珊瑚育成装置及び珊瑚育成用構造物
【課題】珊瑚の成育を促進すること。
【解決手段】この珊瑚育成装置１０は、海水中に配置される陰極１２と、海水中に配置されるとともに電気伝導体によって陰極１２と電気的に接続され、かつ陰極１２よりも自然電位が卑である陽極１１とを備える。養殖対象である珊瑚ｓは、陰極１２に取り付けられる。また、この珊瑚育成装置１０は、複数の陰極１２を備える。複数の陰極１２は、格子状の陰極補助体１４によって電気的に接続される。そして、複数の陰極１２は、陰極補助体１４を介して陽極１１と電気的に接続される。
【解決手段】この珊瑚育成装置１０は、海水中に配置される陰極１２と、海水中に配置されるとともに電気伝導体によって陰極１２と電気的に接続され、かつ陰極１２よりも自然電位が卑である陽極１１とを備える。養殖対象である珊瑚ｓは、陰極１２に取り付けられる。また、この珊瑚育成装置１０は、複数の陰極１２を備える。複数の陰極１２は、格子状の陰極補助体１４によって電気的に接続される。そして、複数の陰極１２は、陰極補助体１４を介して陽極１１と電気的に接続される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、珊瑚の養殖に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、埋め立てや地球の温暖化に起因する海水温度の上昇等によって、珊瑚群集の白化や珊瑚の死滅といった珊瑚礁の衰退が問題となっている。このため、近年においては、珊瑚を人工的に養殖して、珊瑚礁を回復させる試みが提案されている。特許文献１には、海中の任意の深さに位置できる複数の浮体間に、珊瑚の付着する珊瑚養生棚を備える珊瑚養殖装置が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３２６２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に珊瑚の成長にはある程度の時間を要するが、珊瑚の養殖においては、珊瑚の成長速度をできるだけ早くすることが望まれる。特許文献１に開示されている珊瑚養殖装置では、珊瑚の成長を促進させることに関しては言及されておらず、かかる点には改善の余地がある。
【０００５】
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、珊瑚の成育を促進できる珊瑚育成装置及び珊瑚育成用構造物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る珊瑚育成装置は、海水中に配置される陰極と、海水中に配置されるとともに前記陰極と電気的に接続され、かつ前記陰極よりも自然電位が卑である陽極と、を含み、前記陰極側に珊瑚が配置されることを特徴とする。
【０００７】
この珊瑚育成装置は、陰極と、この陰極と電気的に接続され、かつこの陰極よりも自然電位が卑である陽極とを電気的に接続するとともに、両者を海中に配置する。そして、陰極側に養殖対象である珊瑚を配置する。これによって、陰極には珊瑚の成長に必要な石灰質が析出するとともに、陰極の周辺における環境をアルカリ化することにより、珊瑚の成育に適した環境とする。これによって、珊瑚の成長を促進できる。
【０００８】
次の本発明に係る珊瑚育成装置は、前記珊瑚育成装置において、前記陰極に前記珊瑚が取り付けられることを特徴とする。
【０００９】
この珊瑚育成装置は、前記珊瑚育成装置と同様の構成なので、前記珊瑚育成装置と同様の作用、効果を奏する。さらに、この珊瑚育成装置は、陰極に養殖対象である珊瑚を取り付ける。陰極には石灰質が析出し、また、陰極の周辺は珊瑚の成長に適した環境となっているので、陰極に珊瑚を取り付けることによって、珊瑚の成長をより促進することができる。
【００１０】
次の本発明に係る珊瑚育成装置は、前記珊瑚育成装置において、複数の前記陰極を電気的に接続する陰極補助体を備え、この陰極補助体を介して前記陽極と複数の前記陰極とを電気的に接続する。
【００１１】
この珊瑚育成装置は、前記珊瑚育成装置と同様の構成なので、前記珊瑚育成装置と同様の作用、効果を奏する。さらに、この珊瑚育成装置は、陰極補助体を介して陽極と複数の陰極とを電気的に接続する。これによって、陰極や陽極の数が増えても、比較的簡単な構成で、珊瑚育成装置を構成することができる。
【００１２】
次の本発明に係る珊瑚育成装置は、前記珊瑚育成装置において、前記陰極補助体は、前記珊瑚を定着させる珊瑚定着用構造体に埋め込まれ、前記陽極は、前記珊瑚定着用構造体の外部に配置されることを特徴とする。
【００１３】
この珊瑚育成装置は、前記珊瑚育成装置と同様の構成なので、前記珊瑚育成装置と同様の作用、効果を奏する。さらに、この珊瑚育成装置は、陰極補助体を、珊瑚を定着させる珊瑚定着用構造体に埋め込む。これによって、陽極と陰極との間における電流を小さくすることができるので、陽極の消耗を抑制することができる。
【００１４】
次の本発明に係る珊瑚育成装置は、前記珊瑚育成装置において、前記陽極及び前記陰極以外の導電体のうち少なくとも前記陰極補助体は、絶縁材料で覆われることを特徴とする。
【００１５】
この珊瑚育成装置は、前記珊瑚育成装置と同様の構成なので、前記珊瑚育成装置と同様の作用、効果を奏する。さらに、この珊瑚育成装置は、陽極及び陰極以外の導電体のうち少なくとも前記陰極補助体を絶縁材料で覆う。これによって、陽極と陰極との間における電流を小さくすることができるので、陽極の消耗を抑制することができる。
【００１６】
次の本発明に係る珊瑚育成装置は、前記珊瑚育成装置において、前記珊瑚定着用構造体の表面は、前記珊瑚が配置される部分の周辺における所定領域を除いて、被覆層が設けられることを特徴とする。
【００１７】
この珊瑚育成装置は、前記珊瑚育成装置と同様の構成なので、前記珊瑚育成装置と同様の作用、効果を奏する。さらに、この珊瑚育成装置は、珊瑚定着用構造体の表面は、前記珊瑚が配置される部分の周辺における所定領域を除いて、被覆層を設ける。これによって、藻や貝類等の珊瑚の成長を阻害する生物の付着を抑制できるので、珊瑚の成長をより効果的に促進できる。
【００１８】
ここで、前記被覆層は、フッ素樹脂で構成することが好ましい。フッ素樹脂は、硬度が高く、また撥水性も高く、さらに表面が滑らかなので、藻や貝類等といった、珊瑚の成育を妨げる生物の付着が効果的に抑制できる。
【００１９】
次の本発明に係る珊瑚育成装置は、前記珊瑚育成装置において、さらに、前記陰極と前記陽極との間には、電流制限手段が設けられることを特徴とする。
【００２０】
この珊瑚育成装置は、前記珊瑚育成装置と同様の構成なので、前記珊瑚育成装置と同様の作用、効果を奏する。さらに、この珊瑚育成装置は、陰極と陽極との間には、ダイオード等の電流制限手段が設けられる。これによって、珊瑚を養殖する海域の流速や塩分濃度等といった海象状況に応じて陽極−陰極間を流れる電流を調整できるので、海象状況に応じて陰極の周辺を珊瑚の育成に最適な環境とすることができる。
【００２１】
次の本発明に係る珊瑚育成用構造物は、浮力を発生して海上に浮かぶ浮力体であり、海中に没する部分には、前記珊瑚育成装置が取り付けられることを特徴とする。
【００２２】
この珊瑚育成装置は、前記珊瑚育成装置を備えるので、これによって、珊瑚の成長を促進できる。
【発明の効果】
【００２３】
この発明に係る珊瑚育成装置及び珊瑚育成用構造物は、珊瑚の成長を促進することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この発明を実施するための最良の形態（以下実施形態という）によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００２５】
この実施形態は、流電陽極法により珊瑚の成長を促進させるものであり、海水中に配置される陰極と、海水中に配置されるとともに陰極と電気的に接続され、かつ陰極よりも自然電位が卑である陽極と、を含み、陰極側に珊瑚が配置されることを特徴とする点に特徴がある。
【００２６】
