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冒険する頭 新しい科学の世界
専門家にたちむかうドン・キホーテ

 専門家にたちむかうドン・キホーテ

 透明度はなぜさがったか

 しかし私がしらべていくと、藻場の消滅の原因はこれだけではありません。埋め立て、航路しゅんせつによって直接に消えたもののほか、廃水が原因らしいといわれているものもたくさんありました。
 このように、力ずくの漁法が、自らの手で自らの首をしめているようすも浮かびあがってきましたが、これも、もとはといえば、魚がとれなくなったからです。
 底にいる魚は、泥の中にいるエビやゴカイを食べているわけですから、泥の中にいる工ビやゴカイがなぜへったかという点に問題がありそうです。ここまでくると、泥の中の硫化物が原因で、アサリが死ぬという新田博士の研究を思いだしました。
 この関係はアサリだけでなく、エビやゴカイなど、ベントス(底泥の中に住む動物の総称)全体にいえるのではないだろうかということで、泥の中の硫化物の濃度と、ベントスの密度との関係をしらべてみました。
 四国のひうち灘での研究によると、両者の分布はひじょうによく似ていることがわかりました。また硫化物生成の原因となる、泥中の有機物の分布も似ていました。つまり、泥の中に有機物が多いところは、ベントスが少ないのです。

 この有機物の起源は、沿岸部ではおもに廃水ですが、沖合い部ではプランクトンであることがわかりました。大量に増殖したプランクトンが枯死して、底泥上に沈降堆積するのです。つまり、表層に住む魚がふえることと、底層の魚とベントスがへることとは、ともにプランクトンの異常増加という共通の原因によってもたらされるのです。
 廃水の影響で藻がかれるというのも、やはり、底泥中に硫化物が生成し、これが藻を枯らすとわかりました。
 このように、水質が汚染して魚がへるといってもそれは直接的なものではなく、水質が汚染すると、底質が汚染し、そのため硫化水素が発生し、これがベントスをへらす結果、底つきの魚がへるのだということがわかってきました。
 それまで、水質汚染と魚の関係はもっと直接的に考えられていました。水産関係の人びとは経験的にCOD 2ppm 以下を主張していましたが、はっきりした根拠はありませんでした。
 いっぽう、水槽実験をやっている専門家たちは、20 ppmぐらいの高い濃度でも、酸素さえあれば
魚は平気だということを示していました。
 このことから、瀬戸内海で魚がへったことを汚染のせいにするのはおかしい、魚のとりすぎが原因ではないか、と考える人も多かったのです。
 これにたいし私は、魚と水質汚染の関係は、底泥の汚染が関与したシステムとしての因果関係であることを示したのです。それまで底泥の汚染が重要だといっている人はありましたが、ではその原因はなにかとなると、はっきり答えられる人はいなかったのです。
 つまり、この問題は、水質の問題、底泥の問題、プランクトンの問題、微生物の問題、ベントスの問題、魚の問題、流れの物理の問題、硫酸還元の化学の問題と、一〇以上の専門がみんな関係してくる問題で、全体を正確に見わたせる人はなかなかいなかったのです。
 私たちは、どの専門についてもしろうとですが、この問題に関係あるかぎり、どの専門にっいても徹底的に勉強しました。専門家になるとすると、二つの分野の専門家になることさえなかなかむずかしいのですが、自分が問題をかかえていて、それを解決するためなら、一〇の専門を勉強し、それをマスターすることも不可能ではないと思います。
 こうして私は、瀬戸内海汚染にかんする最初の論文を発表したのですが、これはちょっとした評判になりました。
 ちょうど瀬戸内海の汚染についての関心が高まったときでもありますが、瀬戸内海の研究者のあいだでも、海洋学の方面でも、まったく知られていない人間がいきなりあらわれて、従来の専門家のやり方とはまったくちがうやり方で、汚染による生態系の変化のメカニズムを解き明かしてみせたのですから、評判になってあたりまえです。
 瀬戸内海汚染の研究をしている舞台の上に、突然ドン・キホ?テが登場したようなものです。

 つぎにとりあげたのは、瀬戸内海の透明度の変化です。透明度は、船の上から直径三〇センチの白い円板をしずめていって、それが見えなくなるふかさで、透明度の逆数が海のにごりをあらわすと考えてよいのです。
 昔瀬戸内海はたいへん美しい海で、透明度はどこでも七、八メートルありました。ところが、私たちが調査しだしたころは、汚濁が進んで、透明度は四メートル以下、ひどいところでは、沖合いでもニメートルぐらいにまで落ちていました。なぜ透明度がこんなにさがったのか、その原因を明らかにしたいというのが、つぎの論文の課題でした。
 私はまず、光学の勉強からはじめました。白い円板が見えなくなるというのは、白い円板から反射してくる光と、背景の部分から反射してくる光とが、強度が同じくらいになって、眼では区別がつかないということです。
 水だけですと光を反射しませんから、背景はまっ黒なはずですが、水の申に微細な粒子が浮遊していると、これが光を反射する結果、背景は白っぽく見えるのです。またこんな粒子は白い円板からの反射光もさえぎりますから、海水の層があるあつみになると、円板と背景の区別がつかなくなるのです。
 逆に考えると、透明度がわかれば、その海水中に混濁している微細な粒子の個数が推定できることになります。
 瀬戸内海の透明度がさがったということは、海水中に混濁している粒子の個数がふえたということですが、それではいったい、個数のふえた粒子とはなんでしよう。
 すぐ思いつくのはプランクトンです。さきほど説明したように、瀬戸内海では大幅にプランクトンがふえたのですから、透明度がさがっても当然なわけです。「なるほど」ということで、ふつうは話はここで終わってしまうのですが、私は、この説明が定量的にも正しいか、さらに検討してみることにしました。
 プランクトンの量は、クロロフィル(葉緑素)の量をはかればわかります。そこで、よこ軸にクロロフィル量、たて軸に透明度の逆数をとって、海のにごりがプランクトンだけだとして、二つの量のあいだに、理論的に予想される関係をえがいてみました。

 プランクトンといっても、けい藻、べん毛藻など、さまざまな種類があり、大きさも数ミクロンから一〇〇ミクロンまで幅があリますから、この関係は一本の線にならず、図に斜線で示したように、ある程度の幅をもった曲線になりました。
 つぎにこの図に、実際に観測された透明度と、クロロフィル量のデータを、点で書きこんでいったのです。そうすると、伊予灘のように、外海にちかく、水が澄んでいるところでは、観測データをあらわす点は、だいたい理論線のちかくにきました。
 これは、外海では透明度を決めているのはプランクトンだ、という海洋学の常識に一致します。いっぽう、大阪湾のように汚濁していて、プランクトンが極端に多いところでも、観測値は、だいたい理論による予測範囲の中にはいってきました。
 ところが、その中間の範囲では、観測値をあらわす点は、理論値のだいぶ上のほうにきました。播磨灘、備讃瀬戸などでは、にごりは、プランクトンだけがにごりの原因とした時に予想される値の、二倍くらいになりました。
 つまり、この海域では、プランクトンはにごりの原因の半分しか説明できず、ほかににごりの原因があるということです。実際に海水を顕微鏡で見てみると、プランクトンのほかに小さな粒子がたくさん混濁しています。
 実際に海水をグラスファイバーのろ紙でこして、にごりの成分を集めたあと、これを五〇〇度で加熱すると、プランクトンは全部燃えてしまい、あとに鉱物性のにごり成分が残るのでわかります。


hajime@jimnishimura.jp