気候変動による印旛沼とその流域への影響と流域管理方法の検討

• 背景・目的
• 実施体制
• 実施スケジュール（実績）
• 気候シナリオ基本情報
• 気候変動影響予測結果の概要
• 活用上の留意点
• 適応オプション

概要

背景・目的

印旛沼は、人口増加や都市化に加え、気候変動の影響による気温の上昇、短時間強雨や大雨の発生頻度の増加等によって、水質悪化や洪水のリスクが高まっている。特に水質は、上水・農業用水・工業用水としても利用されており、改善が期待されているものの、気候変動が水質に与える影響の詳細は明らかにされていない。

本調査では、気候変動が印旛沼の水質に与える影響とその関連性を明らかにし、その適応策として、河川・農林・環境分野が連携した流域管理方法を検討した。

実施体制

検討にあたり、気候変動による印旛沼への影響評価・適応策検討に係る事項についての技術的助言を得るため、学識者・行政関係者からなる「印旛沼流域適応策検討推進協議会」を設置し、年2回開催した。（詳細は、後述3.3.3参照）

また、適応策の具体的な検討や社会実装について、検討・議論するため、平成30年度より勉強会（学識者、行政関係者、地元関係者、民間企業等の有志が参加）を月1回程度開催し、適応策に関する話題を中心に情報共有・交換や議論を行い、検討結果に反映した。

実施スケジュール（実績）

平成29年度は、資料収集整理や検討推進体制の構築等（協議会の立ち上げ）気候変動影響予測や適応策の検討を行うにあたっての基礎的検討や準備を行った。

平成30年度から平成31年度にかけては、協議会での助言も踏まえつつ、気候変動影響予測および適応策の検討を行った。

気候シナリオ基本情報

気候変動影響予測結果の概要

収集した既往研究より、印旛沼における水質（COD）と、降水量、日照時間の関係について解析した結果、日照時間が長い年、降水量が少ない年にCODが高い関係にあるとの知見が得られた。

気象・水文・水質等のデータを収集し、それに基づいて検討を行った結果、気温が高い・日照時間が多いほど水質（COD、Chl.a）が高い傾向、降水量が多いほど水質が低い傾向となっていることが分かった。また、流域の市街化が降雨時流出負荷の増加に影響している可能性があることを示唆する結果が得られた。さらに、近年、沼内の植物プランクトン構成種に変化が生じていることが水質に影響している可能性、風が強い場合に底泥の巻き上げにより水質が悪化している傾向があることなどが分かった。以上のように、将来の気候変動によって、水質悪化が生じる可能性があることを示唆する結果となった。

気候シナリオデータを用いた影響予測を行った結果、以下のことが分かった。

• 印旛沼に流入する河川の年平均流量は、将来（21世紀末，RCP8.5）、現在と比べ減少傾向になると予測された。
• 一方、強い雨が発生する頻度が、現在から21世紀末にかけて増加すると考えられ、印旛沼流域全体での流域平均雨量が、現在では発生しない50mm/hrを上回る降雨が、21世紀末では10年に1回程度発生する可能性があると予測された。
• 沼内では、水温の上昇に伴い、アオコ発生の原因となる藍藻類の優占する期間が、現在から21世紀末にかけて、約2ヶ月長くなる可能性があり、アオコが問題となる期間が長期化する可能性があることが示唆された。

影響予測（水質）

(1)流域からの流入量

印旛沼に流入する河川の年平均流量は、将来（21世紀末，RCP8.5）、現在と比べ約4％の減少傾向になると予測された。

一方、日流量で見ると、最大値は将来の方が大きな値が発生すると予測された。これは、強雨の発生頻度の傾向と対応している。

(2)流域からの流入負荷量

印旛沼に流入する河川からの年平均流入COD負荷量は、将来（21世紀末，RCP8.5）、現在と比べ約7％の増加傾向になると予測された。

印旛沼に流入する河川からの年平均流入T-N負荷量は、将来、現在と比べ約19％の増加傾向になると予測された。

印旛沼に流入する河川からの年平均流入T-P負荷量は、将来、現在と比べ約38％の増加傾向になると予測された。

それぞれ、年平均流量が減少しているにもかかわらず負荷量が増加傾向となっている要因としては、河川からの流入水質は流量が大きくなるほど高くなる傾向にあり、流量が大きくなると、水質増と流量増が相まって、負荷量が指数関数的に多くなることによる。本検討で使用している予測モデルは、このような現象を再現できるモデル※となっており、大流量時の負荷量増が、負荷量の総量増につながっている状況と考えられる。