図１は、この実施形態に係る珊瑚育成装置が取り付けられる珊瑚育成用構造物の構造を示す断面図である。この珊瑚育成用構造物１は、浮力を発生して海上に浮かぶ浮力体である。なお、珊瑚育成用構造物１は、浮力体に限られるものではない。珊瑚育成用構造物１は、鋼板１ＳＰをリブ１ＳＲで補強して基本骨格を構成し、その外面に複数のジベル１ＳＥ、鉄筋１ＳＣを配置した後、コンクリートを打設してコンクリート層２を形成し、浮力体として構成される。そして、珊瑚育成用構造物１の外側であって海中に没する部分には、この実施形態に係る珊瑚育成装置１０が取り付けられる。
【００２７】
珊瑚育成用構造物１は、珊瑚の養殖をするために用意して、岸壁や海底に係留してもよいが、例えば、珊瑚育成用構造物１を浮桟橋等として用いてもよい。あるいは、浮桟橋等を利用して、海水と接する側面に珊瑚を養殖する部分を設けてもよい。ここで、珊瑚育成用構造物１を移動可能な浮力体として構成すると、海水温度が異常に上昇した場合には、浮体構造物ごと成育中の子珊瑚を適正な水温の海域に移動させることができる。また、台風等による暴風時には、浮体構造物ごと生育中の珊瑚を港内に移動できるので、生育中における子珊瑚の破損等を最小限に抑えることができる。
【００２８】
図２は、この実施形態に係る珊瑚養殖装置の原理を説明するための概念図である。この実施形態に係る珊瑚養殖装置では、いわゆる流電陽極法を利用して、珊瑚の成長を促進する。図２に示すように、金属の陰極Ｃ側に養殖対象となる珊瑚ｓを配置するとともに、陰極Ｃよりも自然電位が卑な金属を陽極（流電陽極）Ａとして配置する。そして、陽極Ａと陰極Ｃとを導線Ｌで接続し、陽極Ａ、陰極Ｃ、及び陽極Ａと陰極Ｃとの間に介在する電解質（海水）の電池作用を利用して、陽極Ａ−陰極Ｃ間に電流を流す。これによって、陰極ＣにはＣａＣＯ3やＭｇ（ＯＨ）2等の石灰質を析出させるとともに、陰極Ｃの周辺環境のアルカリ化を促進する。
【００２９】
陰極Ｃに析出した石灰質は、珊瑚ｓの定着基盤となる。また、陰極Ｃの周辺環境のアルカリ化が促進される（すなわち陰極Ｃの周辺における海水のｐＨが上昇する）と、珊瑚ｓの石灰化に必要なエネルギーが小さくなるため、珊瑚ｓの成長速度及び耐性を向上させる。これらの作用によって、この実施形態に係る珊瑚養殖装置では、珊瑚ｓの成長を促進させることができる。
【００３０】
流電陽極法を用いる場合において、陰極Ｃへの石灰質の析出及び陰極Ｃ周辺環境のアルカリ化を促進させるためには、陽極（流電陽極）Ａの種類が重要になる。陰極電位が約−１０００ｍＶ（飽和かんこう電極基準、以下省略）より貴側（イオン化傾向が小さい）であれば、陰極Ｃにおける反応は、おおむね式（１）で表される酸素還元反応で、電流密度の大きさは１００ｍＡ／ｍ2程度である。この反応に対応する流電陽極は、アルミニウム系の材料で構成するが、上記電流値では石灰質の析出は遅くなる。一方、流電陽極の消耗は比較的小さいため、流電陽極の寿命は長くなる。
Ｏ2＋Ｈ2Ｏ＋４ｅ-→４ＯＨ-・・・（１）
【００３１】
一方、陰極電位が−１１００ｍＶより卑側（電位が低い）であれば、陰極Ｃにおける反応は、おおむね式（２）で表される水素発生反応で、電流密度の大きさは１０００ｍＡ／ｍ2以上も可能となる。この反応に対応する流電陽極は、マグネシウム系の材料で構成する。上記電流値では、石灰質の析出は早くなるが、流電陽極の消耗が大きく、流電陽極の寿命は短くなる。
２Ｈ2Ｏ＋２ｅ-→Ｈ2＋２ＯＨ-・・・（２）
この実施形態においては、石灰質の析出や流電陽極の消耗、あるいは藻や貝類等の付着抑制等を考慮して、流電陽極の材料を選択したり、流電陽極の形状や配置等を変更したりする。
【００３２】
珊瑚ｓの成長を促進させるためには、少なくとも通常の電気防食における電流密度（１００ｍＡ／ｍ2以下）よりも大きいことが好ましい。好ましくは、通常の電気防食における電流密度の２倍以上１０倍以下である。これを実現するためには、陰極電位を−１０００ｍＶよりも低くすればよい。そして、珊瑚ｓの成長を促進させるにあたっては、前記電流密度を実現できるような陽極Ａの材料や配置等を選択する。
【００３３】
また、珊瑚ｓの成長を促進させるにあたっては、珊瑚ｓを養殖する海域の流速に応じて、前記電流密度を変更することが好ましい。より具体的には、珊瑚ｓを養殖する海域の流速が大きくなるにしたがって前記電流を大きくする。これによって、より確実に陰極Ｃへの石灰質の析出及び陰極Ｃ周辺における環境のアルカリ化を促進させることができる。
【００３４】
また、藻や貝類は珊瑚ｓの成長を阻害するため、珊瑚ｓの近傍では、藻や貝類の付着や成長を抑える必要がある。珊瑚ｓの成長には、周囲の海水がアルカリ性であることが好ましいが、かかる環境は藻や貝類の成長にとって好ましくない。したがって、藻や貝類の付着や成長を抑制するため、珊瑚ｓを配置する陰極Ｃ周辺における海水の環境をアルカリ性とするように、陰極Ｃを選択する。陰極Ｃ周辺における海水の環境をアルカリ性とするには、電流が大きい方が好ましい。式（１）の反応と式（２）の反応とでは、式（２）の反応の方が電流は大きくなるので、式（２）の反応となるように陽極Ａを構成する材料を選択する。
【００３５】
なお、陰極Ｃと陽極Ａとの間に、陽極Ａ−陰極Ｃ間を流れる電流の大きさを制御可能な電流制御手段（例えばダイオードや抵抗）を設けてもよい。例えば、陽極Ａと陰極Ｃとに対して直列にダイオードを挿入する。これによって、珊瑚ｓを養殖する海域の流速や塩分濃度等といった海象状況に応じて陽極Ａ−陰極Ｃ間を流れる電流を調整できるので、海象状況に応じて陰極の周辺を珊瑚ｓの育成に最適な環境とすることができる。次に、この実施形態に係る珊瑚育成装置について説明する。
【００３６】
図３−１、図３−２、図４−１、図４−２は、この実施形態に係る珊瑚育成装置の構成を示す説明図である。図３−１、図３−２に示す珊瑚育成装置１０及び図４−１、図４−２に示す珊瑚育成装置１０ａは、上述したように、流電陽極法を利用して珊瑚ｓの成長を促進させるものである。この珊瑚育成装置１０は、陽極（流電陽極）１１と、陰極１２と、電気伝導体１３と、格子状の陰極補助体１４とを含んで構成される。
【００３７】
この珊瑚育成装置１０が備える陽極１１は、陰極１２よりも離れた位置に配置される棒状の金属部材である。このように、陽極１１を棒状の部材とすることで、陽極１１による太陽光線の遮断を低減することができる。これによって、珊瑚ｓが受ける太陽光線の量の減少を抑制できる。なお、この珊瑚育成装置１０では、直線状に配列された２列の珊瑚ｓの配列に対して１本の陽極１１が用いられるが、珊瑚ｓの配列、陽極１１の本数及び配列は、これに限定されるものではない。
【００３８】
電気伝導体１３は、陽極１１と陰極１２とを電気的に接続する。この珊瑚育成装置１０では、陰極１２が、珊瑚ｓが定着するための珊瑚定着用構造体を兼ねており、珊瑚ｓ陰極１２に針金等によって固定される。また、陰極補助体１４は、陰極１２と電気的に接続されている。ここで、図３−１、図３−２に示す珊瑚育成装置１０は、格子状の陰極補助体１４の格子間隔が、図４−１、図４−２に示す珊瑚育成装置１０ａよりも細かい。
【００３９】
この珊瑚育成装置１０、１０ａは、複数の珊瑚ｓを同時に養殖するものである。複数の珊瑚ｓの基部を同時に陰極１２とするため、この実施形態では、格子状の陰極補助体１４を用い、すべての陰極１２と導通させる。これによって、複数の陰極１２を陽極１１と電気的に接続することができる。なお、陰極補助体１４は、複数の陰極１２を陽極１１と電気的に接続することができればよく、陰極補助体１４の形状は格子状に限定されるものではない。
【００４０】
ここで、陰極１２の材料は、陽極１１よりも貴側（イオン化傾向が小さい）の金属であればよいが、海水中で用いることを考慮して、ステンレス鋼等の耐食性が高い金属を用いることが好ましい。同様に、陰極補助体１４の材料も、ステンレス鋼等の耐食性が高い金属を用いることが好ましい。
【００４１】
陽極１１は、陰極１２よりも卑側（電位が低い）の金属を用いる。このような金属の中から、陽極１１を構成する材料としては、適用される電流の大きさや寿命を考慮して、例えば、亜鉛、亜鉛合金（亜鉛系）、アルミニウム、アルミニウム合金（アルミニウム系）、マグネシウム、マグネシウム合金（マグネシウム系）の中から少なくとも一つを用いる。
【００４２】
