ふつうの あめでも、すこし さんせいです。くうきの なかの にさんかたんそが とけるからで、pHは 5.6 ぐらいです［1］。

pHは、さんせいの つよさを あらわす すう字です。7が ちゅうせいで、ちいさい ほど さんせいが つよく なります。1 ちがうと、さんせいの こさは 10ばい ちがいます。

さんせいうは、この pH が 4.2から 4.4 ぐらいの あめです［1］。

おそれざんの みずうみは pH3.5 ぐらいで、さんせいうより ずっと さんせいです。それでも、ウグイは くらして います。いっぽう pH5 では、おおくの さかなの たまごが かえりません［2］。

この ちがいは、さかなの しゅるいや、みずの ほかの せいしつでも かわる めやすです。では、さんせいの みずの なかで、さかなの からだには なにが おこるのでしょう。

普通の雨でも、空気中の二酸化炭素が溶けて、pH5.6ほどの弱い酸性になっています。人の出す二酸化硫黄や窒素酸化物が加わった酸性雨は、ふつうpH4.2〜4.4です［1］。

pHは7が中性で、数字が小さいほど酸性が強くなります。しかも1ちがうと酸の濃さは10倍ちがうので、pH3.5はpH5の約30倍の濃さです（10の1.5乗の計算）。

ところが、恐山の宇曽利湖は火山性の強酸性でpH約3.5、そこでウグイが暮らしています［5］。一方でEPAは、pH5では多くの魚の卵がかえらず、それより低いと成魚が死ぬこともあり、魚のいない酸性の湖もあると説明しています［2］。

pH5は魚の種類や条件で変わる目安で、すべての魚に共通する線ではありません。では、酸性の水は、魚の体の何を困らせるのでしょうか。

通常の雨水は大気中のCO₂が溶け、pH約5.6の弱酸性を示す。酸性雨はSO₂とNOxが原因で、pHはふつう4.2〜4.4である［1］。pHは対数目盛りで、1下がると水素イオン濃度は10倍になる。したがってpH3.5はpH5の約32倍の水素イオン濃度である。

宇曽利湖（うそりこ）は火山性の強酸性で、pH約3.5。ここにウグイ（Tribolodon hakonensis）が生息し、えらの塩類細胞でイオン輸送体やチャネルが高度に誘導されることが調べられている［5］。他方EPAは、pH5で多くの魚の卵はかえらず、それより低いと成魚が死ぬこともあり、魚のいない酸性湖もあると述べる［2］。

pH3.5の湖にウグイがすみ、pH5でも卵がかえらない魚がいる。この一見矛盾する二つは、pH5が魚種・条件で動く目安にすぎず、全魚種に共通の限界線ではないと考えると矛盾しない。稚魚が成魚より変化に弱いという一般的傾向も、この目安を低くする方向に働く［2］。では、酸性の水は魚の体のどこに作用するのか。

さんせいの あめが じめんに しみこむと、つちの つぶから アルミニウムが とけだします。それが かわや みずうみに ながれこみます［2］。

アルミニウムは、どうぶつにも しょくぶつにも わるい はたらきを する ことが あります。つまり さんせいの みずうみでは、さんせいの みずと アルミニウムが いっしょに さかなに ふれる ことに なります。

では、さかなの からだの どこが こまるのでしょう。

酸性の雨水が土の中を通るとき、粘土の粒からアルミニウムを溶かし出し、それが川や湖に流れこみます［2］。アルミニウムは動物にも植物にも害になりうる金属です。

酸性の湖では、水そのものが酸性であるうえに、土から出たアルミニウムまでが加わります。魚は、この二つに同時にさらされます。

魚の体で、いちばん先にこの水に触れる場所はどこでしょうか。答えは、えらです。

酸性の降水が流域の土壌を通過するとき、粘土粒子からアルミニウムが溶脱し、河川・湖沼に流入する。アルミニウムは動物にも植物にも有害となりうる［2］。

ここで、湖の酸性化は水素イオンだけの問題ではなくなる。酸と溶け出したアルミニウムが同時に水中にあることが、魚にとっての条件を厳しくする。

では、魚の体でこの水に直接触れる器官では何が起こるのか。

さかなの えらは、いきを するだけでなく、からだの しおの ばらんすを たもつ やくめも して います。

さんせいの みずでは、この えらで、からだの なかの しおが みずの ほうへ にげて しまうと、けんきゅうで せつめい されて います［4］。アルミニウムが あると、にげる ことが もっと ひどく なると いわれます。

