Development of environmental dynamic analysis model for advanced management of environmental load connecting forest-village-river-sea

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森里川海にわたる流域～沿岸生態系の保全は豊かな自然と持続可能な循環型社会の構築に寄与するものと考えられる．近年では，海域への過剰な流入負荷対策は進み，N，Pの環境基準の達成率は改善されたが，海底に蓄積された大量に栄養塩を含む有機泥は貧酸素水塊や栄養塩の溶出の原因となり，海域の生態系や物質循環過程は劣化していることから，きれいで豊かな海を取り戻すには順応的な流域の栄養塩管理も必要である．都市域からの表面流出，過疎化や高齢化による里地・里山の荒廃，農業の大規模化や耕作放棄，気候変動に伴う湿地の植生変化や湖沼の富栄養化等は，面源負荷の質と量に大きく影響を及ぼすと考えられることから，流域の面源負荷対策を評価・予測できる拡張性の高い環境動態解析モデルの構築は喫緊の課題である．本研究では，自然・人為由来の様々な物質の起源を表すマーカー情報（MDF）を開発し，森里川海をつなぎ海洋生態系の栄養物質になりうる物質の由来を追跡する環境動態解析手法を構築する．今年度においては，森林，湿地，畑地，牧草地，等の様々な土地利用が集水域に存在する小流域と流域全体での調査データを取得するとともに，栄養塩類，CDOM，REE，および金属元素の面源負荷量の応答特性から面源負荷発生モデルを定式化した．また，土粒子の界面化学特性の指標化のため，有機元素（CHNS）分析等の測定を行った．これらで構成したエンドメンバーの多次元情報を参考にして統計的に有意なマーカー物質を選定してMDFを構成した．OPDMに栄養塩類とMDFをインスタンス（モデル上の具体的な物質）として組み込んだ．なお，オブジェクト指向設計により取り扱う情報量の増大に対する開発コストを大幅に節約可能した．