大きな電流を流すためにはマグネシウム系を用い、これよりも電流が小さくてよい場合には亜鉛系又はアルミニウム系を適用する。ただし、電流の大きいマグネシウム系では寿命が短く、また、電流の小さな亜鉛系及びアルミニウム系では長寿命となるので、適宜使い分ける。初期に大電流、後半の中電流を維持する目的で、マグネシウム系と亜鉛系との組み合わせ、あるいはマグネシウム系とアルミニウム系の組み合わせとしてもよい。
【００４３】
上記珊瑚育成装置１０、１０ａは、陽極１１と陰極補助体１４との間には、所定の距離ｈを設けてある。このようにすることで、それぞれの珊瑚ｓが配置される領域における海水中の雰囲気を同様にすることができる。前記所定の距離ｈは、格子に沿った珊瑚ｓの配列間隔（すなわち陰極１２の配列間隔）ｌと同程度から１／２程度とすることが好ましい。ここで、格子に沿った珊瑚ｓの配列間隔ｌが異なる場合には、両者の平均値を格子に沿った珊瑚ｓの配列間隔とする。
【００４４】
このような構成により、珊瑚育成装置１０、１０ａは、珊瑚ｓの周囲の環境を珊瑚ｓの成長に適した環境とすることができるので、珊瑚ｓの成長を促進することができる。また、珊瑚ｓが取り付けられる陰極１２には、石灰質が析出するため、珊瑚ｓが珊瑚定着用構造体に定着しようとする付け根部分が前記石灰質により補強される。これによって、珊瑚ｓの付け根部分が藻や貝類に侵食されても、これを補うことができる。その結果、珊瑚定着用構造体に対する珊瑚ｓの定着率も向上し、また、珊瑚定着用構造体に対する定着強度も向上する。
【００４５】
図５−１、図５−２は、この実施形態に係る珊瑚育成装置の他の構成を示す説明図である。図５−１、図５−２に示す珊瑚育成装置１０ｂは、コンクリート１５内に格子状の陰極補助体１４を埋め込んである。そして、コンクリート１５から電気伝導体１３を突出させて、コンクリート１５の表面１５ｐから所定の距離ｈ１を設けて陽極１１を配置する。コンクリート１５は、例えば発泡コンクリート等を用いた多孔質コンクリートとする。このようにすれば、珊瑚ｓの骨格とコンクリート１５とがなじみやすくなるため、珊瑚ｓがコンクリート１５に定着しやすくなる。この珊瑚育成装置１０ｂの使用形態としては、例えば、図１に示す珊瑚育成用構造物１を構成するコンクリート層２内に、陰極補助体１４を埋め込むものがある。
【００４６】
この珊瑚育成装置１０ｂでは、コンクリート１５内に陰極補助体１４を埋め込んであるため、陽極１１から陰極補助体１４に対して流れる電流は、陽極１１から陰極１２に対して流れる電流よりも小さくなる。これによって、この珊瑚育成装置１０ｂは、上記珊瑚育成装置１０、１０ａと比較して、同じ陽極を用いる場合における電流は小さくなるため、上記珊瑚育成装置１０、１０ａよりも陽極１１の寿命が長くなる。
【００４７】
図６−１、図６−２は、この実施形態に係る珊瑚育成装置の他の構成を示す説明図である。図６−１、図６−２に示す珊瑚育成装置１０ｃは、陰極補助体１４や電気伝導体１３を、塗装や樹脂等の絶縁材料によって構成される絶縁層１６で覆い、陽極１１と陰極１２とを海水中に曝すようにしてある。これによって、この珊瑚育成装置１０ｃでは、陽極１１から陰極補助体１４に対して流れる電流は、陽極１１から陰極１２に対して流れる電流よりも小さくなる。その結果、この珊瑚育成装置１０ｃは、上記珊瑚育成装置１０、１０ａと比較して、同じ陽極を用いる場合における電流は小さくなるため、上記珊瑚育成装置１０、１０ａよりも陽極１１の寿命が長くなる。
【００４８】
図７−１、図７−２は、この実施形態に係る珊瑚育成装置の他の構成を示す説明図である。図８は、図７−１、図７−２に示す珊瑚育成装置に適用できる陰極の他の構成例を示す説明図である。この珊瑚育成装置１０ｄは、陽極１１ｄと陰極１２ｄとが１対１で対応している。陽極１１ｄは板状の部材であって、珊瑚定着用構造体であるコンクリート１５の表面１５ｐ上に配置される。陰極１２ｄは、陽極１１ｄの内部に設けられた陰極取付孔１１ｄｈ内に配置される。
【００４９】
この珊瑚育成装置１０ｄにおいて、陰極１２ｄはねじ１２ｄｓを備えている。そして、陰極１１ｄは、コンクリート１５に埋め込まれたアンカーボルト１７にねじ込まれてコンクリート１５に取り付けられる。陽極１１ｄには、電気伝導体１３ｄが埋め込まれており、陽極１１ｄと電気伝導体１３ｄとは電気的接続されている。そして、電気伝導体１３ｄは、陰極１１ｄに取り付けられるナット（電気的接続手段）１８とコンクリート１５との間に固定される。このような構成により、陽極１１ｄと陰極１２ｄとは、電気伝導体１３ｄ、ナット１８を介して電気的に接続される。なお、陽極１１ｄの平面視における形状は四角形に限定されるものではなく、四角形以外の多角形や円形、あるいは楕円形であってもよい。
【００５０】
また、図８に示す陰極１２ｄの構成のように、ナット１８の代わりにセラミックスやモルタル等の多孔質で構成される基部１９を陰極１２ｄに取り付け、コンクリート１５とともに電気伝導体１３を挟み込んでもよい。この場合、電気伝導体１３と陰極１２ｄとを接触させて、両者を電気的に接続する。このように、セラミックスやモルタル等の基部１９を設けることで、珊瑚ｓと基部１９とがなじみやすくなる。この珊瑚育成装置１０ｄは、上記珊瑚育成装置１０ａ〜１０ｄで用いていた陰極補助体１４等が不要になる。これによって、珊瑚定着用構造体であるコンクリート１５の表面１５ｐ上に珊瑚ｓを配置する際の自由度が向上する。また、陽極１１ｄは、陰極１１ｄに取り付けられる珊瑚ｓよりも陰極１１ｄ側にあるため、珊瑚ｓに照射される太陽光線を陽極１１ｄが遮ることはない。これによって、この珊瑚育成装置１０ｄは、太陽光線を効果的に珊瑚へ照射して、珊瑚の成長を促進させることができる。
【００５１】
図９−１、図９−２は、この実施形態に係る珊瑚育成装置の他の構成を示す説明図である。珊瑚定着用構造体にコンクリートを用いる場合、珊瑚も定着しやすいが、藻や貝類も付着しやすい。藻や貝類が珊瑚ｓの近傍に付着した場合、藻が珊瑚ｓの周りに生い茂ったり、貝類が珊瑚ｓの周囲に密集したりして珊瑚ｓの光合成を阻害し、珊瑚ｓの成育を妨げる。このため、珊瑚ｓがに成長するまでの間、珊瑚以外の藻や貝類が珊瑚ｓの周辺に極力付着しないようにする必要がある。
【００５２】
そこで、この実施形態に係る珊瑚育成装置１０ｅでは、コンクリート１５の表面において珊瑚ｓを配置する部分の周辺における所定領域２１を除いて、硬質かつ表面が滑らかな被覆層２０を設ける。これによって、珊瑚ｓの周囲に藻や貝類が付着することを抑制できるので、珊瑚ｓの成育が妨げられるおそれを低減できる。これによって、珊瑚ｓの付け根部分が藻や貝類に侵食されるおそれを低減できるので、珊瑚定着用構造体に対する珊瑚ｓの定着率も向上し、また、珊瑚定着用構造体に対する定着強度も向上する。
【００５３】
被覆層２０は、例えば、フッ素樹脂やウレタン系の樹脂、あるいはシリコーン系の樹脂を用いることができる。特にフッ素樹脂は、硬度が高く、また撥水性も高く、さらに表面が滑らかである。このため、藻や貝類が付着しにくくなって、珊瑚ｓの成育を妨げる生物の付着が効果的に抑制でき、好ましい。フッ素樹脂やウレタン系の樹脂等は、例えば、塗料として珊瑚ｓを配置する部分の周辺における所定領域２１以外の領域に塗布する。
【００５４】
ここで、上述のように、珊瑚ｓを配置する部分の周辺における所定領域２１には、被覆層２０を設けないことが好ましい。これによって、珊瑚ｓの基部とコンクリート１５とがなじみやすくなり、珊瑚ｓがコンクリート１５に定着しやすくなる。前記所定領域２１は、例えば、珊瑚ｓの配置部を中心とした半径５０ｍｍ程度の領域とすることができる。
【００５５】
また、被覆層２０の厚さｔは、珊瑚ｓの成育を妨げる生物の付着を抑制できる範囲で、できる限り小さくすることが好ましい。これによって、被覆層２０を形成するためのフッ素樹脂等の使用量を低減できる。なお、珊瑚ｓが親珊瑚に成長するまでの期間、珊瑚ｓの成育を妨げる生物の付着を抑制できればよい。したがって、前記期間、珊瑚を育成する部分に被覆層２０が存在していればよいので、かかる観点から被覆層２０の厚さｔを決定してもよい。また、被覆層２０を形成するフッ素樹脂等は、時間の経過とともに消耗するため、珊瑚ｓが親珊瑚に成長するまでの期間前後に被覆層２０が消滅するように、被覆層２０の厚さｔを決定してもよい。
【００５６】
