プランクトン量が増加し、Ｓｉ／Ｎ＝２（モル比）で
飽和状態に達した。純一次生産量、動物プランクトン量
ともＳｉ／Ｎ＝２（モル比）で飽和状態になったが、海
域によっては飽和するＳｉ／Ｎのモル比率が２より大き
くなる可能性がある。
【００４８】以上に述べた通り、本発明の栄養塩コント
ロールによる海洋生態系制御システムによれば、一次生
産量が増加し、植物プランクトンが有効に動物プランク
トンに摂食されて生産性が向上する。
ロールによる海洋生態系制御システムによれば、一次生
産量が増加し、植物プランクトンが有効に動物プランク
トンに摂食されて生産性が向上する。
【００４９】また、本発明により海洋生物の植物プラン
クトンが増殖した場合であってもその海域周辺の栄養塩
を制御することにより、植物プランクトンを捕食する動
物プランクトンが増殖し、赤潮等の海域汚濁が防止さ
れ、清浄化した海域に復帰することができる。
クトンが増殖した場合であってもその海域周辺の栄養塩
を制御することにより、植物プランクトンを捕食する動
物プランクトンが増殖し、赤潮等の海域汚濁が防止さ
れ、清浄化した海域に復帰することができる。
【００５０】［第１の実施の形態］本発明の実施例を図
１に基づき以下説明する。本発明は、海域の生産性の向
上を目的として、栄養塩が一次生産の律速となっている
海域における植物プランクトンの必須栄養塩をコントロ
ールする海洋生態系制御システムによって達成される。
即ち、栄養塩濃度のモニタリング及び植物プランクトン
のモニタリングを行い、それらの情報をもとに船で栄養
塩を投入し、Ｓｉ／Ｎをコントロールすることで海域を
制御して海域の生産性を向上させることができる。
１に基づき以下説明する。本発明は、海域の生産性の向
上を目的として、栄養塩が一次生産の律速となっている
海域における植物プランクトンの必須栄養塩をコントロ
ールする海洋生態系制御システムによって達成される。
即ち、栄養塩濃度のモニタリング及び植物プランクトン
のモニタリングを行い、それらの情報をもとに船で栄養
塩を投入し、Ｓｉ／Ｎをコントロールすることで海域を
制御して海域の生産性を向上させることができる。
【００５１】図１は海洋における生産物を増殖する海洋
生産物増殖装置の概略図である。図１に示すように、本
実施の形態にかかる海洋生産物増殖装置は、船舶１０に
搭載され、目的の海域内の海水１１中に一次生産者であ
る大型プランクトンを増殖させる栄養塩を投与する栄養
塩投与手段１２と、該投与された栄養塩の濃度を計測す
る栄養塩計測手段１３と、該計測された濃度から栄養塩
の投与量を調整する調整手段（図示せず）とを具備する
ものである。上記船舶１０は、栄養塩を積載し、撒布を
行う船舶であり、栄養塩としてＮ，Ｐ，Ｓｉが積載され
ている。
生産物増殖装置の概略図である。図１に示すように、本
実施の形態にかかる海洋生産物増殖装置は、船舶１０に
搭載され、目的の海域内の海水１１中に一次生産者であ
る大型プランクトンを増殖させる栄養塩を投与する栄養
塩投与手段１２と、該投与された栄養塩の濃度を計測す
る栄養塩計測手段１３と、該計測された濃度から栄養塩
の投与量を調整する調整手段（図示せず）とを具備する
ものである。上記船舶１０は、栄養塩を積載し、撒布を
行う船舶であり、栄養塩としてＮ，Ｐ，Ｓｉが積載され
ている。
【００５２】また、図２に示すように、上記船舶１０に
は、栄養塩２０を撒布するためのパイプ２１、ポンプ２
２及び栄養塩２０を淡水に溶解させるための栄養塩貯溜
タンク２３が備えられている。また、タンク２３には、
淡水を製造する淡水製造装置２４を備えている。
は、栄養塩２０を撒布するためのパイプ２１、ポンプ２
２及び栄養塩２０を淡水に溶解させるための栄養塩貯溜
タンク２３が備えられている。また、タンク２３には、
淡水を製造する淡水製造装置２４を備えている。
【００５３】本実施の形態では、栄養塩計測手段１３
は、海域の栄養塩濃度を観測する手段と搭載したブイ３
１等を用い、海水１１中の硝酸濃度を測定する装置とケ
イ酸濃度を測定する装置とを備えている。上記硝酸濃度
とケイ酸濃度を測定する装置は、定法に従って分析しよ
うとする物質を試薬によって発色させ、その溶液の吸光
度を測定するものである。
は、海域の栄養塩濃度を観測する手段と搭載したブイ３
１等を用い、海水１１中の硝酸濃度を測定する装置とケ
イ酸濃度を測定する装置とを備えている。上記硝酸濃度
