最先端研究を訪ねて

【地域環境工学・計画学】

土壌づくり

自然の造った土壌間隙を活用！緑と土の環境を回復し、温暖化問題を解決する

森也寸志先生

岡山大学

工学部　工学科　環境・社会基盤系（環境生命科学研究科　社会基盤環境学専攻）

◆着想のきっかけは何ですか

植物の根やミミズなどが移動した跡には、大小とりどりの粗大な間隙ができていることがあります。この、自然が造り出した土壌水路をX線で細かく調べると、人体の大動脈と毛細血管にも似た構造をしています。水や溶質を迅速に移動させたり、細かい部位にゆっくり移動させたりする機能を持ち合わせていました。

この自然が造る土壌間隙を、マクロポアといいます。私は、汚染された土壌を浄化する実験をしている時に、普通に土を詰めると目詰まりするので、マクロポアに似た人工的な構造物を作った方が良いと着想しました。元々自然が持つ構造を逆に利用して、環境の改善を行おうと考えたのです。

卒業論文で、X線を使って土壌間隙構造を可視化するという課題に取り組みました。できあがった写真（トップの写真参照）は、人体の血管網のようにも見え、足下の土くれが非常に高度な機能分化をしていることがわかりました｡

IPCCが2007年にノーベル平和賞を取り、地球温暖化がクローズアップされた頃、この間隙を人工的に作ると、植生の回復と土壌有機物の増加が見られ、土壌が炭素貯蔵庫として温暖化の軽減に役立ち、その研究に地球科学的広がりを見出しました｡

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◆生産基盤管理学分野HP

人工マクロポアの導入による、石垣島さとうきび畑の土壌流亡を軽減する研究や、フィリピンの棚田の修復と保全などに取り組んでいます。また土壌を改質し、土壌有機物の量を増やす研究を行っています。

◆主な業種

・農業、林業、水産業

・コンサルタント・学術系研究所

・官庁、自治体、公的法人、国際機関等

◆主な職種

・基礎・応用研究・先行開発

・技術系企画・調査、コンサルタント

◆学んだことはどう生きる？ 

・地域または国全体の農地保全と整備

・土壌分析と効率的営農についての助言と実践

・水資源逼迫地域における効果的な水利用

・環境分析データに基づくコンサルタント

 などの仕事で活躍しています。

環境問題の課題の１つは、都市ではない自然の多い場所で発生することです。土・水・大気はその貴重さ、偏在性から環境資源と呼ばれており、緑色植物のさらに下から生態ピラミッドを支えています。

温暖化や気候変動の影響が顕在化する今、環境保全・環境修復を含む学問は、地域社会だけでなく地球全体を守る科学になります。大学では、物理・化学・生物・地学というツールだけでなく、複合的な視点から課題解決に当たることを教えています。

・吸水性ポリマー（紙おむつ）と土を混ぜて、水を吸わせ、植物を育てて乾燥地における作物栽培の可能性を考えてみよう。種から芽は出るだろうか？何％混ぜると効果が出るだろうか？100％では？

・森林土、畑（水田）土、砂などを採取してきて、酸性雨を降らせ、pHを計り、環境変動に対する緩衝能を調べてみよう。土は粒径の違いと、有機物の量によって、環境変動に対する緩衝能が変わります。それぞれの土で違う反応をすると思うので、その違いを見てみよう。

※多少、専門的なガイドがあった方がよいので、高校の先生に助言を求めてもよいでしょう。