図１０−１、図１０−２は、この実施形態に係る珊瑚育成装置の他の構成を示す説明図である。この珊瑚育成装置１０ｆは、珊瑚ｓを配置する部分の周辺における所定領域２１を除いて、珊瑚定着用構造体であるコンクリート１５の表面を、板状の被覆陽極１１ｆで覆う。そして、珊瑚ｓの成長促進と、藻や貝類の付着抑制とを両立させるため、電流の制御を容易にできるように、電源２２（直流電源）によって被覆陽極１１ｆと陰極補助体１４ｆに取り付けられた陰極１２ｆとの間に電流を流す。この場合、被覆陽極１１ｆには、陽極として用いた場合に、塩素、酸素、活性酸素を生成する材料を用いる。このような材料としては、例えば、炭素系、チタン系の材料があげられる。これによって、被覆陽極１１ｆの表面に発生する塩素等によって、藻や貝類の付着を抑制する。その結果、珊瑚ｓの付け根部分が藻や貝類に侵食されるおそれを低減できるので、珊瑚定着用構造体に対する珊瑚ｓの定着率も向上し、また、珊瑚定着用構造体に対する定着強度も向上する。
【００５７】
なお、被覆陽極１１ｆと陰極１２ｆとの間に、両者間を流れる電流を調整する電流の大きさを制御可能な電流制御手段（例えばダイオードや抵抗）を設けてもよい。例えば、被覆陽極１１ｆと陰極１２ｆとに対して直列にダイオードを挿入する。これによって、珊瑚ｓを養殖する海域の流速や塩分濃度等といった海象状況に応じて被覆陽極１１ｆ−陰極１２ｆ間を流れる電流を調整できるので、海象状況に応じて陰極の周辺を珊瑚ｓの育成に最適な環境とすることができる。
【００５８】
図１１−１、図１１−２は、この実施形態に係る珊瑚育成装置の他の構成を示す説明図である。この珊瑚育成装置１０ｇは、陰極１２ｇに例えば、チタン（Ｔｉ）やチタン化合物、ステンレス等の板材を用い、珊瑚ｓを配置する部分の周辺における所定領域２１を避けて陰極１２ｇを取り付ける。この珊瑚育成装置１０ｇにおいて、陰極１２ｇは、分割構造とすることで、取り付け、取り外しが容易になるようにしてある。
【００５９】
陰極１２ｇは、ボルト１１ｇによって珊瑚定着用構造体であるコンクリート１５の表面１５ｐに固定される。ボルト１１ｇは、陽極（流電陽極）であり、亜鉛系、アルミニウム系、マグネシウム系のうち少なくとも一つが用いられる。陰極１２ｇと陽極であるボルト１１ｇとの間には、導電材料で構成される電気伝導体１３ｇが設けられる。ここで、電気伝導体１３ｇは、カラーとして用いられる。これによって、陽極であるボルト１１ｇと陰極１２ｇとは電気的に接続される。なお、ボルト１１ｇと陽極とを兼用しない構成としてもよい。この場合、例えば、カラー１３ｇとボルトＢの頭との間に、陽極１１ｇ'を取り付けることができる。
【００６０】
このような構成により、珊瑚ｓの成長が促進されとともに、陰極１２ｇで珊瑚ｓの成育を妨げる生物の付着を抑制する。これによって、珊瑚ｓの付け根部分が藻や貝類に侵食されるおそれを低減できるので、珊瑚定着用構造体に対する珊瑚ｓの定着率も向上し、また、珊瑚定着用構造体に対する定着強度も向上する。特に、陰極１２ｇとしてチタン及びチタン化合物を用いると、珊瑚ｓの成育を妨げる生物の付着を効果的に抑制できるので好ましい。また、陰極１２ｇは、海水と接触する面を、鏡面加工することが好ましい。このようにすれば、珊瑚ｓの成育を妨げる生物の付着をより効果的に抑制できる。
【００６１】
以上、この実施形態に係る珊瑚育成装置は、いわゆる流電陽極法を用いて珊瑚の成長を促進させる。これによって、簡単な構成で珊瑚の成長を促進できる。また、外部電源を用いる方式と比較して消費電力を抑えることができるとともに、保守、点検も簡略化できる。なお、この実施形態と同様の構成を備えるものは、この実施形態と同様の作用、効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上のように、本発明に係る珊瑚育成装置及び珊瑚育成用構造物は、珊瑚の養殖に有用であり、特に、珊瑚の成長を促進することに適している。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】この実施形態に係る珊瑚育成装置が取り付けられる珊瑚育成用構造物の構造を示す断面図である。
【図２】この実施形態に係る珊瑚養殖装置の原理を説明するための概念図である。
【図３−１】この実施形態に係る珊瑚育成装置の構成を示す説明図である。
【図３−２】この実施形態に係る珊瑚育成装置の構成を示す説明図である。
【図４−１】この実施形態に係る珊瑚育成装置の構成を示す説明図である。
【図４−２】この実施形態に係る珊瑚育成装置の構成を示す説明図である。
【図５−１】この実施形態に係る珊瑚育成装置の他の構成を示す説明図である。
【図５−２】この実施形態に係る珊瑚育成装置の他の構成を示す説明図である。
【図６−１】この実施形態に係る珊瑚育成装置の他の構成を示す説明図である。
【図６−２】この実施形態に係る珊瑚育成装置の他の構成を示す説明図である。
【図７−１】この実施形態に係る珊瑚育成装置の他の構成を示す説明図である。
【図７−２】この実施形態に係る珊瑚育成装置の他の構成を示す説明図である。
【図８】図７−１、図７−２に示す珊瑚育成装置に適用できる陰極の他の構成例を示す説明図である。
【図９−１】この実施形態に係る珊瑚育成装置の他の構成を示す説明図である。
【図９−２】この実施形態に係る珊瑚育成装置の他の構成を示す説明図である。
【図１０−１】この実施形態に係る珊瑚育成装置の他の構成を示す説明図である。
【図１０−２】この実施形態に係る珊瑚育成装置の他の構成を示す説明図である。
【図１１−１】この実施形態に係る珊瑚育成装置の他の構成を示す説明図である。
【図１１−２】この実施形態に係る珊瑚育成装置の他の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６４】
１ 珊瑚育成用構造物
２ コンクリート層
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ 珊瑚育成装置
１１、１１ｄ、１１ｇ' 陽極
１１ｆ 被覆陽極
１１ｇ ボルト（陽極）
１２ 陰極
１２ｄ、１２ｆ、１２ｇ 陰極
１３、１３ｄ、１３ｇ 電気伝導体
１４、１４ｆ 陰極補助体
１５ コンクリート
１６ 絶縁層
２０ 被覆層
２２ 電源
Ａ 陽極
Ｂ ボルト
Ｃ 陰極
Ｌ 導線
ｓ 珊瑚
【技術分野】
【０００１】
本発明は、珊瑚の養殖に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、埋め立てや地球の温暖化に起因する海水温度の上昇等によって、珊瑚群集の白化や珊瑚の死滅といった珊瑚礁の衰退が問題となっている。このため、近年においては、珊瑚を人工的に養殖して、珊瑚礁を回復させる試みが提案されている。特許文献１には、海中の任意の深さに位置できる複数の浮体間に、珊瑚の付着する珊瑚養生棚を備える珊瑚養殖装置が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３２６２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に珊瑚の成長にはある程度の時間を要するが、珊瑚の養殖においては、珊瑚の成長速度をできるだけ早くすることが望まれる。特許文献１に開示されている珊瑚養殖装置では、珊瑚の成長を促進させることに関しては言及されておらず、かかる点には改善の余地がある。
【０００５】
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、珊瑚の成育を促進できる珊瑚育成装置及び珊瑚育成用構造物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る珊瑚育成装置は、海水中に配置される陰極と、海水中に配置されるとともに前記陰極と電気的に接続され、かつ前記陰極よりも自然電位が卑である陽極と、を含み、前記陰極側に珊瑚が配置されることを特徴とする。
【０００７】
この珊瑚育成装置は、陰極と、この陰極と電気的に接続され、かつこの陰極よりも自然電位が卑である陽極とを電気的に接続するとともに、両者を海中に配置する。そして、陰極側に養殖対象である珊瑚を配置する。これによって、陰極には珊瑚の成長に必要な石灰質が析出するとともに、陰極の周辺における環境をアルカリ化することにより、珊瑚の成育に適した環境とする。これによって、珊瑚の成長を促進できる。
【０００８】