とケイ酸濃度を測定する装置は、定法に従って分析しよ
うとする物質を試薬によって発色させ、その溶液の吸光
度を測定するものである。
【００５４】また、栄養塩計測手段１３として、本実施
の形態では、さらに、人工衛星３１を用いている。この
人工衛星３２には、可視・近赤外域の波長を観測できる
センサを備えている。上記人工衛星３２では、分光測定
によりクロロフィル濃度を計測し、海域の植物プランク
トン量の指標とする。クロロフィル濃度は観測データを
演算することにより求められる。
の形態では、さらに、人工衛星３１を用いている。この
人工衛星３２には、可視・近赤外域の波長を観測できる
センサを備えている。上記人工衛星３２では、分光測定
によりクロロフィル濃度を計測し、海域の植物プランク
トン量の指標とする。クロロフィル濃度は観測データを
演算することにより求められる。
【００５５】よって、本実施の形態では、ブイ３１、人
工衛星３２による情報をもとに栄養塩濃度を決定し、船
舶１０に搭載された栄養塩の投与量を調整する調整手段
によりＳｉ／Ｎ＝２（モル比）の条件になるようにパイ
プ２３から栄養塩２０を撒布し、所望海域の海水１１中
の栄養状態を制御する。
工衛星３２による情報をもとに栄養塩濃度を決定し、船
舶１０に搭載された栄養塩の投与量を調整する調整手段
によりＳｉ／Ｎ＝２（モル比）の条件になるようにパイ
プ２３から栄養塩２０を撒布し、所望海域の海水１１中
の栄養状態を制御する。
【００５６】上記のシステムを用いて、例えば年間３６
５日間海上に滞在し、積載量１０万トン、速度１８ノッ
トの船により、沿岸から１００ｋｍの10,000ｋｍ2 の海
域に栄養塩を撒布する場合について説明する。１回に積
載した栄養塩の撒布は５日間で終了し、６日目に新たに
積載するものとする。１回の積載量は、Ｎとしてアンモ
ニア 5,440トン、Ｐとしてリン酸 1,960トン、Ｓｉとし
てケイ酸ナトリウム78,080トンとする。撒布した栄養塩
が植物プランクトンによって有効に利用されるように、
植物プランクトンが光合成を行うことができる範囲（有
光層：外洋においては水面下２００ｍ程度）に栄養塩２
０を滞留させるため、アンモニア、リン酸、ケイ酸ナト
リウムはタンク２３において海水より比重の小さい淡水
によって溶解され、パイプ２１より撒布される。ここ
で、淡水は装置２４においてＲＯ膜あるいは蒸発法を用
いて海水から作られるものとする。
５日間海上に滞在し、積載量１０万トン、速度１８ノッ
トの船により、沿岸から１００ｋｍの10,000ｋｍ2 の海
域に栄養塩を撒布する場合について説明する。１回に積
載した栄養塩の撒布は５日間で終了し、６日目に新たに
積載するものとする。１回の積載量は、Ｎとしてアンモ
ニア 5,440トン、Ｐとしてリン酸 1,960トン、Ｓｉとし
てケイ酸ナトリウム78,080トンとする。撒布した栄養塩
が植物プランクトンによって有効に利用されるように、
植物プランクトンが光合成を行うことができる範囲（有
光層：外洋においては水面下２００ｍ程度）に栄養塩２
０を滞留させるため、アンモニア、リン酸、ケイ酸ナト
リウムはタンク２３において海水より比重の小さい淡水
によって溶解され、パイプ２１より撒布される。ここ
で、淡水は装置２４においてＲＯ膜あるいは蒸発法を用
いて海水から作られるものとする。
【００５７】海域に１６個の栄養塩観測ブイ１３を設置
し、１日１回、人工衛星３２からのデータを受信してモ
ニタリングを行う。上記人工衛星３２のデータによりク
ロロフィル濃度を計測し、海域の一次生産量を推定す
る。
し、１日１回、人工衛星３２からのデータを受信してモ
ニタリングを行う。上記人工衛星３２のデータによりク
ロロフィル濃度を計測し、海域の一次生産量を推定す
る。
【００５８】一次生産量の推定法は以下のように行う。
先ず、人工衛星３２の観測データから海水中のクロロフ
ィル濃度と光合成に使われる光量子エネルギー（４００
〜７００ｎｍ）を算出し、これらのデータから定法に従
って海域の一次生産性を推定する。水中の植物プランク
トンの一次生産量は投入した栄養塩が８０％以上利用さ
れるように４００mgＣ／ｍ2 ／日以上となるようにし、
かつ過栄養域とされる１０００mgＣ／ｍ2 ／日以下とな
るようにする。一次生産量が前述の範囲以上の場合には
栄養塩の供給を一時停止し、それ以下の場合にはブイ１
３によって観測される栄養塩濃度がＮ＝２５μＭ、Ｐ＝
