本研究では,滋賀県の統計資料や関係公文書等に関する文献調査と聞き取り調査によって1930年代の琵琶湖南湖における肥料目的の沈水植物の採取量の推定を試みた。調査の結果,推定に使用できるデータとしては『滋賀縣統計書』に記載された1930-38年度の南湖周辺市町村における漁獲量「藻類」(16407 ± 673 t)と滋賀県の公文書『琵琶湖利用調査』における1933-39年度の外湖(≒南湖)における肥料目的の「採泥採藻量」(14520 ± 1702 t)があることを見出した。しかし「藻類」は,漁業者としての販売目的の採取活動がほぼ存在しなかったことから何を指している値かが不明であった。それに対して後者の「採泥採藻量」は,その意味が明白な上に,滋賀県が国の水位低下計画による採取量の減少被害の算定に用いていたことから信頼できる値と考えられた。ただし「採泥採藻量」には北湖の一部での採取量と底質の重量が含まれているため14520 ± 1702 t は1930年代の南湖における沈水植物の採取量の上限値と見なすことが適当であろうと結論付けた。
河川の水質形成を考える上では,その集水域の情報が重要となる。多様な流域環境を持つ多摩川水系の浅川を対象として,流域内に設けた34の観測点の水質指標と,各観測点の集水域指標を用いて相関係数の算出と,多変量解析(クラスター分析,主成分分析)を実施し,水質と集水域の因子の関連性を考察して,水質の情報と集水域の情報の両者を用いた総合的な河川水質と流域特性の把握の手法を開発することを試みた。クラスター分析の結果は,水質指標と集水域指標とでは似た結果を示したが,一部分類の傾向に違いがあり,その違いを用いて対象流域内の特殊な支流や点源汚染の抽出や,その要因について考察することができる。また,主成分分析の結果はクラスター分析の結果と比較して自然及び人為のどちらが大きな影響を与えているかを考察することや,特異な集水域指標を持つ支流がどの程度水質形成に影響を与えているか等を明らかにするのに用いることができる。本研究による河川の水質指標と集水域指標の両者に多変量解析手法を適用させる方法は,流域内の因子が水質に与える影響を理解することに役立ち,河川流域の管理や保全に活用されることが期待される。
微生物生態学では,微生物の細胞サイズが小さいがゆえの技術的困難がボトルネックとなっており,新技術が新発見に直結し,新たな理解に繋がるブレイクスルーとなってきた。本総説では,湖沼微生物生態学における近年の動向について,それを裏打ちしてきた技術を主軸に,湖沼での応用に際する検討事項や注意点を交えながら概説する。DNAシーケンス解析技術の発展と普及によって登場したアンプリコンシーケンス・メタゲノム解析は,湖沼をはじめとする環境中の難培養微生物の多様性と生態をとりまく理解を塗り替えた。塩基配列データの充実にともない,そこから得られる情報を相補したり,仮説を検証したりする手段としてFluorescent in situ hybridization等に代表される顕微鏡観察による細胞の現存量カウントや,難培養微生物単離への挑戦の重要性も,むしろ高まっている。環境中の微生物について「誰がいるのか」「何をしているのか」といった情報が高解像度に得られる時代はすでに到来しており,微生物生態系はもはやブラックボックスではなくなりつつある。様々な視点から同じフィールドの研究に取り組む陸水学の枠組みがもたらす多様な切り口が,膨大なデータを最大限活用するための鍵となる。
青森県六ケ所村の使用済み核燃料再処理施設に隣接する汽水湖尾駮沼において，物質挙動を支配する基礎情報である流動場及び海水交換率を明らかにすることを目的に，2020年8月1日～12月10日の期間，沼内の塩分及び流況，淡水流入量・流出量，及び沼－海を結ぶ水道部の海水流入量に関する調査を行った。尾駮沼の表層（水深0.5 m）及び底層（同3.5 m）における塩分の平均はそれぞれ21.1（変動範囲12.2～28.0）及び26.6（同19.7～31.7）psuとなり，海水の約3分の2の塩分が存在した。また，湖心部における平均流速は上下層ともに5 cm s-1以下と緩やかであり，90％以上が低流速（10 cm s-1未満）であった。尾駮沼への淡水流入量，海水流入量及び湖水流出量の平均はそれぞれ1.0×105，4.2×105及び5.9×105 m3 d-1と推定され，淡水流入量と海水流入量の和が概ね湖水流出量であった。これらの結果より，尾駮沼水道部における海水交換率の平均値±SDは0.58±0.15 d-1と推定され，上げ潮時に流入する海水の半分程度は下げ潮時に沼から流出することが示唆された。
2022年8月末に琵琶湖南湖の沈水植物の現存量 （乾燥重量） の分布を調査した。沈水植物は52地点中38地点に出現し,平均現存量は37.5 g m-2だった。これらの結果から沈水植物の分布範囲の面積は37.7 km2，総現存量は1936 t と推定された。15種および2属の沈水植物が出現した。クロモHydrilla verticillata が現存量714 tで優占種となり，ササバモPotamogeton wrightii が現存量360 tで第二位となった。2002年から2014年まで優占したセンニンモPotamogeton maackianus は著しく衰退し，最盛期の2014年と比較して現存量は1/100に，出現地点数は半分以下になった。コカナダモElodea nuttallii, オオカナダモEgeria densa, ホザキノフサモMyriophyllum spicatum は減少が著しく，クロモとササバモの減少は軽微で，イバラモNajas marina は増加した。2022年の南湖の沈水植物相は2010年代とは明らかに異なった。
