アマモ場形成の条件（アマモと珪藻の共生関係）
何故、湯野浜浄化センタ－放流口近辺にアマモがあるのでしょうか？アマモは普通港湾内に生えています。このように波の打ち寄せる砂浜になぜアマモがあるのでしょう？
ネットで湯野浜に近い条件にある、全国のアマモ生息場所を探して見ますと、
①伊東 オレンジビーチ
②浜名湖 舘山寺温泉 サンビーチ
がすぐに出てきました。両者とも海岸に面した温泉地で、アマモ生息場所近くに浄化センターがあります。特に①のオレンジビーチのアマモは海水浴場の沖にある防波堤代わりのテトラホッド群の影に群生しており、湯野浜と条件が酷似しています。港湾内の静水域ではないところにアマモがあるのはなぜでしょう？しかも両者とも他に移植できるほど多くアマモが生えているのです。アマモの生育する条件は何なのでしょう？
ネットでアマモが生育する条件を探してみますと、
①砂地には嫌気層の形成が必要 -アクアリウムでのアマモ生育観察より-
②河口
③湧水が出る近辺
④港湾内の静水域
⑤温泉地
⑥浄化センターが近くにある
この内⑤温泉地と⑥浄化センターは私が加えたものです。③湧水と⑤温泉には、共通点があります。両者とも含有する珪素濃度が高いのです。地下水、特に温度の高い温泉水には珪酸が溶けやすく、高濃度に珪素が含有される傾向にあります。また、①嫌気層もそうした観点で見ると同じ条件にあります。嫌気層では有機物が分解される際に、二酸化炭素が放出されます。これが嫌気層に高濃度になることで、砂や砂利からの珪酸の溶出を促すのです。条件②の河口も川から珪素が供給されます。つまり、上の6個の条件のうち4つまでが珪素と関係しているのです。
しかし、アマモが珪素を必須栄養素としているのか、ネットや本でいくら調べても出てきません。珪素を必要とする植物には稲があります。珪酸結晶からなる植物石で茎や葉の強度を増しているらしいです。植物石＝プラントオパ－ルは単子葉植物に含まれるとされています。アマモも稲と同じ単子葉植物ですが、陸上の稲と違い、茎や葉に重力や風に打ち勝つ強度が必要だとは思えません。アマモは珪素を必要としていないのか・・・
アマモ場は生物生産性が高いと言われていますが、実はその生産性はアマモ本体にあるのではなく、アマモの葉に付着する珪藻等の植物プランクトンにあるようなのです。アマモを直接食べるのはジュゴンや白鳥など限られており、人間もアマモは食べません。アマモ場の生産力は、葉に付く珪藻を初めとする植物プランクトンが一次生産を担っているのです。これを貝や甲殻類が食べて、これらを魚などの上位捕食者が食べる、という生態系ができています。珪藻には、貝や甲殻類が必須栄養素とする脂質（特にＥＰＡ）が高濃度で含まれます。
条件①は、こうしてアマモ場に集まった生き物の糞（デトリタス）が、底砂に沈降堆積して（アマモが密生している場所で水面積負荷が低められデトリタス等の微粒子が沈降しやすくなります）、これを分解するバクテリア等の生き物が繁殖して嫌気層が形成されると考えられます。デトリタスが波に攪拌されることなく底に沈降するには、静水域であることと、アマモが密生することが必要となります。条件④静水域はこうした理由で必要となります。
つまり、アマモ場形成の条件の根源には、珪素とこれを必要とする珪藻があることが推定できます。
アマモは、恐竜がいた白亜紀に陸上植物が海中に戻る事により誕生したと言われています。珪藻は比較的新しい植物プランクトンで、やはり白亜紀に誕生したと言われています。この同時期に出現した、生物界のいわば最新型同士が共生関係を築いている、とは考えられないでしょうか。
珪藻は、光合成の効率が良いらしく、水中の弱い光でも、効率よく窒素やリン等を吸収することができるそうです。また、アマモは根を持つ海草です。両者の利点を組み合わせた共生関係を推定してみました。
下に推定図を示します。
珪藻は、アマモの葉の上に付着して繁殖します。珪藻は珪素からなる殻を持ちます。これは一種のガラスであり、比重が重いため、珪藻は沈みやすいと言うデメリットを持ちます。これを補うためにアマモの葉の表面を利用するのです。珪藻は効率よく栄養塩類を吸収できるため、アマモ場に流れてきた栄養素を吸収し、増殖します。