1.56μＭ、Ｓｉ＝５０μＭとなるまで栄養塩の供給を行
う。
先ず、人工衛星３２の観測データから海水中のクロロフ
ィル濃度と光合成に使われる光量子エネルギー（４００
〜７００ｎｍ）を算出し、これらのデータから定法に従
って海域の一次生産性を推定する。水中の植物プランク
トンの一次生産量は投入した栄養塩が８０％以上利用さ
れるように４００mgＣ／ｍ2 ／日以上となるようにし、
かつ過栄養域とされる１０００mgＣ／ｍ2 ／日以下とな
るようにする。一次生産量が前述の範囲以上の場合には
栄養塩の供給を一時停止し、それ以下の場合にはブイ１
３によって観測される栄養塩濃度がＮ＝２５μＭ、Ｐ＝
1.56μＭ、Ｓｉ＝５０μＭとなるまで栄養塩の供給を行
う。
【００５９】このシステムにより、年間約1.５×１０6
ｔＣの純一次生産量となり、約1.８×１０6 ｔの漁獲量
となる。これは、４８０万人の１年間の摂取エネルギー
に相当する。
ｔＣの純一次生産量となり、約1.８×１０6 ｔの漁獲量
となる。これは、４８０万人の１年間の摂取エネルギー
に相当する。
【００６０】［第２の実施の形態］本発明の実施例を図
３に基づき以下説明する。本発明は、一次生産者である
植物プランクトンの必須栄養塩をコントロールする、海
洋生態系制御システムによって達成される。即ち、本発
明は内湾等の富栄養化水質汚染海域において、ケイ素を
バランス良く施すことを特徴とし、その結果として海域
が浄化され、海域を再生させることができる。
３に基づき以下説明する。本発明は、一次生産者である
植物プランクトンの必須栄養塩をコントロールする、海
洋生態系制御システムによって達成される。即ち、本発
明は内湾等の富栄養化水質汚染海域において、ケイ素を
バランス良く施すことを特徴とし、その結果として海域
が浄化され、海域を再生させることができる。
【００６１】図３は海洋における生産物を増殖する海洋
生産物増殖装置の概略図である。図３に示すように、本
実施の形態にかかる海洋生産物増殖装置は、陸上に設置
した栄養塩２０を貯溜した栄養塩タンク４１と、該タン
ク４１から栄養塩２０をポンプ４２を介して海水１１中
へ送給する送給パイプ４３と、海水中に投与された栄養
塩２０を攪拌する攪拌手段である水流発生装置４４と、
該投与された栄養塩の濃度を計測する栄養塩計測手段４
５と、該計測された濃度から栄養塩２０の投与量を調整
する調整手段（図示せず）とを具備するものである。
生産物増殖装置の概略図である。図３に示すように、本
実施の形態にかかる海洋生産物増殖装置は、陸上に設置
した栄養塩２０を貯溜した栄養塩タンク４１と、該タン
ク４１から栄養塩２０をポンプ４２を介して海水１１中
へ送給する送給パイプ４３と、海水中に投与された栄養
塩２０を攪拌する攪拌手段である水流発生装置４４と、
該投与された栄養塩の濃度を計測する栄養塩計測手段４
５と、該計測された濃度から栄養塩２０の投与量を調整
する調整手段（図示せず）とを具備するものである。
【００６２】また、栄養塩タンク４１内では、給水管４
６を通じてポンプ４７によって汲み上げられた海水とケ
イ酸ナトリウム等のケイ酸塩が混合されている。タンク
４１は、ケイ酸塩溶液を有光層に滞留させることを目的
として溶液の比重を小さくするため、温度を上げるヒー
ター４８を備えている。本装置において、供給管４３に
介装されたポンプ４２により、海域へのケイ酸塩溶液の
供給を制御すると共に、水流発生装置（例として「ジェ
ットストリーマー」：商品名）４４により、海域に供給
されたケイ酸塩を海域に拡散させるようにしている。
６を通じてポンプ４７によって汲み上げられた海水とケ
イ酸ナトリウム等のケイ酸塩が混合されている。タンク
４１は、ケイ酸塩溶液を有光層に滞留させることを目的
として溶液の比重を小さくするため、温度を上げるヒー
ター４８を備えている。本装置において、供給管４３に
介装されたポンプ４２により、海域へのケイ酸塩溶液の
供給を制御すると共に、水流発生装置（例として「ジェ
ットストリーマー」：商品名）４４により、海域に供給
されたケイ酸塩を海域に拡散させるようにしている。
【００６３】計測手段は、海水１１中の栄養塩濃度及び
クロロフィル量を観測する装置を搭載したブイ４４によ
り行われており、海水１１中の硝酸濃度及びケイ酸濃度
を測定する装置と、蛍光によりクロロフィル量を計測す
る装置とを備えている。
クロロフィル量を観測する装置を搭載したブイ４４によ
