【琵琶湖に注ぐ太陽エネルギ】
「プロジェクト研究紹介「琵琶湖に注
ぐ太陽エネルギー」（琵琶湖研究所
ニース「オウミア」No.81）より
赤潮やアオコの発生は、富栄養化
に伴う植物プランクトンの異常増
殖と考えられている。湖の周辺か
ら、大量の窒素やリンが流入し、
特定の植物プランクトンを急激に
増殖させる。赤潮やアオコを形成
する植物プランクトンは、有害・
有毒藻類。植物プランクトン自体
は、湖の生態系を支える重要な役
割を果たしていて、太陽エネルギ
ーと、水、二酸化炭素を利用して
光合成を行い、湖内に多くの有機
物を作り出している。その恩恵で
で、自分で体を作ることができな
い動物プランクトンや魚類が生存
できる。
それでは、琵琶湖に降り注がれる
太陽エネルギーはどのぐらいだろ
う。彦根気象台によれば、過去10
年間において、琵琶湖北湖に注が
れた太陽の年平均全天日射量は、
約6.8×1014 Kcal （因みに、全球的
日射量は約4.1×1028Kcal）。これは、
電力量に直すと約 7.9×1011KWh と
なり、滋賀県で年間に使用する電
力量1.25×1010KWh（2002年実績）
の約60倍に相当。また、わが国に
おける全発電力量の約78％にも達
する。
驚くほど多くのエネルギーが、太
陽から琵琶湖に注がれている。た
だ、このエネルギーのすべてが湖
に吸収されるのではなく、湖面で
反射されて大気中に逸散するもの
もあり、いったん湖水に吸収され
たエネルギーも、水の蒸発（潜熱）
や大気乱流による熱交換（顕熱）
などによって空気の運動（対流）
を生じ、降水現象や風などといっ
た天気の変化を引き起こす。琵琶
湖に取り込まれる太陽エネルギー
のほとんどは、湖水を暖めるため
に使われます。春から夏にかけて、
湖は暖められ水中に熱が蓄積され
ます。
水温の非均質な分布や、局所的に
生じる風（湖陸風）は、水平的な
循環流を引き起こし、やがて環流
や吹送流を駆動する。一方、秋か
ら冬にかけて、冷却によって湖の
熱は大気へと伝わり、水温は低下
する。暖まった大気は、逆に、琵
琶湖周辺の気候を穏やかに保つ。
滋賀県でもっとも寒いのは、県南
部に位置する信楽地方。例えば、
2004年2月11日の最低気温は信楽で
マイナス8.0℃。琵琶湖北西部に位
置する今津ではマイナス3.6℃。
滋賀県立衛生環境センターが、琵
琶湖北湖の中心で1978年から2002
年の25年間に測定しました水温デ
ータを用いて、湖面を通して交換
した熱エネルギーを計算した。そ
れによると、大気から湖水に入っ
た年平均熱エネルギーは、3.05 ×
1014Kcal、湖水から大気へ出た年平
均熱エネルギーは3.03×1014Kcal。
したがって、琵琶湖に注がれる全
天日射量の約45％が正味の水温上
昇として使われる。加熱と冷却の
間に差があるのは、湖が少しずつ
暖まることを示す。実際、25年間
で琵琶湖内に蓄積した熱量は5.5×
1013Kcalであり、水温は約2.0℃上
昇。これは過去25年間における滋
賀県の平均気温上昇とほとんど同
じであり、琵琶湖の水温変化が地
球温暖化傾向と同調していること
を裏付けている。
湖に入る光エネルギーは、熱だけ
でなく植物プランクトンや水草な
どの光合成にも利用される。琵琶
湖北湖における植物プランクトン
の年平均基礎生産量は約1.8×1012
Kcalであり、先に求めた年平均全
天日射量の約0.27％。これは水稲
の光エネルギー利用率の20％程度、
急激に光が減衰する水中を浮遊す
る植物プランクトンの生産量とし
ては、妥当な数値と考えられてい
る。食物連鎖における栄養段階を
考慮して魚類の生産量を推定する
と、約1.7×109Kcalになります。一
方、漁獲量をエネルギー換算する
と約3.3×107Kcalなので、琵琶湖で
は全魚類生産量の約2％を有用魚種
として捕獲している計算になると
いう。
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【目的について】
琵琶湖研究所では琵琶湖未来環境
実験計画を推進し、新しい計測手
法を積極的に導入して、生物資源
量や生産速度を正しく評価し、栄
養やエネルギーの流入とバランス
した、望ましい琵琶湖の未来環境
を実現するための最適な解を見出
すことを目的とするという。現在
は地球温暖化によって、世界にあ
る琵琶湖のように深くて大きい湖
沼のいくつかでは、急激な環境変
化が起こり、従来、湖沼の環境問
題といえば、富栄養化という地域
的な現象のみを取り扱っていたが、
最近はそれだけではなく、地球規
模のエネルギーによって支配され
る気候の変化が、各地に洪水や渇
水を引き起こし、湖沼の植物プラ
ンクトンなどの生物相を大きく変
えたりしています。つまり、地域
という小さなエネルギーと、地球
という大きなエネルギーの相互作
用に関する研究が重要となってき
た。化石燃料利用に代表される浪
費型エネルギー社会を、環境に負
荷を与えない新しい高効率型エネ
ルギー社会にどう転換するか、と
いう普遍的な課題解決への挑戦だ
と位置づけている。
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