海水淡水化プラントからの長期かん水放流が底生有孔虫に及ぼす影響

The effect of long-term brine discharge from desalination plants on benthic foraminifera.

• Chen Kenigsberg
• Sigal Abramovich
• Orit Hyams-Kaphzan

抄録

地中海に面したイスラエルの海岸線に沿った海水淡水化プラントは現在、年間5億8700万m3の飲料水を供給しており、その生産量は徐々に増加することが計画されている。飲料水の生産には、通常の2倍の塩分濃度である～80のほぼ同等の量の塩水が排出されるため、海洋生態系に影響を与える可能性がある。本研究の目的は、海洋生物指標として知られている底生有孔虫がこの塩水流出の影響を受けているかどうかを調べることである。そのために、イスラエルの海岸沿いにある3つの海水淡水化施設の塩水排出の季節的および累積的影響を調査した。これらの施設はアシュケロン、ハデラ、ソレックにある。最初の2つの海水淡水化施設におけるかん水排出は熱汚染と関連しているが、ソレク施設では塩分濃度の上昇を伴うが熱汚染は見られなかった。1 年間に 4 回の季節的な巡航を行い、アウトフォール（放流地点の近く）と各調査地点に隣接した影響のないコントロールステーションから、グラブで 3 回に分けて表層堆積物サンプルを収集した。その結果、海水淡水化の浅い3つのサイトのうち2つのサイト（AshkelonとHadera）で最も堅牢な反応が観察されたことが明らかになった。有孔虫類の総量と多様性は、一般的にアウトフォール付近では低く、コントロールステーションに向かって増加していた。さらに、選択された種の相対的な個体数の変化は、塩水排出に対する感受性を示している。塩分濃度の上昇に対して最も顕著な反応を示したのはソレック放流地点であり，有機セメントで凝集した底生有孔虫が急激に減少していることが観察された。本研究は、海水淡水化プラントからのかん水排水が底生有孔虫に与える影響について新たな知見を与えるとともに、科学的根拠に基づいた生態系モニタリングツールを提案し、ステークホルダーの皆様のお役に立てることを目的としています。

Desalination plants along the Mediterranean Israeli coastline currently provide ~587 million m3 drinking water/year, and their production is planned to increase gradually. Production of drinking water is accompanied by a nearly equivalent volume of brine discharge with a salinity of ~80 that is twice the normal, which can potentially impact marine ecosystems. The goal of this study was to examine whether benthic foraminifera, a known sensitive marine bio-indicator, are affected by this brine-discharge. For that, we investigated the seasonal and cumulative effect of brine discharges of three operating desalination facilities along the Israeli coast. Those facilities are located in Ashkelon, Hadera, and Sorek. The brine-discharge in the first two desalination plants is associated with thermal pollution, while the Sorek facility entails increased salinity but no thermal pollution. In four seasonal cruises during one year, we collected surface sediment samples in triplicates by grabs from the outfall (near the discharge site), and from a non-impacted control station adjacent to each study site. Our results highlight that the most robust responses were observed at two out of three desalination shallow sites (Ashkelon and Hadera), where the brine was discharged directly from a coastal outfall and was accompanied with thermal pollution from the nearby power plants. The total foraminiferal abundance and diversity were, generally, lower near the outfalls, and increased towards the control stations. Moreover, changes in the relative abundances of selected species indicate their sensitivity to the brine discharge. The most noticeable response to exclusively elevated salinity was detected at Sorek discharge site, where we observed a sharp decline in organic-cemented agglutinated benthic foraminifera, suggesting that these are particularly sensitive to elevated salinity. The herein study contribute new insights into the effect of brine discharge from desalination plants, on benthic foraminifera, and propose a scientifically-based ecological monitoring tool that can help stakeholders.