り行われており、海水１１中の硝酸濃度及びケイ酸濃度
を測定する装置と、蛍光によりクロロフィル量を計測す
る装置とを備えている。
【００６４】上記ブイ４４に搭載した計測装置による情
報をもとにＳｉ／Ｎ＝２のモル比率となるようにケイ酸
塩を海域に供給し、海域の浄化を目的として海域を制御
する。
報をもとにＳｉ／Ｎ＝２のモル比率となるようにケイ酸
塩を海域に供給し、海域の浄化を目的として海域を制御
する。
【００６５】上記のシステムを用いて、面積６０４ｋｍ
2 、平均深度9.２ｍの海域で、無機態窒素濃度１０μ
Ｍ、窒素負荷量３５ｔ／日の湾を浄化する。タンク１に
６０％海水及び４０％ケイ酸ナトリウムを混合し、１日
あたり 2,643トンの溶液を３０日間投入する。水流発生
装置４４を６基設置し、海域の攪拌を行う。ブイ４５に
よるクロロフィル量の計測から一次生産量を推定して一
次生産量が３０〜５０mgＣ／ｍ2 ／日となるように監視
し、これ以下の場合にはＳｉの供給を一時停止し、これ
以上の場合にはブイ４５に搭載された計測装置によって
観測される栄養塩濃度がＳｉ／Ｎ＝２のモル比率となる
までＳｉの供給を行う。
2 、平均深度9.２ｍの海域で、無機態窒素濃度１０μ
Ｍ、窒素負荷量３５ｔ／日の湾を浄化する。タンク１に
６０％海水及び４０％ケイ酸ナトリウムを混合し、１日
あたり 2,643トンの溶液を３０日間投入する。水流発生
装置４４を６基設置し、海域の攪拌を行う。ブイ４５に
よるクロロフィル量の計測から一次生産量を推定して一
次生産量が３０〜５０mgＣ／ｍ2 ／日となるように監視
し、これ以下の場合にはＳｉの供給を一時停止し、これ
以上の場合にはブイ４５に搭載された計測装置によって
観測される栄養塩濃度がＳｉ／Ｎ＝２のモル比率となる
までＳｉの供給を行う。
【００６６】このシステムにより海域の窒素、リンは生
物体となり、富栄養状態が解消される。その後は６０％
海水：４０％ケイ酸ナトリウム溶液を1,525 トン／日の
割合で投入することにより海域はＳｉ／Ｎ＝２のモル比
率に保たれ、海域の富栄養化を防ぐことができる。
物体となり、富栄養状態が解消される。その後は６０％
海水：４０％ケイ酸ナトリウム溶液を1,525 トン／日の
割合で投入することにより海域はＳｉ／Ｎ＝２のモル比
率に保たれ、海域の富栄養化を防ぐことができる。
【００６７】なお、図３に示したタンク、ポンプ、パイ
プ等ケイ酸ナトリウム溶液を海面に投入する装置一式
は、陸上に設置しても船舶などの海上浮揚構造物に設置
してもよく汚染海域に応じて適宜選択すればよい。
プ等ケイ酸ナトリウム溶液を海面に投入する装置一式
は、陸上に設置しても船舶などの海上浮揚構造物に設置
してもよく汚染海域に応じて適宜選択すればよい。
【００６８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の［請求項
１］の発明によれば、海洋における生産物を増殖する方
法であって、海域内において一次生産者である大型プラ
ンクトン生産量を制御することにより、海洋生産物の生
産量を制御し、海洋生産物を増殖するので、栄養塩が律
速となっている領域において、漁獲高の向上を図ること
ができる。この結果、海洋生物の増殖をコントロールす
ることができる生産性の高い効果的な海洋牧場を提供す
ることができる。
１］の発明によれば、海洋における生産物を増殖する方
法であって、海域内において一次生産者である大型プラ
ンクトン生産量を制御することにより、海洋生産物の生
産量を制御し、海洋生産物を増殖するので、栄養塩が律
速となっている領域において、漁獲高の向上を図ること
ができる。この結果、海洋生物の増殖をコントロールす
ることができる生産性の高い効果的な海洋牧場を提供す
ることができる。
【００６９】［請求項２］の発明によれば、請求項１に
おいて、上記大型プランクトンの制御をケイ素（Ｓｉ）
／窒素（Ｎ）≧１のモル比率となる栄養塩を投入するの
で、大型プランクトンが増殖し、大型プランクトンを捕
食する動物プランクトン及び魚類の増殖を図ることがで
きる。
おいて、上記大型プランクトンの制御をケイ素（Ｓｉ）
／窒素（Ｎ）≧１のモル比率となる栄養塩を投入するの
で、大型プランクトンが増殖し、大型プランクトンを捕
食する動物プランクトン及び魚類の増殖を図ることがで
きる。
【００７０】［請求項３］の発明によれば、請求項１に
おいて、上記栄養塩の濃度が２＜Ｎ／Ｐ＜１１５のモル
