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潮流は海底との摩擦を生み、水柱を鉛直方向に混合させる。
潮汐による鉛直混合は、海底に沈積した粒状態有機物を巻き上げ、それらの酸化分解を促進するとともに、底泥中に高濃度に蓄積した栄養塩の、水柱内への回帰を促進させる。
有機態窒素化合物は、バクテリアによりアンモニアに分解されるが、そのかなりの部分は、硝化作用を受けて硝酸イオンの形で水中に溶存する。
水柱内に硝酸イオンが多いのはこのためである。
暫定的な見積もりチエサピーク湾瀬戸内海北海年間漁獲二塁（トン）地中海バルト海では、世界の沿岸海域全体でアンモニア態窒素の形で毎年一・七億トン、硝酸態窒素の形で毎年一・三億トンが底泥から溶出するとしている。
潮汐混合によって促進された栄養塩の溶出は、水柱内の一次生産を高める。
いいかえれば、沿岸域における物質循環速度を加速するうえで、潮汐混合は重要な役割をはたしているといえる。
たとえば、瀬戸内海はそのよい例である。
瀬戸内海は灘と瀬戸が連結した構造をしており、狭い瀬戸部における鉛直混合によって有機物の分解が促進され、放出された栄養塩が、灘部における一次生産を高めていると考えている。
エスチュアリー循環による生態系の恒常性維持。
半閉鎖的で、河川水流入による塩分低下が生じる海域のことを「エスチュアリー」とよぶ。
このような定義に従えば、東京湾、伊勢湾、大阪湾、広島湾、などは、湾全体をエスチュアリーとよんでさしつかえない。
「エスチュアリー循環」は、エスチュアリーに特有で、かつ海洋学的に非常に重要なメカニズムである。
エスチュアリー循環とは、河川水の流入にともなって上層で流出し、下層で流入する鉛直循環のことである。
このような鉛直循環が生じるのは、上層の河川水流出にともなって下層水が引きずり込まれるためであり、沖合い下層から流入する水量は河川水流量やエスチュアリーの形状によって異なるが、多くの場合、河川水の水量より多い。
たとえば、広島湾では河川水量に対して年間平均約七倍（最大時一四倍）の海水が引き込まれることが報告されている。
このようなプロセスによる一次生産の増加は、漁獲量の増加につながり、瀬戸内海における単位面積当たりの漁獲量は、バルト海その他の閉鎖性海域に比べて群を抜いて高い。
（a)栄養塩濃度が河川水中で高く、沖合い下層水中で低い場合、エスチュアリー循環はエスチュアリーを浄化するように作用する、一方、（b)栄養塩濃度が河川水中よりも沖合い下層水中で高い場合、エスチュアリー循環はエスチュアリーを富栄養化し、低次生産を高める作用をもつ。
エスチュアリー循環は、栄養塩濃度が（河川水が沖合い下層水より大）の場合には、海域を浄化するように作用する（図４．３ａ）。
人間活動の活発化によって河川水の汚濁が進むと、エスチュアリー循環による自然の浄化作用が働く。
一方、栄養塩濃度が（河川水が沖合い下層水より小）の場合には、海域の栄養レベルを上げるように作用する。
多くのエスチュアリーは後者のパターンであり、地球規模での窒素循環の見積もりでは、河川から沿岸海域に直接負荷される窒素量よりも、エスチュアリー循環によるものの方が数倍〜一桁大きいとされている。
このように、エスチュアリー循環は、沿岸生態系における生物生産の恒常性維持にとって、非常に重要な海洋学的メカニズムであるといえる。
一、富栄養化と脱窒作用富栄養化とは、栄養塩負荷の増大により、水域の栄養レベルが上昇することである。
ケイ素の負荷は、（三）人間活動の影響と沿岸海域の応答人間活動に左右されない自然的負荷であるのに対し、リンと窒素の負荷はほとんど人為的に増大したものであり、「人為的富栄養化」とよぶべきものである。
これまで、沿岸海域が富栄養化することによって、さまざまな現象が顕在化することをわれわれは経験してきた。
それらの代表例として、植物プランクトンの異常増殖による赤潮、下層での貧酸素水塊の形成、硫化水素を含む底層水が海面にもち上げられておこる青潮などがある。
窒素の循環は特徴的であり、河川水からの負荷に加え、降雨やダストによる大気からの供給もある。
また、ラン藻による大気中の窒素ガスの固定（窒素固定）によっても水中に供給される一方、「脱窒」によって大気中に放出されている。
広島湾でも、脱窒によって失われる窒素は溶出と同程度であった。
また、広島湾全体での脱窒量は陸域からの窒素負荷量の半分弱であった。
以上のことから、脱窒は人為的窒素負荷による富栄養化の進行を軽減し、海域の健康を維持するための自然浄化作用としてきわめて重要である。
もし仮に、広島湾に同様の窒素浄化能を有する下水処理場を作ろうとすれば、建設費に数百億円、維持管理費に毎年一千億円を必要とする。
その意味では、自然浄化作用のある沿岸海域を埋め立てて、コストのかかる下水処理場を建設することとには大きな矛盾がある。
二、地球温暖化と沿岸海域による二酸化炭素の吸収海地球温暖化にもっとも大きく寄与しているガスは、酸化炭素である。
光合成は二酸化炭素から有機物を作り三、ダムおよび河口堰建設とエスチュアリーダムや河口堰の建設は治水や利水を目的とし、エスチュアリーの生態系の変化などは、なんら考慮されてこなかった。
先に述べたエスチュアリー循環において、河川水量と連行加入水量との関係は、一般に非線形であるうえ、生態系内部での生物の応答がどのようになるかは単純ではない。
しかしながら、仮に線形であるとして概算を行うだけでもおもしろいことがわかる。
エスチュアリーに対する栄養塩の負荷が、河川水から一、連行加入により一、合計この場合を考える。
河川水の流量は変えず、栄養塩濃度を半分に削減すると、合計一・五となる。
このことは、単純に河川水中の栄養塩濃度を下げても、海域が極端にきれいになるに達した森林の二酸化炭素収支はゼロであろうし、植林をしても成木までに要する時間は五○年程度であるので、長期的な二酸化炭素の吸収は期待できないからである。
現在の地球温暖化が、化石燃料の燃焼によってもたらされたことは疑う余地がないが、それならば石油の原料となった植物プランクトンの生産を加速し、海底に沈めるのが良策ではなかろうか。
出す作用であるので、一次生産の盛んな沿岸域では、光合成による二酸化炭素吸収量は大きいと想像される。
ただし、合成された有機物は、分解あるいは呼吸によって、ふたたび二酸化炭素を放出するので、系全体が正味吸収した二酸化炭素量を算出するには、それらの差で評価しなければならない。
有機物分解量の見積もりは、十分になされてはいないので、ここでは、藻類による一次生産から、それらの呼吸量を差し引いた「純一次生産量」について比較してみる。
これによると、いわゆる沿岸域に相当する大陸棚の面積は、全海洋の五％程度にしかならないが、純一次生産量を単位面積当たりに換算すると、外洋の三倍以上ある。
このような意味から、沿岸海域は高い一次生産を通して、地球温暖化の軽減に大きく寄与しているといえる。
二〇○○年十一月、「気候変動枠組み条約第六回締約国会議」（ＣＯＰ６）が決裂に終わった。
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