次の本発明に係る珊瑚育成装置は、前記珊瑚育成装置において、前記陰極に前記珊瑚が取り付けられることを特徴とする。
【０００９】
この珊瑚育成装置は、前記珊瑚育成装置と同様の構成なので、前記珊瑚育成装置と同様の作用、効果を奏する。さらに、この珊瑚育成装置は、陰極に養殖対象である珊瑚を取り付ける。陰極には石灰質が析出し、また、陰極の周辺は珊瑚の成長に適した環境となっているので、陰極に珊瑚を取り付けることによって、珊瑚の成長をより促進することができる。
【００１０】
次の本発明に係る珊瑚育成装置は、前記珊瑚育成装置において、複数の前記陰極を電気的に接続する陰極補助体を備え、この陰極補助体を介して前記陽極と複数の前記陰極とを電気的に接続する。
【００１１】
この珊瑚育成装置は、前記珊瑚育成装置と同様の構成なので、前記珊瑚育成装置と同様の作用、効果を奏する。さらに、この珊瑚育成装置は、陰極補助体を介して陽極と複数の陰極とを電気的に接続する。これによって、陰極や陽極の数が増えても、比較的簡単な構成で、珊瑚育成装置を構成することができる。
【００１２】
次の本発明に係る珊瑚育成装置は、前記珊瑚育成装置において、前記陰極補助体は、前記珊瑚を定着させる珊瑚定着用構造体に埋め込まれ、前記陽極は、前記珊瑚定着用構造体の外部に配置されることを特徴とする。
【００１３】
この珊瑚育成装置は、前記珊瑚育成装置と同様の構成なので、前記珊瑚育成装置と同様の作用、効果を奏する。さらに、この珊瑚育成装置は、陰極補助体を、珊瑚を定着させる珊瑚定着用構造体に埋め込む。これによって、陽極と陰極との間における電流を小さくすることができるので、陽極の消耗を抑制することができる。
【００１４】
次の本発明に係る珊瑚育成装置は、前記珊瑚育成装置において、前記陽極及び前記陰極以外の導電体のうち少なくとも前記陰極補助体は、絶縁材料で覆われることを特徴とする。
【００１５】
この珊瑚育成装置は、前記珊瑚育成装置と同様の構成なので、前記珊瑚育成装置と同様の作用、効果を奏する。さらに、この珊瑚育成装置は、陽極及び陰極以外の導電体のうち少なくとも前記陰極補助体を絶縁材料で覆う。これによって、陽極と陰極との間における電流を小さくすることができるので、陽極の消耗を抑制することができる。
【００１６】
次の本発明に係る珊瑚育成装置は、前記珊瑚育成装置において、前記珊瑚定着用構造体の表面は、前記珊瑚が配置される部分の周辺における所定領域を除いて、被覆層が設けられることを特徴とする。
【００１７】
この珊瑚育成装置は、前記珊瑚育成装置と同様の構成なので、前記珊瑚育成装置と同様の作用、効果を奏する。さらに、この珊瑚育成装置は、珊瑚定着用構造体の表面は、前記珊瑚が配置される部分の周辺における所定領域を除いて、被覆層を設ける。これによって、藻や貝類等の珊瑚の成長を阻害する生物の付着を抑制できるので、珊瑚の成長をより効果的に促進できる。
【００１８】
ここで、前記被覆層は、フッ素樹脂で構成することが好ましい。フッ素樹脂は、硬度が高く、また撥水性も高く、さらに表面が滑らかなので、藻や貝類等といった、珊瑚の成育を妨げる生物の付着が効果的に抑制できる。
【００１９】
次の本発明に係る珊瑚育成装置は、前記珊瑚育成装置において、さらに、前記陰極と前記陽極との間には、電流制限手段が設けられることを特徴とする。
【００２０】
この珊瑚育成装置は、前記珊瑚育成装置と同様の構成なので、前記珊瑚育成装置と同様の作用、効果を奏する。さらに、この珊瑚育成装置は、陰極と陽極との間には、ダイオード等の電流制限手段が設けられる。これによって、珊瑚を養殖する海域の流速や塩分濃度等といった海象状況に応じて陽極−陰極間を流れる電流を調整できるので、海象状況に応じて陰極の周辺を珊瑚の育成に最適な環境とすることができる。
【００２１】
次の本発明に係る珊瑚育成用構造物は、浮力を発生して海上に浮かぶ浮力体であり、海中に没する部分には、前記珊瑚育成装置が取り付けられることを特徴とする。
【００２２】
この珊瑚育成装置は、前記珊瑚育成装置を備えるので、これによって、珊瑚の成長を促進できる。
【発明の効果】
【００２３】
この発明に係る珊瑚育成装置及び珊瑚育成用構造物は、珊瑚の成長を促進することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この発明を実施するための最良の形態（以下実施形態という）によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００２５】
この実施形態は、流電陽極法により珊瑚の成長を促進させるものであり、海水中に配置される陰極と、海水中に配置されるとともに陰極と電気的に接続され、かつ陰極よりも自然電位が卑である陽極と、を含み、陰極側に珊瑚が配置されることを特徴とする点に特徴がある。
【００２６】
図１は、この実施形態に係る珊瑚育成装置が取り付けられる珊瑚育成用構造物の構造を示す断面図である。この珊瑚育成用構造物１は、浮力を発生して海上に浮かぶ浮力体である。なお、珊瑚育成用構造物１は、浮力体に限られるものではない。珊瑚育成用構造物１は、鋼板１ＳＰをリブ１ＳＲで補強して基本骨格を構成し、その外面に複数のジベル１ＳＥ、鉄筋１ＳＣを配置した後、コンクリートを打設してコンクリート層２を形成し、浮力体として構成される。そして、珊瑚育成用構造物１の外側であって海中に没する部分には、この実施形態に係る珊瑚育成装置１０が取り付けられる。
【００２７】
珊瑚育成用構造物１は、珊瑚の養殖をするために用意して、岸壁や海底に係留してもよいが、例えば、珊瑚育成用構造物１を浮桟橋等として用いてもよい。あるいは、浮桟橋等を利用して、海水と接する側面に珊瑚を養殖する部分を設けてもよい。ここで、珊瑚育成用構造物１を移動可能な浮力体として構成すると、海水温度が異常に上昇した場合には、浮体構造物ごと成育中の子珊瑚を適正な水温の海域に移動させることができる。また、台風等による暴風時には、浮体構造物ごと生育中の珊瑚を港内に移動できるので、生育中における子珊瑚の破損等を最小限に抑えることができる。
【００２８】
図２は、この実施形態に係る珊瑚養殖装置の原理を説明するための概念図である。この実施形態に係る珊瑚養殖装置では、いわゆる流電陽極法を利用して、珊瑚の成長を促進する。図２に示すように、金属の陰極Ｃ側に養殖対象となる珊瑚ｓを配置するとともに、陰極Ｃよりも自然電位が卑な金属を陽極（流電陽極）Ａとして配置する。そして、陽極Ａと陰極Ｃとを導線Ｌで接続し、陽極Ａ、陰極Ｃ、及び陽極Ａと陰極Ｃとの間に介在する電解質（海水）の電池作用を利用して、陽極Ａ−陰極Ｃ間に電流を流す。これによって、陰極ＣにはＣａＣＯ3やＭｇ（ＯＨ）2等の石灰質を析出させるとともに、陰極Ｃの周辺環境のアルカリ化を促進する。
【００２９】
陰極Ｃに析出した石灰質は、珊瑚ｓの定着基盤となる。また、陰極Ｃの周辺環境のアルカリ化が促進される（すなわち陰極Ｃの周辺における海水のｐＨが上昇する）と、珊瑚ｓの石灰化に必要なエネルギーが小さくなるため、珊瑚ｓの成長速度及び耐性を向上させる。これらの作用によって、この実施形態に係る珊瑚養殖装置では、珊瑚ｓの成長を促進させることができる。
【００３０】
流電陽極法を用いる場合において、陰極Ｃへの石灰質の析出及び陰極Ｃ周辺環境のアルカリ化を促進させるためには、陽極（流電陽極）Ａの種類が重要になる。陰極電位が約−１０００ｍＶ（飽和かんこう電極基準、以下省略）より貴側（イオン化傾向が小さい）であれば、陰極Ｃにおける反応は、おおむね式（１）で表される酸素還元反応で、電流密度の大きさは１００ｍＡ／ｍ2程度である。この反応に対応する流電陽極は、アルミニウム系の材料で構成するが、上記電流値では石灰質の析出は遅くなる。一方、流電陽極の消耗は比較的小さいため、流電陽極の寿命は長くなる。
Ｏ2＋Ｈ2Ｏ＋４ｅ-→４ＯＨ-・・・（１）
【００３１】
一方、陰極電位が−１１００ｍＶより卑側（電位が低い）であれば、陰極Ｃにおける反応は、おおむね式（２）で表される水素発生反応で、電流密度の大きさは１０００ｍＡ／ｍ2以上も可能となる。この反応に対応する流電陽極は、マグネシウム系の材料で構成する。上記電流値では、石灰質の析出は早くなるが、流電陽極の消耗が大きく、流電陽極の寿命は短くなる。
２Ｈ2Ｏ＋２ｅ-→Ｈ2＋２ＯＨ-・・・（２）