比率となる栄養塩を投入するので、大型プランクトンが
増殖し、大型プランクトンを捕食する動物プランクトン
及び魚類の増殖を図ることができる。
おいて、上記栄養塩の濃度が２＜Ｎ／Ｐ＜１１５のモル
比率となる栄養塩を投入するので、大型プランクトンが
増殖し、大型プランクトンを捕食する動物プランクトン
及び魚類の増殖を図ることができる。
【００７１】［請求項４］の発明によれば、請求項１乃
至３のいずれか１項において、上記大型プランクトンが
ケイ素成分を投入することで該ケイ素成分により増加す
る珪藻類であるので、有害赤潮の原因となる植物プラン
クトンの増殖が抑えられ、大型プランクトンを捕食する
動物プランクトン及び魚類の増殖を図ることができる。
至３のいずれか１項において、上記大型プランクトンが
ケイ素成分を投入することで該ケイ素成分により増加す
る珪藻類であるので、有害赤潮の原因となる植物プラン
クトンの増殖が抑えられ、大型プランクトンを捕食する
動物プランクトン及び魚類の増殖を図ることができる。
【００７２】［請求項５］の発明によれば、請求項１に
おいて、上記大型プランクトンの制御が、海上又は陸上
のいずれであるので、外洋及び内湾において漁獲量の増
大を図ることができる。
おいて、上記大型プランクトンの制御が、海上又は陸上
のいずれであるので、外洋及び内湾において漁獲量の増
大を図ることができる。
【００７３】［請求項６］の発明によれば、請求項１に
おいて、上記大型プランクトンの制御が、海域内の有光
層において滞留させつつ制御するので、投入した栄養塩
を有効利用することができ、生産性を向上させることが
できる。
おいて、上記大型プランクトンの制御が、海域内の有光
層において滞留させつつ制御するので、投入した栄養塩
を有効利用することができ、生産性を向上させることが
できる。
【００７４】［請求項７］の発明によれば、請求項１に
おいて、上記大型プランクトンの制御が、対象海域の植
物プランクトン量、栄養塩濃度のいずれか一以上、或い
は植物プランクトン量、栄養塩濃度に換算可能な指標の
いずれか一以上であるので、常に海水の状態を監視しつ
つ栄養塩をコントロールすることができる。
おいて、上記大型プランクトンの制御が、対象海域の植
物プランクトン量、栄養塩濃度のいずれか一以上、或い
は植物プランクトン量、栄養塩濃度に換算可能な指標の
いずれか一以上であるので、常に海水の状態を監視しつ
つ栄養塩をコントロールすることができる。
【００７５】［請求項８］の発明によれば、請求項１に
おいて、上記植物プランクトン量に換算可能な指標がク
ロロフィル量、紫外光の吸光度、蛍光のいずれか又はこ
れらの併用であるので、常に海水の状態を監視しつつ栄
養塩をコントロールすることができる。
おいて、上記植物プランクトン量に換算可能な指標がク
ロロフィル量、紫外光の吸光度、蛍光のいずれか又はこ
れらの併用であるので、常に海水の状態を監視しつつ栄
養塩をコントロールすることができる。
【００７６】［請求項９］の発明によれば、動物プラン
クトン又は魚類の生産性を増大することができる。
クトン又は魚類の生産性を増大することができる。
【００７７】［請求項１０］の海洋生産物増殖装置の発
明は、海洋における生産物を増殖する海洋生産物増殖装
置であって、海域内において一次生産者である大型プラ
ンクトンを増殖させる栄養塩を投与する手段と、該投与
された栄養塩の濃度を計測する計測手段と、該計測され
た濃度から栄養塩の投与量を調整する調整手段とを具備
するので、栄養塩が律速となっている領域において、漁
獲高の向上を図ることができる。
明は、海洋における生産物を増殖する海洋生産物増殖装
置であって、海域内において一次生産者である大型プラ
ンクトンを増殖させる栄養塩を投与する手段と、該投与
された栄養塩の濃度を計測する計測手段と、該計測され
た濃度から栄養塩の投与量を調整する調整手段とを具備
するので、栄養塩が律速となっている領域において、漁
獲高の向上を図ることができる。
【００７８】［請求項１１］の発明によれば、請求項１
０において、上記栄養塩の投与手段が船舶又は陸上のい
ずれかに設置してなるので、外洋及び内湾において漁獲
量の増大を図ることができる。
０において、上記栄養塩の投与手段が船舶又は陸上のい
ずれかに設置してなるので、外洋及び内湾において漁獲
量の増大を図ることができる。
【００７９】［請求項１２］の発明によれば、請求項１