霞ヶ浦湖水・流入河川・湖水を原水とする水道水中のネオニコチノイド系殺虫剤（以下，ネオニコチノイド）濃度を分析した。湖水は霞ヶ浦（西浦）右岸の木原取水場近くの湖岸，河川水は取水場に最も近い流入河川である清明川で2020年9月から2021年8月の間16回，10 mm以上のまとまった雨が降った翌日に採水した。水道水は2020年9月から2021年3月の間に湖水・河川水を採水した日の夕方に7回採水した。国内で使用される7種のネオニコチノイドのうち，清明川では5種類，霞ヶ浦では4種類が検出された。またジノテフランとクロチアニジンは湖水・河川水ともに周年検出された。一方で水道水からは全期間においてネオニコチノイドが検出限界未満で，浄水場での活性炭処理により除去されていると考えられた。
山陰地方の宍道湖には，暖候期に下流部の中海から遡上する海産魚と汽水魚と甲殻類がおり，多くの淡水魚，汽水魚，通し回遊魚，海産魚と甲殻類が生息する。これらの魚介類を対象とする定置網漁業などが盛んに行われていたが，1993年の冷夏多雨と1994年の猛暑渇水の異常気象を境に，ワカサギなど主要な対象魚の漁獲量が減少し漁業が衰退した。ところが，ネオニコチノイド系殺虫剤の使用が始まった1993年以降，宍道湖の動物プランクトンやオオユスリカなどの水底動物が激減し，これらを餌とするワカサギとニホンウナギの減少に繋がったことを示す研究が2019年に公表された。しかしながら，この2種とシラウオを除くその他の魚介類の変動との関係は示されていないので，宍道湖漁業協同組合に保管されている1979～2008年度までの定置網の漁獲資料から魚介類8種の漁獲量の変動を検討した。その結果，年度毎の変動は見られるものの，1995年度以降，ワカサギとニホンウナギとハゼ類の漁獲量は減少していた。同じく1995年度以降，エビ類の漁獲量は9～12月に減少しアミ類は1～3月に増加していた。これら魚介類の変動を，年毎の塩分と水温の変動と1993年から始まったネオニコチノイド系殺虫剤の使用から考察した。
秋田県雄物川水系の渋黒川(玉川支流)(pH: 平均 2.98)において,2017年5月から2019年11月までレゼイナガレトビケラの生活史の調査を,1~2時間間隔の河川水温の自動記録と併行して実施した。渋黒川は,強酸性であるとともに,高温の温泉水が流入していたため,水温は温泉水の影響のない近傍の山地渓流より明らかに高く,冬季はその差がより顕著だった。本種は5月下旬から7月上旬には蛹化・羽化のピークが見られたが,蛹化はその後も10月中旬まで続いた。I~Vの全齢期の幼虫が4月から11月までほぼ連続的に出現しており,明瞭なコホートは確認できなかった。このように,本種は,渋黒川においては基本的に年1世代であると思われるが,同期性の低い(非同期的)生活環であった。現場の河川水温に準じて変動させた温度条件で飼育した蛹の発育零点は,仮の発育零点を使って算出した有効積算温量の最小偏差から6.8 ℃と推定された。幼虫の発育零点が蛹のそれと大差ないと仮定すれば,冬季でも河川水温は幼虫の発育零点を超える時間があると思われる。この特殊な水温レジームが,同期性の低い生活環の主因と思われる。
有明海の奥西部に位置する諫早湾は,1997年の潮受け堤防の閉め切りにより,湾奥部の約3分の1の面積が海域から分断され,干潟があった湾奥には淡水の調整池が造成された。調整池の窒素・リンや有機物濃度は農業用水の基準値を常に超えており,富栄養化した池水が堤防に設けられた排水門から日常的に諫早湾へと排水されている。本総説では,調整池排水が諫早湾に排出されることで,湾内の物質循環過程にどのような影響が生じ,頻発する赤潮や貧酸素水塊の発生にどのように寄与しているのかを議論する。本総説では特に,赤潮や貧酸素水塊の発生に深く関連していると考えられる,排水によって湾内に負荷される有機物とそれを利用する微生物との相互作用に着目して議論を行った。
藻類現存量の指標であるクロロフィルa量は重要な水質要因である。そこで,1990年から2010年にかけて水辺の国勢調査で測定された日本各地に点在する91ダム湖のクロロフィルa量(以下chl-a量)を解析した。その結果,chl-a量は北から南のダム湖に向かって増加し,温量指数との間に有意な正の相関が見られた。この結果をもとに,MRI-CGCM3.0気候モデルを用い,温室効果ガス高排出シナリオRCP8.5下での各ダム湖における将来予測を行ったところ,世紀末までにchl-a量は最大2.2倍,平均で1.5倍増加すると推定された。そこで,chl-a量に対する温度上昇の直接的な影響と集水域の土地利用・被覆の変化を介した間接的な影響を調べた。その結果,間接効果を加味すると,chl-a量に対する温量指数の直接効果は有意とならなかった。この結果は,ダム湖への温暖化影響は,温度上昇による直接的なものではなく,集水域の土地利用や被覆の変化に起因することを示唆している。これら知見から,温暖化に際しては,集水域の土地利用・被覆政策がダム湖の水質保全に特に重要となることを指摘した。
