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鹿児島大学水産学部環境情報科学講座 仁科文子
図1.錦港湾の地形青色が濃いほど水深が大きくなる

 

錦江湾の地形

 錦江湾の地形は、日本の他の湾と比べてとても特殊です。錦江湾の大きさは南北が約70km、東西が約20kmで、南端に湾口があります。桜島の北側と南側は、それぞれすり鉢のようにくぼんだ海底地形になっており、水深が200mを越える所があります。地形の特徴から、北側のすり鉢は北海盆、南側のすり鉢は南海盆と呼ばれることがあります。桜島フェリーが行き交う桜島水道はちょうど北海盆と南海盆の境目にあたり、その水深は約30mです。湾口は南海盆の南縁にあり、その水深は約70mです。北海盆・南海盆の深さに比べて桜島水道と湾口の水深はとても浅いのです。

 

錦江湾に流入する水と錦江湾から流出する水

 錦江湾に流入する水のことを考えてみましょう。まず、湾口から流入する外洋域の海水。それから、天降川や甲突川などの河川水、錦江湾に降る雨水などです。河川水と雨水は塩分を含まない淡水で、その量は冬よりも夏の方が多くなります。ではつぎに、錦江湾から流出する水のことを考えてみましょう。錦江湾から外に出られるのは湾口の1カ所ですから、錦江湾に流入した淡水と湾内の海水が外洋域に流出することになります。
 外洋域の海水が錦江湾に流入する仕組みはいくつかあります。そのうちの一つを紹介します。鹿児島の南には黒潮という世界有数の暖流があります。この黒潮に乗って流れてくる暖かい外洋水が錦江湾に流入するのです。その様子はNOAAという地球観測衛星の画像で見ることができます。
 図2の3枚組の画像はNOAAがとらえた錦港湾の表面の温度です。画像の色は、赤に近いほど温度が高く、青に近いほど温度が低いことを表しています。湾の入り口から流入した暖かい外洋水が大隅半島側を北上し、海岸線に沿うように桜島の南でUターンしている様子が見えます。このような外洋水の流入は毎日起きるわけではなく、黒潮の流れの変動と関連して起こります。

海のなかの季節変化

 1リットルの海水には30~35グラムの塩が溶けています。海水の塩分は、おもに異なる塩分をもつ水と混合することで変化します。錦江湾の場合、海水の塩分を低くするのは流入する淡水です。一方、塩分を高くするのは外洋域の海水です。では、錦江湾の海水の塩分は、季節で変化する淡水の量の影響をうけて高くなったり低くなったりするのでしょうか。また、海水の温度も気温と同じように季節に応じて変化するのでしょうか。
 図3は北海盆の中央で海面から海底までの温度と塩分が一年の内にどのように変化するのかを示したものです。色がオレンジに近いほど値が高く、青に近いほど値が低いことを表しています。この図から、冬から春にかけて温度は低く塩分は高くなり、夏から秋にかけて温度は高く塩分は低くなるという季節の変化が錦江湾の海の中にあることがわかります。また、どの季節でも表面から海底までの水温・塩分が同じ値ではありませんね。
 錦江湾には暖かい外洋水の流入以外にも図3のような水温と塩分の変化に操られている海水の流れがあります。
 この流れについてはまた次の機会にお話しましょう。

 

 
観測システムの投入/かごしま丸実習・東シナ海
「超音波流向・流速計」海水の流れの方向と速さを計測します 「ニースキン型採水器(2.5L)」
海面から海底までの数カ所の深さから海水を採ります
「CTD」
海水の温度・塩分・
圧力を計測します
 
投棄式水温・塩分計/かごしま丸実習・東シナ海
  髪くらい細い銅線で
つながっています
先端に海水の温度と塩分を
測るセンサーが付いています
 

図2. NOAAがとらえた錦港湾の
表面の温度の画像
左から、1997年3月31日17時54分、
4月1日2時26分、4月1日13時48分
(鹿児島大学大学院連合
 農学研究科で受信)
 

図3.錦港湾の北海盆に
おける海水の温度と
塩分の季節変化
期間:2003年2月~2004年2月