１において、上記栄養塩の投与手段が陸上に設置してな
り、投与された栄養塩を攪拌する攪拌手段を具備してな
るので、栄養塩の攪拌が容易となり、投入した栄養塩の
有効利用が可能となる。
１において、上記栄養塩の投与手段が陸上に設置してな
り、投与された栄養塩を攪拌する攪拌手段を具備してな
るので、栄養塩の攪拌が容易となり、投入した栄養塩の
有効利用が可能となる。
【００８０】［請求項１３］の発明によれば、請求項１
０において、上記栄養塩の投与に淡水を添加する淡水添
加手段を具備するので、投入する栄養塩の比重を調整す
ることで有光層に止まるように栄養塩を投与することが
できる。
０において、上記栄養塩の投与に淡水を添加する淡水添
加手段を具備するので、投入する栄養塩の比重を調整す
ることで有光層に止まるように栄養塩を投与することが
できる。
【００８１】［請求項１４］の発明によれば、請求項１
０において、上記栄養塩の投与に投与水を加温する加温
手段を具備するので、投入する栄養塩の比重を調整する
ことで有光層に止まるように栄養塩を投与することがで
きる。
０において、上記栄養塩の投与に投与水を加温する加温
手段を具備するので、投入する栄養塩の比重を調整する
ことで有光層に止まるように栄養塩を投与することがで
きる。
【００８２】［請求項１５］の発明によれば、請求項１
０において、上記測定手段が海水中の硝酸濃度を測定す
る手段と、ケイ酸濃度を測定する手段とを具備するの
で、常に海水の状態を監視しつつ栄養塩をコントロール
することができる。
０において、上記測定手段が海水中の硝酸濃度を測定す
る手段と、ケイ酸濃度を測定する手段とを具備するの
で、常に海水の状態を監視しつつ栄養塩をコントロール
することができる。
【００８３】［請求項１６］の発明によれば、請求項１
０において、上記測定手段が可視・近赤外領域の波長を
計測する手段とを具備するので、常に海水の状態を監視
しつつ栄養塩をコントロールすることができる。
０において、上記測定手段が可視・近赤外領域の波長を
計測する手段とを具備するので、常に海水の状態を監視
しつつ栄養塩をコントロールすることができる。
【００８４】［請求項１７］の発明によれば、請求項１
０において、上記測定手段が可視・近赤外領域の波長を
計測し、分光測定によりクロロフィル濃度を計測する手
段とを具備するので、常に海水の状態を監視しつつ栄養
塩をコントロールすることができる。
０において、上記測定手段が可視・近赤外領域の波長を
計測し、分光測定によりクロロフィル濃度を計測する手
段とを具備するので、常に海水の状態を監視しつつ栄養
塩をコントロールすることができる。
【００８５】［請求項１８］の発明によれば、請求項１
０において、上記投与する栄養塩がケイ素（Ｓｉ）／窒
素（Ｎ）≧１のモル比率であるので、大型プランクトン
の増殖し、大型プランクトンを捕食する動物プランクト
ン及び魚類の増殖を図ることができる。
０において、上記投与する栄養塩がケイ素（Ｓｉ）／窒
素（Ｎ）≧１のモル比率であるので、大型プランクトン
の増殖し、大型プランクトンを捕食する動物プランクト
ン及び魚類の増殖を図ることができる。
【００８６】［請求項１９］の発明によれば、請求項１
０において、上記栄養塩の濃度が２＜Ｎ／Ｐ＜１１５の
モル比率であるので、大型プランクトンが増殖し、大型
プランクトンを捕食する動物プランクトン及び魚類の増
殖を図ることができる。
０において、上記栄養塩の濃度が２＜Ｎ／Ｐ＜１１５の
モル比率であるので、大型プランクトンが増殖し、大型
プランクトンを捕食する動物プランクトン及び魚類の増
殖を図ることができる。
【００８７】［請求項２０］の発明によれば、請求項１
０において、上記大型プランクトンがケイ素成分を投入
することで該ケイ素成分により増加する珪藻類であるの
で、有害赤潮の原因となる植物プランクトンの増殖が抑
えられ、大型プランクトンを捕食する動物プランクトン
及び魚類の増殖を図ることができる。
０において、上記大型プランクトンがケイ素成分を投入
することで該ケイ素成分により増加する珪藻類であるの
で、有害赤潮の原因となる植物プランクトンの増殖が抑
えられ、大型プランクトンを捕食する動物プランクトン
及び魚類の増殖を図ることができる。
【図１】本発明の第１の実施の一形態を示す図である。
【図２】本発明の実施例における栄養塩投入船の一形態
を示す図である。