この実施形態においては、石灰質の析出や流電陽極の消耗、あるいは藻や貝類等の付着抑制等を考慮して、流電陽極の材料を選択したり、流電陽極の形状や配置等を変更したりする。
【００３２】
珊瑚ｓの成長を促進させるためには、少なくとも通常の電気防食における電流密度（１００ｍＡ／ｍ2以下）よりも大きいことが好ましい。好ましくは、通常の電気防食における電流密度の２倍以上１０倍以下である。これを実現するためには、陰極電位を−１０００ｍＶよりも低くすればよい。そして、珊瑚ｓの成長を促進させるにあたっては、前記電流密度を実現できるような陽極Ａの材料や配置等を選択する。
【００３３】
また、珊瑚ｓの成長を促進させるにあたっては、珊瑚ｓを養殖する海域の流速に応じて、前記電流密度を変更することが好ましい。より具体的には、珊瑚ｓを養殖する海域の流速が大きくなるにしたがって前記電流を大きくする。これによって、より確実に陰極Ｃへの石灰質の析出及び陰極Ｃ周辺における環境のアルカリ化を促進させることができる。
【００３４】
また、藻や貝類は珊瑚ｓの成長を阻害するため、珊瑚ｓの近傍では、藻や貝類の付着や成長を抑える必要がある。珊瑚ｓの成長には、周囲の海水がアルカリ性であることが好ましいが、かかる環境は藻や貝類の成長にとって好ましくない。したがって、藻や貝類の付着や成長を抑制するため、珊瑚ｓを配置する陰極Ｃ周辺における海水の環境をアルカリ性とするように、陰極Ｃを選択する。陰極Ｃ周辺における海水の環境をアルカリ性とするには、電流が大きい方が好ましい。式（１）の反応と式（２）の反応とでは、式（２）の反応の方が電流は大きくなるので、式（２）の反応となるように陽極Ａを構成する材料を選択する。
【００３５】
なお、陰極Ｃと陽極Ａとの間に、陽極Ａ−陰極Ｃ間を流れる電流の大きさを制御可能な電流制御手段（例えばダイオードや抵抗）を設けてもよい。例えば、陽極Ａと陰極Ｃとに対して直列にダイオードを挿入する。これによって、珊瑚ｓを養殖する海域の流速や塩分濃度等といった海象状況に応じて陽極Ａ−陰極Ｃ間を流れる電流を調整できるので、海象状況に応じて陰極の周辺を珊瑚ｓの育成に最適な環境とすることができる。次に、この実施形態に係る珊瑚育成装置について説明する。
【００３６】
図３−１、図３−２、図４−１、図４−２は、この実施形態に係る珊瑚育成装置の構成を示す説明図である。図３−１、図３−２に示す珊瑚育成装置１０及び図４−１、図４−２に示す珊瑚育成装置１０ａは、上述したように、流電陽極法を利用して珊瑚ｓの成長を促進させるものである。この珊瑚育成装置１０は、陽極（流電陽極）１１と、陰極１２と、電気伝導体１３と、格子状の陰極補助体１４とを含んで構成される。
【００３７】
この珊瑚育成装置１０が備える陽極１１は、陰極１２よりも離れた位置に配置される棒状の金属部材である。このように、陽極１１を棒状の部材とすることで、陽極１１による太陽光線の遮断を低減することができる。これによって、珊瑚ｓが受ける太陽光線の量の減少を抑制できる。なお、この珊瑚育成装置１０では、直線状に配列された２列の珊瑚ｓの配列に対して１本の陽極１１が用いられるが、珊瑚ｓの配列、陽極１１の本数及び配列は、これに限定されるものではない。
【００３８】
電気伝導体１３は、陽極１１と陰極１２とを電気的に接続する。この珊瑚育成装置１０では、陰極１２が、珊瑚ｓが定着するための珊瑚定着用構造体を兼ねており、珊瑚ｓ陰極１２に針金等によって固定される。また、陰極補助体１４は、陰極１２と電気的に接続されている。ここで、図３−１、図３−２に示す珊瑚育成装置１０は、格子状の陰極補助体１４の格子間隔が、図４−１、図４−２に示す珊瑚育成装置１０ａよりも細かい。
【００３９】
この珊瑚育成装置１０、１０ａは、複数の珊瑚ｓを同時に養殖するものである。複数の珊瑚ｓの基部を同時に陰極１２とするため、この実施形態では、格子状の陰極補助体１４を用い、すべての陰極１２と導通させる。これによって、複数の陰極１２を陽極１１と電気的に接続することができる。なお、陰極補助体１４は、複数の陰極１２を陽極１１と電気的に接続することができればよく、陰極補助体１４の形状は格子状に限定されるものではない。
【００４０】
ここで、陰極１２の材料は、陽極１１よりも貴側（イオン化傾向が小さい）の金属であればよいが、海水中で用いることを考慮して、ステンレス鋼等の耐食性が高い金属を用いることが好ましい。同様に、陰極補助体１４の材料も、ステンレス鋼等の耐食性が高い金属を用いることが好ましい。
【００４１】
陽極１１は、陰極１２よりも卑側（電位が低い）の金属を用いる。このような金属の中から、陽極１１を構成する材料としては、適用される電流の大きさや寿命を考慮して、例えば、亜鉛、亜鉛合金（亜鉛系）、アルミニウム、アルミニウム合金（アルミニウム系）、マグネシウム、マグネシウム合金（マグネシウム系）の中から少なくとも一つを用いる。
【００４２】
大きな電流を流すためにはマグネシウム系を用い、これよりも電流が小さくてよい場合には亜鉛系又はアルミニウム系を適用する。ただし、電流の大きいマグネシウム系では寿命が短く、また、電流の小さな亜鉛系及びアルミニウム系では長寿命となるので、適宜使い分ける。初期に大電流、後半の中電流を維持する目的で、マグネシウム系と亜鉛系との組み合わせ、あるいはマグネシウム系とアルミニウム系の組み合わせとしてもよい。
【００４３】
上記珊瑚育成装置１０、１０ａは、陽極１１と陰極補助体１４との間には、所定の距離ｈを設けてある。このようにすることで、それぞれの珊瑚ｓが配置される領域における海水中の雰囲気を同様にすることができる。前記所定の距離ｈは、格子に沿った珊瑚ｓの配列間隔（すなわち陰極１２の配列間隔）ｌと同程度から１／２程度とすることが好ましい。ここで、格子に沿った珊瑚ｓの配列間隔ｌが異なる場合には、両者の平均値を格子に沿った珊瑚ｓの配列間隔とする。
【００４４】
このような構成により、珊瑚育成装置１０、１０ａは、珊瑚ｓの周囲の環境を珊瑚ｓの成長に適した環境とすることができるので、珊瑚ｓの成長を促進することができる。また、珊瑚ｓが取り付けられる陰極１２には、石灰質が析出するため、珊瑚ｓが珊瑚定着用構造体に定着しようとする付け根部分が前記石灰質により補強される。これによって、珊瑚ｓの付け根部分が藻や貝類に侵食されても、これを補うことができる。その結果、珊瑚定着用構造体に対する珊瑚ｓの定着率も向上し、また、珊瑚定着用構造体に対する定着強度も向上する。
【００４５】
図５−１、図５−２は、この実施形態に係る珊瑚育成装置の他の構成を示す説明図である。図５−１、図５−２に示す珊瑚育成装置１０ｂは、コンクリート１５内に格子状の陰極補助体１４を埋め込んである。そして、コンクリート１５から電気伝導体１３を突出させて、コンクリート１５の表面１５ｐから所定の距離ｈ１を設けて陽極１１を配置する。コンクリート１５は、例えば発泡コンクリート等を用いた多孔質コンクリートとする。このようにすれば、珊瑚ｓの骨格とコンクリート１５とがなじみやすくなるため、珊瑚ｓがコンクリート１５に定着しやすくなる。この珊瑚育成装置１０ｂの使用形態としては、例えば、図１に示す珊瑚育成用構造物１を構成するコンクリート層２内に、陰極補助体１４を埋め込むものがある。
【００４６】
この珊瑚育成装置１０ｂでは、コンクリート１５内に陰極補助体１４を埋め込んであるため、陽極１１から陰極補助体１４に対して流れる電流は、陽極１１から陰極１２に対して流れる電流よりも小さくなる。これによって、この珊瑚育成装置１０ｂは、上記珊瑚育成装置１０、１０ａと比較して、同じ陽極を用いる場合における電流は小さくなるため、上記珊瑚育成装置１０、１０ａよりも陽極１１の寿命が長くなる。
【００４７】
図６−１、図６−２は、この実施形態に係る珊瑚育成装置の他の構成を示す説明図である。図６−１、図６−２に示す珊瑚育成装置１０ｃは、陰極補助体１４や電気伝導体１３を、塗装や樹脂等の絶縁材料によって構成される絶縁層１６で覆い、陽極１１と陰極１２とを海水中に曝すようにしてある。これによって、この珊瑚育成装置１０ｃでは、陽極１１から陰極補助体１４に対して流れる電流は、陽極１１から陰極１２に対して流れる電流よりも小さくなる。その結果、この珊瑚育成装置１０ｃは、上記珊瑚育成装置１０、１０ａと比較して、同じ陽極を用いる場合における電流は小さくなるため、上記珊瑚育成装置１０、１０ａよりも陽極１１の寿命が長くなる。
【００４８】
