昆布と鉄鋼スラグ

-9年目を迎えた藻場造成への取り組み-


新日鐵住金株式会社 技術開発企画部 主幹(部長代理)


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 平成25年7月6日の北海道新聞によれば「本年度の道内昆布生産量は1.6万トンで、前年度に比べ14%減の見通しとなったことが道漁連の調査で判明した」と報道された。にもかかわらず、北海道の日本海側、石狩と留萌の間に位置する増毛町の舎熊海岸はこの6月、写真1のように浜一面・沖合50m程度まで豊かに昆布が繁茂している。この海岸にはかつての昆布場を造成するための地元増毛漁業協同組合などによる発酵魚粉を始めとした施肥の取り組みの一環として、平成16年の秋に鉄鋼副産物を用いた「鉄分供給ユニット」が埋設されている。

写真1 北海道増毛町舎熊海岸(平成25年6月著者撮影)

藻場の衰退現象

 この増毛町を含む北海道の日本海側は、昭和の初めから「ニシン漁」で栄えていたが、昭和40年以降、「磯焼け」とも称される有用な藻場が衰退する現象が進展、これに伴ってニシンの漁獲高も減少したと言われる。この磯焼けは北海道のみならず日本各地の沿岸域で確認され、有用海藻のみならず漁獲高の減少などが深刻化しており、この原因としては温暖化による海水温の上昇や人間活動による海況の変化、ウニやアイゴなど食植性動物による食害が指摘され、漁業関係者の間で種々の対策が講じられてきた注1)。更に最近では、貧栄養海域に対して窒素やリン酸といった栄養塩不足を補う施肥技術も有効な手段の一つとして注目され始めている。

鉄分供給ユニットの誕生に至るまで

 一方、陸上の植物と同様、鉄分(正確には釘のような固体ではなく溶けたイオン状)は海藻にとっても、窒素を体内に取り込む際や生育(光合成)に利用される必須元素であり、北海道日本海側において川を介した山(森)からの鉄分供給が減退し、それが藻場衰退の一因となったのではないかという考えも報告されてきた注2)。古くから魚付き林とも呼ばれ豊かな海には豊かな山が必要だ、と「森は海の恋人」活動に代表される日本各地で漁民による植林活動が20年来、行われているのもこの説に基づくものである。本来は、このような山林保全や護岸改造といった自然界の治癒(体質改善)が望まれるべきであるが、そこまでのつなぎの技術(対処療法)として、鉄分を含む栄養塩供給の意義も高まった。
 但し、鉄イオンは海水中ですぐに酸化され水酸化鉄として沈澱してしまうのに対し、自然界では腐葉土中に存在するフルボ酸に代表される腐植酸が鉄イオンと錯体を形成することで、水中に溶けた状態の腐植酸鉄として安定に山から海域に供給されることに着目、前述の鉄分供給ユニットを考案するに至った。
 この製品は、鉄分が欠乏している海域に同成分を供給するに際し、二価鉄イオン(Fe2+)を豊富に含む資材として、鉄鉱石から鉄分を取り出した残りの岩石状副産物である「製鋼スラグ」に白羽の矢が当り、一方、腐植物質に相当する資材としても、未利用バイオマスである廃木材チップを嫌気発酵させた人工腐植土(堆肥)が用いられている。

「海の森づくり」プロジェクトのスタート

 故・定方正毅東京大学名誉教授は、磯焼けの原因の一つとして海水中の鉄イオン不足に着目し鉄供給源として前述の製鋼スラグを利用する研究開発を開始、平成15年には産学連携の共同研究へ発展し、当時、東京大学・西松建設・エコグリーン・新日鉄などが参画した「海の緑化研究会」が発足(現会長:東京大学 山本光夫特任准教授)、「海の森」を再生するプロジェクトが始動した。その後、大学や企業における基礎研究を積み重ねて、増毛漁業協同組合や㈱渋谷潜水工業の協力の元、平成16年秋に北海道増毛町で開始した実証試験によって、実海域における技術の妥当性や有効性が確認されてきた。
 増毛町の舎熊海岸は50m沖合でも水深1.5m程度と遠浅で、底質は直径20~50cmの玉石で構成されており、試験前には写真2のようにこの玉石の大部分が石灰藻に覆われていた。この海岸の波打ち際(汀線)に写真3に示す深さ1mの溝を掘削、製鋼スラグと腐植物質を容積比1:1の割合で混合した鉄分供給ユニット約6tを埋設して、波や潮汐によって腐植鉄分が海水中へ染み出す仕組みとした。また、比較のために汀線の掘削・埋め戻しのみを行った対象区も、試験区から約100m離れた地点に設置した。

写真2 試験前の海底状況
(平成16年5月)
写真3 鉄分供給ユニット施工状況 (平成16年10月)

注1)藤田大介ら:「藻場を見守り育てる知恵と技術」、成山堂書店、2010
注2)Matsunaga K., et.al: J. Exp. Mar. Biol. Ecol., 241, pp.193-205, 1999



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