二酸化炭素：これで征服できました！養殖された貝類も炭素を隔離できるのでしょうか？

地球温暖化や異常気象などの問題は、大気中の二酸化炭素濃度の上昇と密接に関係しており、現在では大きな環境問題となっています。 2022年の世界全体の温室効果ガス排出量は二酸化炭素換算で574億トンに達し、そのうち化石燃料の燃焼と工業プロセスによるCO2排出量は約3分の2を占めました。気候変動は、氷河の融解、海面上昇、海洋温暖化の加速などの問題を引き起こし、異常気象は社会経済に深刻な影響を及ぼしています。科学者たちは、現在の排出レベルが続けば、21世紀末までに地球の気温が3～5℃上昇し、予測不可能な災害をもたらす可能性があると予測している。

中国は経済発展と環境保護という二重の圧力に直面し、2030年までに「カーボンピーク」、2060年までに「カーボンニュートラル」を達成することを提案した。カーボンピークとは、ある時点で二酸化炭素の総排出量がピークに達した後、徐々に減少していくことを指す。それは本質的にはエネルギー変換と生態系保護の問題です。カーボンニュートラルとは、温室効果ガスの排出量が自然環境に吸収される量と同等かそれ以下であり、「実質ゼロ排出」を達成することを意味します。二重の炭素目標を達成するためには、「マイナス排出」戦略を実施する必要があり、炭素吸収源が重要なアプローチとなっている。

炭素吸収源の定義と分類

炭素吸収源とは、主に植林、生物吸収、植生回復などの対策を通じて大気中の二酸化炭素を除去し、光合成などを通じて生態系に二酸化炭素を固定し、大気中の温室効果ガスの濃度を下げることです。炭素吸収源は、陸上炭素吸収源と海洋炭素吸収源に分けられます。

•陸上の炭素吸収源：森林、草原、耕作地、土壌、湿地の炭素吸収源を含む。

• 海洋炭素吸収源（ブルーカーボン）：海洋生態系を通じて温室効果ガスを吸収します。海洋は地球の表面積の 70.8% を占め、最大の炭素貯蔵庫の 1 つであり、毎年大気中の CO2 の約 30% を吸収しており、陸上の生態系よりもはるかに効率的です。

私の国は300万平方キロメートルの海洋領土を有し、主に貝類の養殖を中心とする海洋水産養殖の最大国であり、海洋の「負の排出」に大きな可能性を秘めています。貝類養殖、特にカキ、ハマグリ、ホタテは炭素吸収源変換率が高い。二酸化炭素を効果的に吸収するだけでなく、水域を浄化し、CO2含有量を調節することもできます。これは、我が国が二重の炭素目標を達成するための重要な方法です。

海洋炭素吸収源のメカニズム

海洋炭素吸収機構には、物理​​的炭素固定と生物学的炭素固定という 2 つの主なタイプがあります。物理的炭素固定メカニズムは、物理的ポンプとも呼ばれ、ある瞬間に大気中のCO2分圧が海水のpCO2分圧よりも高くなると、大気中のCO2が直接海水に入り、深海に輸送されます。炭素吸収プロセスの流体力学は、主に海流、風、pH などの自然要因に依存します。人工的な手段で炭素フラックスを増加させる可能性はほとんどありません。

海洋生物炭素隔離とは、海洋生物が駆動する炭素ポンプのことであり、主に藻類の光合成や貝類、魚類の食物連鎖を通じて有機炭素を輸送し、最終的には人間によって収穫・利用されるか、生物が死ぬと深海に堆積・埋没して炭素貯蔵効果を発揮します。

海洋炭素吸収源 - 貝類による炭素の固定

海洋養殖貝類は、成長期に人工的な繁殖を必要とせず、生命維持のために天然資源に頼ることができるため、「海のグリーンフィルター」として期待されています。貝類は成長期間中に淡水資源を消費せず、養殖水の劣化を引き起こす可能性のある抗生物質やその他の薬剤を必要としません。これは環境に優しい漁業活動です。

貝類の炭素固定

貝類は、濾過、呼吸、石灰化、生物沈殿などのプロセスを通じて、植物プランクトン、微細有機残骸、海水炭酸塩系と相互作用し、水中の粒子状有機炭素 (POC) を効果的に利用して消費できるようにします。

では、生物学的プロセスによって固定された炭素はどこに行くのでしょうか?海水中の炭素循環から除去される場合もあります（たとえば、人間が牡蠣を大量に採取したため、炭素が除去されました）。また、粒子状有機炭素（POC）や溶存有機炭素（DOC）の形で海水中に存在する場合や、海底に沈んだ貝の排泄物や貝殻など、海底に堆積した炭素の形で存在する場合もあります。

貝類の炭素固定とは、広義には、貝類が成長中に炭酸カルシウムの殻や軟組織を形成することによって炭素を固定することを指します。

貝類における炭素固定の4つの方法：殻への炭素固定、軟体への炭素固定、生物堆積物への炭素固定、付着生物への炭素固定

海洋炭素吸収源強化技術

海洋の炭素吸収源の現在の能力に基づいて、研究者たちは炭素吸収源を増やす技術も絶えず模索しています。研究によれば、我が国の海洋漁業と養殖業は年間4億6000万トンの炭素隔離を達成する見込みであり、この目標の実現は炭素吸収源強化技術の向上と切り離せないものである。

漁業生産においては、貝類や藻類の養殖と有光層の植物プランクトンが炭素貯蔵の主な原動力となっています。炭素保存の法則によれば、2002年にはすでに我が国の海域で養殖された貝類や藻類は300万トン以上の炭素を固定しており、地球規模の炭素吸収源に関する新たな手がかりを提供している。

藻類の炭素固定能力はその種や現場の環境に密接に関係しており、栽培プロセスは藻類自体、環境、そして人間の活動によって影響を受けます。ポジティブなシナリオを作り出すことで、貝類や藻類の炭素吸収効果を高め、より高い生態学的利益を達成することができます。そのため、地域の状況に応じて炭素固定能力の高い貝類や藻類を養殖する必要がある。パイロット研究では、貝類と藻類の混合培養によって生成される炭素隔離は、貝類または藻類の単独培養によって生成される炭素隔離よりもはるかに大きいことが判明しました。したがって、将来の海洋養殖は、多栄養段階の統合養殖モデルに近づく必要があります。

また、陸と海の協調的発展の観点から、沿岸湿地などの生態系環境については、炭素フラックス監視ネットワークの構築、生態学的動態メカニズムの分析、実証エリアの構築などにより、炭素吸収源を増やすことができる。

参考文献

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