水位操作による湖沼生態系レジーム管理にむけた研究（令和2年度～令和4年度）

　本報告書は、令和2～4年度の3年間にわたって実施した所内公募型提案研究「水位操作による湖沼生態系レジーム管理にむけた研究」の研究成果をとりまとめたものです。

　湖沼には、治水・利水上の重要性から、水門や堤防など、水位操作のための高度なインフラが整備されている場合が多く、主に湛水量（水資源量）と水害リスクの管理を目的とした水位操作が実施されています。一方で、水位の変化は、湖底の貧酸素化と内部負荷、湖底土壌の流出、栄養塩の希釈効果、水草の発芽・生育環境などを変化させることで、湖沼の生態系や水質に複合的な影響を及ぼすことも知られています。したがって、水位操作の規模やタイミングと生態系の応答との関係を明らかにすることができれば、水位操作を、湛水量・水害リスクの管理のみならず、湖沼生態系の管理手法として活用できる可能性があります。

　本研究は、水位操作による生態系の変化、とりわけ植物プランクトンが優先する状態から透明度が高い状態へのレジームの変化が、水草の発芽や動物プランクトンの発生の促進（生物的応答）、風による攪乱効果の増加による貧酸素化の解消と内部負荷の抑制（化学的応答）、また、大きな負荷をもたらす湖底堆積物の流出の促進（物理的応答）というプロセスを通じてどのように生じているのかを検証することを目的としました。異なる専門性をもつ多様な研究メンバーの参画の下、野外観測とデータ解析、国立環境研究所の臨湖実験施設を活用した大規模野外実験、理論解析など複数のアプローチを用いた研究を重ねることで、水位低下が実際に湖沼の透明度上昇を引き起こすこと、また、浅水域においては小規模の水位低下でも、水温や光条件を駆動する物理・化学的なプロセスを通じて水質の改善が期待できることなどが明らかになりました。3年間という研究期間の制約もあり、実際の湖沼における水位操作の効果の検証や管理手法としての有効性の検討は端緒についたばかりですが、今後、水位、水質や生物動態の稠密なモニタリングがなされている湖沼を皮切りに、自然湖沼をはじめ様々な系を対象とした研究の展開が期待されます。