図７−１、図７−２は、この実施形態に係る珊瑚育成装置の他の構成を示す説明図である。図８は、図７−１、図７−２に示す珊瑚育成装置に適用できる陰極の他の構成例を示す説明図である。この珊瑚育成装置１０ｄは、陽極１１ｄと陰極１２ｄとが１対１で対応している。陽極１１ｄは板状の部材であって、珊瑚定着用構造体であるコンクリート１５の表面１５ｐ上に配置される。陰極１２ｄは、陽極１１ｄの内部に設けられた陰極取付孔１１ｄｈ内に配置される。
【００４９】
この珊瑚育成装置１０ｄにおいて、陰極１２ｄはねじ１２ｄｓを備えている。そして、陰極１１ｄは、コンクリート１５に埋め込まれたアンカーボルト１７にねじ込まれてコンクリート１５に取り付けられる。陽極１１ｄには、電気伝導体１３ｄが埋め込まれており、陽極１１ｄと電気伝導体１３ｄとは電気的接続されている。そして、電気伝導体１３ｄは、陰極１１ｄに取り付けられるナット（電気的接続手段）１８とコンクリート１５との間に固定される。このような構成により、陽極１１ｄと陰極１２ｄとは、電気伝導体１３ｄ、ナット１８を介して電気的に接続される。なお、陽極１１ｄの平面視における形状は四角形に限定されるものではなく、四角形以外の多角形や円形、あるいは楕円形であってもよい。
【００５０】
また、図８に示す陰極１２ｄの構成のように、ナット１８の代わりにセラミックスやモルタル等の多孔質で構成される基部１９を陰極１２ｄに取り付け、コンクリート１５とともに電気伝導体１３を挟み込んでもよい。この場合、電気伝導体１３と陰極１２ｄとを接触させて、両者を電気的に接続する。このように、セラミックスやモルタル等の基部１９を設けることで、珊瑚ｓと基部１９とがなじみやすくなる。この珊瑚育成装置１０ｄは、上記珊瑚育成装置１０ａ〜１０ｄで用いていた陰極補助体１４等が不要になる。これによって、珊瑚定着用構造体であるコンクリート１５の表面１５ｐ上に珊瑚ｓを配置する際の自由度が向上する。また、陽極１１ｄは、陰極１１ｄに取り付けられる珊瑚ｓよりも陰極１１ｄ側にあるため、珊瑚ｓに照射される太陽光線を陽極１１ｄが遮ることはない。これによって、この珊瑚育成装置１０ｄは、太陽光線を効果的に珊瑚へ照射して、珊瑚の成長を促進させることができる。
【００５１】
図９−１、図９−２は、この実施形態に係る珊瑚育成装置の他の構成を示す説明図である。珊瑚定着用構造体にコンクリートを用いる場合、珊瑚も定着しやすいが、藻や貝類も付着しやすい。藻や貝類が珊瑚ｓの近傍に付着した場合、藻が珊瑚ｓの周りに生い茂ったり、貝類が珊瑚ｓの周囲に密集したりして珊瑚ｓの光合成を阻害し、珊瑚ｓの成育を妨げる。このため、珊瑚ｓがに成長するまでの間、珊瑚以外の藻や貝類が珊瑚ｓの周辺に極力付着しないようにする必要がある。
【００５２】
そこで、この実施形態に係る珊瑚育成装置１０ｅでは、コンクリート１５の表面において珊瑚ｓを配置する部分の周辺における所定領域２１を除いて、硬質かつ表面が滑らかな被覆層２０を設ける。これによって、珊瑚ｓの周囲に藻や貝類が付着することを抑制できるので、珊瑚ｓの成育が妨げられるおそれを低減できる。これによって、珊瑚ｓの付け根部分が藻や貝類に侵食されるおそれを低減できるので、珊瑚定着用構造体に対する珊瑚ｓの定着率も向上し、また、珊瑚定着用構造体に対する定着強度も向上する。
【００５３】
被覆層２０は、例えば、フッ素樹脂やウレタン系の樹脂、あるいはシリコーン系の樹脂を用いることができる。特にフッ素樹脂は、硬度が高く、また撥水性も高く、さらに表面が滑らかである。このため、藻や貝類が付着しにくくなって、珊瑚ｓの成育を妨げる生物の付着が効果的に抑制でき、好ましい。フッ素樹脂やウレタン系の樹脂等は、例えば、塗料として珊瑚ｓを配置する部分の周辺における所定領域２１以外の領域に塗布する。
【００５４】
ここで、上述のように、珊瑚ｓを配置する部分の周辺における所定領域２１には、被覆層２０を設けないことが好ましい。これによって、珊瑚ｓの基部とコンクリート１５とがなじみやすくなり、珊瑚ｓがコンクリート１５に定着しやすくなる。前記所定領域２１は、例えば、珊瑚ｓの配置部を中心とした半径５０ｍｍ程度の領域とすることができる。
【００５５】
また、被覆層２０の厚さｔは、珊瑚ｓの成育を妨げる生物の付着を抑制できる範囲で、できる限り小さくすることが好ましい。これによって、被覆層２０を形成するためのフッ素樹脂等の使用量を低減できる。なお、珊瑚ｓが親珊瑚に成長するまでの期間、珊瑚ｓの成育を妨げる生物の付着を抑制できればよい。したがって、前記期間、珊瑚を育成する部分に被覆層２０が存在していればよいので、かかる観点から被覆層２０の厚さｔを決定してもよい。また、被覆層２０を形成するフッ素樹脂等は、時間の経過とともに消耗するため、珊瑚ｓが親珊瑚に成長するまでの期間前後に被覆層２０が消滅するように、被覆層２０の厚さｔを決定してもよい。
【００５６】
図１０−１、図１０−２は、この実施形態に係る珊瑚育成装置の他の構成を示す説明図である。この珊瑚育成装置１０ｆは、珊瑚ｓを配置する部分の周辺における所定領域２１を除いて、珊瑚定着用構造体であるコンクリート１５の表面を、板状の被覆陽極１１ｆで覆う。そして、珊瑚ｓの成長促進と、藻や貝類の付着抑制とを両立させるため、電流の制御を容易にできるように、電源２２（直流電源）によって被覆陽極１１ｆと陰極補助体１４ｆに取り付けられた陰極１２ｆとの間に電流を流す。この場合、被覆陽極１１ｆには、陽極として用いた場合に、塩素、酸素、活性酸素を生成する材料を用いる。このような材料としては、例えば、炭素系、チタン系の材料があげられる。これによって、被覆陽極１１ｆの表面に発生する塩素等によって、藻や貝類の付着を抑制する。その結果、珊瑚ｓの付け根部分が藻や貝類に侵食されるおそれを低減できるので、珊瑚定着用構造体に対する珊瑚ｓの定着率も向上し、また、珊瑚定着用構造体に対する定着強度も向上する。
【００５７】
なお、被覆陽極１１ｆと陰極１２ｆとの間に、両者間を流れる電流を調整する電流の大きさを制御可能な電流制御手段（例えばダイオードや抵抗）を設けてもよい。例えば、被覆陽極１１ｆと陰極１２ｆとに対して直列にダイオードを挿入する。これによって、珊瑚ｓを養殖する海域の流速や塩分濃度等といった海象状況に応じて被覆陽極１１ｆ−陰極１２ｆ間を流れる電流を調整できるので、海象状況に応じて陰極の周辺を珊瑚ｓの育成に最適な環境とすることができる。
【００５８】
図１１−１、図１１−２は、この実施形態に係る珊瑚育成装置の他の構成を示す説明図である。この珊瑚育成装置１０ｇは、陰極１２ｇに例えば、チタン（Ｔｉ）やチタン化合物、ステンレス等の板材を用い、珊瑚ｓを配置する部分の周辺における所定領域２１を避けて陰極１２ｇを取り付ける。この珊瑚育成装置１０ｇにおいて、陰極１２ｇは、分割構造とすることで、取り付け、取り外しが容易になるようにしてある。
【００５９】
陰極１２ｇは、ボルト１１ｇによって珊瑚定着用構造体であるコンクリート１５の表面１５ｐに固定される。ボルト１１ｇは、陽極（流電陽極）であり、亜鉛系、アルミニウム系、マグネシウム系のうち少なくとも一つが用いられる。陰極１２ｇと陽極であるボルト１１ｇとの間には、導電材料で構成される電気伝導体１３ｇが設けられる。ここで、電気伝導体１３ｇは、カラーとして用いられる。これによって、陽極であるボルト１１ｇと陰極１２ｇとは電気的に接続される。なお、ボルト１１ｇと陽極とを兼用しない構成としてもよい。この場合、例えば、カラー１３ｇとボルトＢの頭との間に、陽極１１ｇ'を取り付けることができる。
【００６０】
このような構成により、珊瑚ｓの成長が促進されとともに、陰極１２ｇで珊瑚ｓの成育を妨げる生物の付着を抑制する。これによって、珊瑚ｓの付け根部分が藻や貝類に侵食されるおそれを低減できるので、珊瑚定着用構造体に対する珊瑚ｓの定着率も向上し、また、珊瑚定着用構造体に対する定着強度も向上する。特に、陰極１２ｇとしてチタン及びチタン化合物を用いると、珊瑚ｓの成育を妨げる生物の付着を効果的に抑制できるので好ましい。また、陰極１２ｇは、海水と接触する面を、鏡面加工することが好ましい。このようにすれば、珊瑚ｓの成育を妨げる生物の付着をより効果的に抑制できる。
【００６１】