※既往実測データを用いた検証を行ったモデルを用いており、流量が大きくなると水質濃度が高くなり、それに伴い負荷量が指数関数的に増加する。ただし、気候シナリオの将来（21世紀末）で生じている大きな流量は検証範囲の外挿となっており、予測結果の負荷量増には不確実性が含まれることに留意が必要である。

(3)沼内の水質

1)水温

印旛沼の年平均水温は、将来（21世紀末，RCP8.5）、現在と比べ約4.5℃上昇すると予測された。季別には、年間を通じて、平均的に水温は上昇するとの予測結果となっている。

※計算対象期間の各年の日平均水温の計算結果を同一月日別に集計し、平均値、最大値、最小値を算出し、図化している。

2)水質（COD，T-N，T-P）

印旛沼の年平均CODは、将来（21世紀末，RCP8.5）、現在と比べ約1.0mg/L増加すると予測された。現在は冬季に濃度が低下するが、将来は年間通じて高い濃度を維持する傾向となっている。

年平均T-Nは、将来、現在と比べ約0.14mg/L増加すると予測された。将来は秋季にやや濃度が高くなる傾向（出水に伴う負荷流入の影響が考えられる）となっている。

年平均T-Pは、将来、現在と比べ約0.04mg/L増加すると予測された。将来は秋季に濃度が高くなる傾向（出水に伴う負荷流入の影響が考えられる）となっている。

※既往実測データを用いた検証を行ったモデルを用いており、流量が大きくなると水質濃度が高くなり、それに伴い負荷量が指数関数的に増加する。ただし、気候シナリオの将来（21世紀末）で生じている大きな流量は検証範囲の外挿となっており、予測結果の負荷量増には不確実性が含まれることに留意が必要である。

※計算対象期間の各年の日平均水温の計算結果を同一月日別に集計し、平均値、最大値、最小値を算出し、図化している。

3)水質（Chl.a）

印旛沼の年平均Chl.aは、将来（21世紀末，RCP8.5）、現在と比べ約10μg/L増加すると予測された。

印旛沼の水質で問題となっている事象の一つに、夏場のアオコの発生が挙げられるが、水温の上昇に伴い、アオコの原因となる藍藻類の優占期間が将来、現在と比べ約2ヶ月長期化する結果となっており、アオコ発生期間が長期化するリスクがある。

※予測計算対象期間の平均的年間変化

雨量

気候シナリオを用いて流域内の雨量の変化について影響予測を行った。

降雨強度の強い雨が発生する頻度が将来（21世紀末，RCP8.5）は増加すると予測されており、印旛沼流域で流域平均雨量が50mm/hrを上回る降雨は、現在は発生しない状況（0回/年）であるが、将来は0.1回/年（10年に1回程度）に増加する予測結果となっている。

印旛沼流域において、近年では、平成25年、令和元年に大きな洪水が発生しており、いずれの洪水においても、流域で浸水被害が発生している。

それぞれの洪水における降雨の状況は表3-2に示すとおりであり、既往洪水実績から見て、流域平均雨量が50mm/hrを上回る降雨というのは、印旛沼流域において被害が発生するリスクが高い雨量規模といえる。

※千葉県提供雨量データに基づいて算定

活用上の留意点

本調査の将来予測対象とした事項

本調査では、気候変動による気象変化が印旛沼の水質に与える影響および洪水に与える影響を対象とした。

本調査の将来予測の対象外とした事項

将来予測に影響すると考えられる下記要素の影響については、本調査において考慮していないことに留意が必要である。

• 流域の土地利用の変化による影響
• 流域人口の変化による影響
• 流域の産業活動の変化による影響
• 流域や沼内における今後の水質保全対策による影響

その他、成果を活用する上での制限事項

水質に関して、既往の現象・実測データ並びに現在の水運用に基づく予測結果であり、未解明の水環境等に関するメカニズム等の知見は考慮していない。また、大きな水運用変化（水位管理の変更等）は想定していない。

適応オプション

本調査で検討した適応オプションは、表3-3～表3-8に示すとおりである。

印旛沼流域では、既往計画の下で種々の対策が進められている。ここでは、後述する本調査で着目した適応オプションに加え、既往計画等に基づいて進められている施策のうち、適応オプションとしても位置付けられるものも含めて整理を行った。

また、本調査で着目した適応オプションも含め、現段階では、効果の定量化や施策の実現性における検討が充分でない等、課題がある適応オプションも含めて整理していることから、本成果の活用にあたっては、留意が必要である。