を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施の一形態を示す図である。
【図４】本発明の試験装置を示す図である。
【図５】純一次生産量とＳｉ／Ｎの関係を示すグラフで
ある。
ある。
【図６】植物プランクトン、動物プランクトン量とＳｉ
／Ｎの関係を示すグラフである。
／Ｎの関係を示すグラフである。
１０ 船舶 １１ 海水 １２ 栄養塩投与手段 １３ 栄養塩計測手段 ２０ 栄養塩 ２１ パイプ ２２ ポンプ ２３ 栄養塩タンク ２４ 淡水製造装置 ３１ ブイ ３２ 人工衛星 ４１ 栄養塩タンク ４２ ポンプ ４３ 送給パイプ ４４ 水流発生装置 ４５ 栄養塩計測手段 ４６ 給水管 ４７ ポンプ ４８ ヒーター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尾崎 雅彦 長崎県長崎市深堀町五丁目717番１号 三 菱重工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 藤岡 祐一 長崎県長崎市深堀町五丁目717番１号 三 菱重工業株式会社長崎研究所内 Ｆターム(参考） 2B104 AA34 BA08
Claims (20)
- 【請求項１】 海洋における生産物を増殖する方法であ
って、 海域内において一次生産者である大型プランクトン生産
量を制御することにより、海洋生産物の生産量を制御
し、海洋生産物を増殖することを特徴とする海洋生産物
増殖方法。 - 【請求項２】 請求項１において、 上記大型プランクトンの制御をケイ素（Ｓｉ）／窒素
（Ｎ）≧１のモル比率となる栄養塩を投入することを特
徴とする海洋生産物増殖方法。 - 【請求項３】 請求項１において、 上記栄養塩の濃度が２＜窒素（Ｎ）／リン（Ｐ）＜１１
５のモル比率となる栄養塩を投入することを特徴とする
海洋生産物増殖方法。 - 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか１項におい
て、 上記大型プランクトンがケイ素成分を投入することで該
ケイ素成分により増加する珪藻類であることを特徴とす
る海洋生産物増殖方法。 - 【請求項５】 請求項１において、 上記大型プランクトンの制御が、海上又は陸上のいずれ
かから行うことを特徴とする海洋生産物増殖方法。 - 【請求項６】 請求項１において、 上記大型プランクトンの制御が、海域内の有光層におい
て滞留させつつ制御することを特徴とする海洋生産物増
殖方法。 - 【請求項７】 請求項１において、 上記大型プランクトンの制御が、対象海域の植物プラン
クトン量、栄養塩濃度のいずれか一以上、或いは植物プ
ランクトン量、栄養塩濃度に換算可能な指標のいずれか
一以上であることを特徴とする海洋生産物増殖方法。 - 【請求項８】 請求項１において、 上記植物プランクトン量に換算可能な指標がクロロフィ
ル量、紫外光の吸光度、蛍光のいずれか又はこれらの併
用であることを特徴とする海洋生産物増殖方法。 - 【請求項９】 請求項１乃至８のいずれか１項におい
て、 上記海洋生産物が動物プランクトン又は魚類であること
を特徴とする海洋生産物増殖方法。 - 【請求項１０】 海洋における生産物を増殖する海洋生
産物増殖装置であって、 海域内において一次生産者である大型プランクトンを増
殖させる栄養塩を投与する手段と、該投与された栄養塩
の濃度を計測する計測手段と、該計測された濃度から栄
養塩の投与量を調整する調整手段とを具備することを特
徴とする海洋生産物増殖装置。 - 【請求項１１】 請求項１０において、 上記栄養塩の投与手段が船舶又は陸上のいずれかに設置
してなることを特徴とする海洋生産物増殖装置。 - 【請求項１２】 請求項１１において、 上記栄養塩の投与手段が陸上に設置してなり、投与され
た栄養塩を攪拌する攪拌手段を具備してなることを特徴
とする海洋生産物増殖装置。 - 【請求項１３】 請求項１０において、 上記栄養塩の投与に淡水を添加する淡水添加手段を具備
することを特徴とする海洋生産物増殖装置。 - 【請求項１４】 請求項１０において、 上記栄養塩の投与に投与水を加温する加温手段を具備す
ることを特徴とする海洋生産物増殖装置。 - 【請求項１５】 請求項１０において、 上記測定手段が海水中の硝酸濃度を測定する手段と、ケ
イ酸濃度を測定する手段とを具備することを特徴とする
海洋生産物増殖装置。 - 【請求項１６】 請求項１０において、 上記測定手段が可視・近赤外領域の波長を計測する手段
