地球温暖化に伴う気候変動対策として、CO2を吸収・固定する生態系の役割が注目されています。
沿岸・海洋生態系が吸収・貯留する炭素は「ブルーカーボン」とも呼ばれ、アマモ場などが代表的な生態系として知られています。
一方、近年は湖沼や水生植物など、淡水域における炭素吸収・貯留にも関心が集まっています。
そうした中、ジェックスと神戸大学、奈良教育大学による共同研究で、水草水槽の二酸化炭素(CO2)吸収・貯留能力を評価するモデルが構築され、単位体積あたりの年間炭素貯留能力が比較されています。
水草水槽 イメージ(提供:PhotoAC)研究では、この「淡水カーボン」の一例として、室内で管理される水草水槽が調査対象に。水草水槽が、海洋生態系による「ブルーカーボン」を上回る炭素貯留能力を持つ可能性が示されました。
この研究成果をまとめた論文は、公益社団法人土木学会の学術論文集に採択されています。
単位体積あたりではアマモを上回る結果に
研究では、ジェックスのグラスアクアリウムセット「MeGreen」を使用し、水草の光合成や呼吸によって生じる水中の溶存無機炭素(DIC)の変化を測定・推計。DICの変動を解析するモデルを用いることで、水草水槽における炭素の吸収・貯留能力を評価しました。
実験の結果、MeGreenは海洋のブルーカーボンを代表する指標種の一つであるアマモと比較して、単位体積あたりで高い年間炭素貯留能力を示しました。
野外で生育するアマモや淡水植物は、季節や天候、日照などの影響を受ける一方、室内の水草水槽ではLED照明や水温、水質などを管理できるため、年間を通して光合成に適した環境を維持しやすくなっています。
アマモ(提供:PhotoAC)ただし、アマモなどは自然環境における季節変動を含むモデル、MeGreenは室内で光環境や水温を管理した条件で評価されています。
今回比較された数値は、水槽や空間の単位体積あたりの性能を示したものであり、両者の数値をそのまま地球規模のCO2吸収量として比較できるものではありません。
トリミングした水草を土壌へ還元
研究では、水草の生長に伴うトリミングと、その後の処理を組み合わせた炭素循環についても示されました。
水草はLED照明のもとで光合成を行い、水中のCO2を取り込んで生長します。
生長した水草を定期的にトリミングすることで新たな生長を促し、さらに刈り取った水草を乾燥させて園芸用土壌などに還元。焼却によるCO2の再放出を抑えながら有機物として利用する方法が想定されています。
今回の研究は、室内の水草水槽について、観賞用の設備としてだけではなく、淡水域における炭素循環の一つとして評価したものです。
今後、水草水槽が持つ環境面での機能をどのように定量化し、実際の脱炭素対策へつなげられるかが注目されます。
(サカナト編集部)