この珪藻を、アマモ場に生息する甲殻類や貝が食べます。さらにこれらを魚が食べます。これらの捕食者からは、デトリタスが発生します。デトリタスはアマモ場の砂底へ沈降します。
沈降したデトリタスは、砂地に有機物分解槽からなる嫌気部分を作り出します。
アマモの生育には、根を張る砂地に嫌気部分が必要であると考えられています。この嫌気層が無ければアマモは生育しません。
嫌気層は有機物が無ければ形成されません。この有機物は、魚や甲殻類、貝等の死骸や糞→デトリタスに含まれます。よって、嫌気層はデトリタスが砂地に沈降して作られるのです。アマモの密生した静水域の空間は、デトリタス粒子が沈降するのには好条件にあります。
デトリタスには、消化された珪藻の残骸である珪藻殻が含まれますが、これは、二酸化炭素により再溶解します。二酸化炭素は、アマモの根から供給される酸素により有機物が分解するときに生じますので、嫌気層には高濃度の二酸化炭素が存在すると思われます。
溶出した珪素（珪酸）は、アマモと共生する珪藻に吸収されます。また、嫌気層で有機物の分解により生じた窒素リン等の栄養素は、根によりアマモに吸収されます。
このようにアマモ-珪藻の共生は、栄養素を海中より効率良くアマモ場に捕集する仕組みを作っていると考えてみました。
さて磯焼けにより、なぜアマモ場は消えるのでしょうか？これもやはり海藻と場合と同じく、外界からの栄養素の補給が途絶えたため、と考えられます。つまり、海藻と同じく下水道の整備による栄養素の供給量の減少が原因と思われます。ただし、アマモが海藻の場合と違うのは、栄養素の中に珪素が含まれることです。海藻は、窒素やリンだけでも生育できますが、アマモ場は上のとおり珪素を必要とします。このため、海岸施肥プラントで窒素やリンを供給しても、珪素が供給されなければアマモ場の回復は難しいのではないでしょうか。
珪素の供給のある場所は、地下水の湧水があるところや、温泉排水が流れ込むところ、河口等があります。こういうところで窒素リンの栄養素が不足している場所に海岸施肥プラントを作れば、アマモ場を回復させることができると考えられます。また、海岸施肥プラントで汚泥を分解させて珪酸の供給量を人工的に増やすのも有効でしょう。
アマモ場は、その存続のために複雑な生態系を必要とします。このため、単純に栄養素の供給だけでなく、その形成には別の要因も必要となります。
一つは共生生物を、ある程度の量を必要とすること。これが無ければデトリタスが生じません。つまり、ある程度豊かな生物相が存在しないといけません。まあ、アマモ場ができれば、自然と生物相はできるので、あまり心配はないでしょう。しかし生物相の形成を阻害するような場所や、生物量が極端に少ない場所では、アマモ場の形成は難しいでしょう。磯焼け海岸は生物量が少ないため、発生するデトリタス量が少なく、アマモ場ができるには厳しいかもしれません。まずは海岸施肥プラントを作って海藻の藻場を回復させ、生物量を増す必要があるかもしれません。
珪素の供給以外には、アマモ場の外部から供給される有機物もアマモ場形成に有効になります。温泉排水は、未処理の場合が多く有ります。これは、水量が多くて処理が困難であるためですが、これがアマモ場への有機物の供給源となっている可能性もあります。外部から供給される珪素は、溶解性の珪酸でもいいのですが、珪藻の殻の形でもいいでしょう。例えば川から流れてきた淡水性の珪藻のデトリタスが拡散してくるような場所では、アマモ場にこれが沈降しますので、珪素源となります。
アマモの生息するようなところは、湾内の静水域ということで周辺のデトリタスが集まって沈降し溜まりやすい環境でもあります。珪素と同じくらい、デトリタスの量も重要なのかもしれません。デトリタスはベントス等のいろいろな生き物のエサになり、多くの生き物をアマモ場へ集める効果があるはずです。また、分解されたデトリタスから発生する窒素やリンはアマモの栄養素となります。となると、やはりアマモ場の形成には、周囲の生物量がある程度豊かである必要があるのではないでしょうか。あるいは人間活動から出るデトリタスも重要な有機物資源だったのかもしれません。これは下水道の整備や生ゴミの処理と共に海に行かなくなりましたが。
・・・と机上で、考えて見ましたが、やはり現場で実物を見ない限り、これ以上は何もわかりませんね。こういう生物や生態系関係のことは、現場が第一ですから。