以上、この実施形態に係る珊瑚育成装置は、いわゆる流電陽極法を用いて珊瑚の成長を促進させる。これによって、簡単な構成で珊瑚の成長を促進できる。また、外部電源を用いる方式と比較して消費電力を抑えることができるとともに、保守、点検も簡略化できる。なお、この実施形態と同様の構成を備えるものは、この実施形態と同様の作用、効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上のように、本発明に係る珊瑚育成装置及び珊瑚育成用構造物は、珊瑚の養殖に有用であり、特に、珊瑚の成長を促進することに適している。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】この実施形態に係る珊瑚育成装置が取り付けられる珊瑚育成用構造物の構造を示す断面図である。
【図２】この実施形態に係る珊瑚養殖装置の原理を説明するための概念図である。
【図３−１】この実施形態に係る珊瑚育成装置の構成を示す説明図である。
【図３−２】この実施形態に係る珊瑚育成装置の構成を示す説明図である。
【図４−１】この実施形態に係る珊瑚育成装置の構成を示す説明図である。
【図４−２】この実施形態に係る珊瑚育成装置の構成を示す説明図である。
【図５−１】この実施形態に係る珊瑚育成装置の他の構成を示す説明図である。
【図５−２】この実施形態に係る珊瑚育成装置の他の構成を示す説明図である。
【図６−１】この実施形態に係る珊瑚育成装置の他の構成を示す説明図である。
【図６−２】この実施形態に係る珊瑚育成装置の他の構成を示す説明図である。
【図７−１】この実施形態に係る珊瑚育成装置の他の構成を示す説明図である。
【図７−２】この実施形態に係る珊瑚育成装置の他の構成を示す説明図である。
【図８】図７−１、図７−２に示す珊瑚育成装置に適用できる陰極の他の構成例を示す説明図である。
【図９−１】この実施形態に係る珊瑚育成装置の他の構成を示す説明図である。
【図９−２】この実施形態に係る珊瑚育成装置の他の構成を示す説明図である。
【図１０−１】この実施形態に係る珊瑚育成装置の他の構成を示す説明図である。
【図１０−２】この実施形態に係る珊瑚育成装置の他の構成を示す説明図である。
【図１１−１】この実施形態に係る珊瑚育成装置の他の構成を示す説明図である。
【図１１−２】この実施形態に係る珊瑚育成装置の他の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６４】
１ 珊瑚育成用構造物
２ コンクリート層
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ 珊瑚育成装置
１１、１１ｄ、１１ｇ' 陽極
１１ｆ 被覆陽極
１１ｇ ボルト（陽極）
１２ 陰極
１２ｄ、１２ｆ、１２ｇ 陰極
１３、１３ｄ、１３ｇ 電気伝導体
１４、１４ｆ 陰極補助体
１５ コンクリート
１６ 絶縁層
２０ 被覆層
２２ 電源
Ａ 陽極
Ｂ ボルト
Ｃ 陰極
Ｌ 導線
ｓ 珊瑚
【特許請求の範囲】
【請求項１】
海水中に配置される陰極と、
海水中に配置されるとともに前記陰極と電気的に接続され、かつ前記陰極よりも自然電位が卑である陽極と、を含み、
前記陰極側に珊瑚が配置されることを特徴とする珊瑚育成装置。
【請求項２】
前記陰極に前記珊瑚が取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の珊瑚育成装置。
【請求項３】
複数の前記陰極を電気的に接続する陰極補助体を備え、この陰極補助体を介して前記陽極と複数の前記陰極とを電気的に接続する請求項１又は２に記載の珊瑚育成装置。
【請求項４】
前記陰極補助体は、前記珊瑚を定着させる珊瑚定着用構造体に埋め込まれ、
前記陽極は、前記珊瑚定着用構造体の外部に配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の珊瑚育成装置。
【請求項５】
前記陽極及び前記陰極以外の導電体のうち少なくとも前記陰極補助体は、絶縁材料で覆われることを特徴とする請求項３又は４に記載の珊瑚育成装置。
【請求項６】
前記珊瑚定着用構造体の表面は、前記珊瑚が配置される部分の周辺における所定領域を除いて、被覆層が設けられることを特徴とする請求項４に記載の珊瑚育成装置。
【請求項７】
前記被覆層は、フッ素樹脂で構成されることを特徴とする請求項６に記載の珊瑚育成装置。
【請求項８】
さらに、前記陰極と前記陽極との間には、電流制限手段が設けられることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の珊瑚育成装置。
【請求項９】
浮力を発生して海上に浮かぶ浮力体であり、海中に没する部分には、請求項１〜８のいずれか１項に記載の珊瑚育成装置が取り付けられることを特徴とする珊瑚育成用構造物。
【請求項１】
海水中に配置される陰極と、
海水中に配置されるとともに前記陰極と電気的に接続され、かつ前記陰極よりも自然電位が卑である陽極と、を含み、
前記陰極側に珊瑚が配置されることを特徴とする珊瑚育成装置。
【請求項２】
前記陰極に前記珊瑚が取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の珊瑚育成装置。
【請求項３】
複数の前記陰極を電気的に接続する陰極補助体を備え、この陰極補助体を介して前記陽極と複数の前記陰極とを電気的に接続する請求項１又は２に記載の珊瑚育成装置。
【請求項４】
前記陰極補助体は、前記珊瑚を定着させる珊瑚定着用構造体に埋め込まれ、
前記陽極は、前記珊瑚定着用構造体の外部に配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の珊瑚育成装置。
【請求項５】
前記陽極及び前記陰極以外の導電体のうち少なくとも前記陰極補助体は、絶縁材料で覆われることを特徴とする請求項３又は４に記載の珊瑚育成装置。
【請求項６】
前記珊瑚定着用構造体の表面は、前記珊瑚が配置される部分の周辺における所定領域を除いて、被覆層が設けられることを特徴とする請求項４に記載の珊瑚育成装置。
【請求項７】
前記被覆層は、フッ素樹脂で構成されることを特徴とする請求項６に記載の珊瑚育成装置。
【請求項８】
さらに、前記陰極と前記陽極との間には、電流制限手段が設けられることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の珊瑚育成装置。
【請求項９】
浮力を発生して海上に浮かぶ浮力体であり、海中に没する部分には、請求項１〜８のいずれか１項に記載の珊瑚育成装置が取り付けられることを特徴とする珊瑚育成用構造物。
【図１】
【図２】
【図３−１】
【図３−２】
【図４−１】
【図４−２】
【図５−１】
【図５−２】
【図６−１】
【図６−２】
【図７−１】
【図７−２】
【図８】
【図９−１】
【図９−２】
【図１０−１】
【図１０−２】
【図１１−１】
【図１１−２】
【図２】
【図３−１】
【図３−２】
【図４−１】
【図４−２】
【図５−１】
【図５−２】
【図６−１】
【図６−２】
【図７−１】
【図７−２】
【図８】
【図９−１】
【図９−２】
【図１０−１】
【図１０−２】
【図１１−１】
【図１１−２】
【公開番号】特開２００７−１５９５２５（Ｐ２００７−１５９５２５Ａ）
【公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３６３１３２（Ｐ２００５−３６３１３２）
【出願日】平成１７年１２月１６日（２００５．１２．１６）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【出願人】（０００２３２７５９）日本防蝕工業株式会社 (21)
【出願人】（５０４０８９７５８）株式会社シーピーファーム (10)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月１６日（２００５．１２．１６）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【出願人】（０００２３２７５９）日本防蝕工業株式会社 (21)
【出願人】（５０４０８９７５８）株式会社シーピーファーム (10)
【Ｆターム（参考）】
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