とを具備することを特徴とする海洋生産物増殖装置。 - 【請求項１７】 請求項１０において、 上記測定手段が可視・近赤外領域の波長を計測し、分光
測定によりクロロフィル濃度を計測する手段とを具備す
ることを特徴とする海洋生産物増殖装置。 - 【請求項１８】 請求項１０において、 上記投与する栄養塩がケイ素（Ｓｉ）／窒素（Ｎ）≧１
のモル比率であることを特徴とする海洋生産物増殖装
置。 - 【請求項１９】 請求項１０において、 上記栄養塩の濃度が２＜窒素（Ｎ）／リン（Ｐ）＜１１
５のモル比率であることを特徴とする海洋生産物増殖装
置。 - 【請求項２０】 請求項１０において、 上記大型プランクトンがケイ素成分を投入することで該
ケイ素成分により増加する珪藻類であることを特徴とす
る海洋生産物増殖方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000025054A JP2001211777A (ja) | 2000-02-02 | 2000-02-02 | 海洋生産物増殖方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000025054A JP2001211777A (ja) | 2000-02-02 | 2000-02-02 | 海洋生産物増殖方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001211777A true JP2001211777A (ja) | 2001-08-07 |
Family
ID=18550964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000025054A Pending JP2001211777A (ja) | 2000-02-02 | 2000-02-02 | 海洋生産物増殖方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001211777A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101258681B1 (ko) | 2011-06-13 | 2013-04-26 | 한국과학기술연구원 | 수중 식물성 플랑크톤에 포함된 엽록소-ａ 농도 측정용 수질 센서 |
| JP2013158252A (ja) * | 2012-02-01 | 2013-08-19 | Panasonic Corp | 廃液処理システム |
| CN111830211A (zh) * | 2020-07-30 | 2020-10-27 | 中国水产科学研究院南海水产研究所 | 一种基于rs的海洋初级生产力分布可视化方法 |
| WO2024034157A1 (ja) * | 2022-08-10 | 2024-02-15 | 株式会社日立製作所 | 情報処理装置及び情報処理方法 |
-
2000
- 2000-02-02 JP JP2000025054A patent/JP2001211777A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101258681B1 (ko) | 2011-06-13 | 2013-04-26 | 한국과학기술연구원 | 수중 식물성 플랑크톤에 포함된 엽록소-ａ 농도 측정용 수질 센서 |
| JP2013158252A (ja) * | 2012-02-01 | 2013-08-19 | Panasonic Corp | 廃液処理システム |
| CN111830211A (zh) * | 2020-07-30 | 2020-10-27 | 中国水产科学研究院南海水产研究所 | 一种基于rs的海洋初级生产力分布可视化方法 |
| CN111830211B (zh) * | 2020-07-30 | 2021-05-04 | 中国水产科学研究院南海水产研究所 | 一种基于rs的海洋初级生产力分布可视化方法 |
| WO2024034157A1 (ja) * | 2022-08-10 | 2024-02-15 | 株式会社日立製作所 | 情報処理装置及び情報処理方法 |
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