ためしに、さんせいの みずに さらされた さけの なかまを しらべた ちょうさが あります。えらの なかで しおを だしいれする はたらきが ひくく なり、えらに アルミニウムが たまって いました［3］。

ふくろに あなが あいて、なかの ものが すこしずつ もれて いく ようすに、すこし にて います。ただし、さかなは ふくろでは ないので、じっさいには えらの はたらきが みだれる ことです。

では、そんな みずでも くらせる さかなは、どうして いるのでしょう。

魚のえらは、呼吸だけでなく、体の中の塩分（ナトリウムや塩化物）の量を保つ役目もしています。

酸性の水では、水素イオンがえらでのナトリウムと塩化物の取りこみを減らし、体の外へ出ていく量を増やして、体の塩分が失われると報告されています。アルミニウムが加わると、条件によってはその損失がさらに悪化するとされます［4］。

大西洋サケの川での調査では、pHが最も低く（5.4〜5.6）、無機アルミニウムが最も多い（50〜80μg/L）地点で、血液中の塩化物が大きく失われ、えらで塩分を出し入れする酵素（Na⁺/K⁺-ATPase）の活性が下がり、えらのアルミニウムが増えました［3］。

この数字は、サケの川での一つの調査のものです。すべての魚に共通する限界ではありません。では、強い酸性でも暮らせるウグイは、えらをどう使っているのでしょうか。

総説や実験は、水素イオンがえらでのナトリウム・塩化物の能動的取りこみを減らし、流出（efflux）を増やして正味のイオン損失を招くこと、アルミニウムがこの損失を悪化させうることを報告している［4］。

野外調査の例では、大西洋サケの川で、最低pH5.4〜5.6・無機アルミニウム50〜80μg/Lの地点において、血漿中の塩化物の大きな減少、えらのNa⁺/K⁺-ATPase活性の低下、えらのアルミニウム上昇が見られた［3］。

ただし、この値は河川のサケ科魚類を扱った一調査のもので、魚全般の限界値ではない。上の総説的な機構の説明も、一次の実験論文の要旨に基づくもので、種によってどこまで当てはまるかは別に見る必要がある。では、pH3.5で暮らせる魚は、この機構をどう乗り越えているのか。

おそれざんの うそりこと いう みずうみは、かざんの えいきょうで、pH3.5 ぐらいの さんせいです［5］。

この みずうみで くらして そだつ ウグイの えらでは、しおを だしいれする ための しくみが、とても はたらいて いる ことが しらべられました［5］。

けんきゅうする ひとたちは、この ウグイが さんせいの みずで どうやって いきて いるのか、えらの なかの ぶひんを ひとつずつ しらべて います。

宇曽利湖は、火山の影響で強い酸性になった湖で、pHは約3.5です。ここでウグイが暮らし、成長できることが、研究の出発点でした［5］。

研究では、ウグイのえらにある塩類細胞（塩分を出し入れする細胞）で、イオンを運ぶ部品や通り道（イオン輸送体・チャネル）が高いレベルで働いていることが調べられました。酸への適応が、分子のレベルで調べられているのです［5］。

前の章で見た「えらで塩分を保てなくなる」という困りごとに、ウグイはえらの側の働きで向き合っているように見えます。ただし、ウグイだけが酸性の湖にすむ魚とは限りませんし、酸に強いしくみも、えらの働きだけとは限りません。

強い酸性に耐えられる魚がいる一方、多くの湖では魚が消えました。そこで排出を減らすと、魚は戻るのでしょうか。

宇曽利湖は火山性の強酸性湖で、pH約3.5。ここで生活し成長するウグイが、酸への適応の研究対象になっている。研究課題では、えらの塩類細胞でイオン輸送体・チャネルとその関連分子が高度に誘導されることが調べられた［5］。

前章の機構と重ねると、Na⁺・Cl⁻を保つ調節系がこの魚では強く働いていると考えるのが自然だが、この課題の記述だけでは、どの分子がどの程度寄与するかまでは分からない。「世界で唯一」「湖の唯一の魚」といった強い表現は、ここで扱った資料の範囲では支えられないので使わない。

いずれにせよ、酸への耐性は種によって大きく異なるという点が、pH3.5とpH5の食いちがいの背景にある。では、原因を減らせば、耐えられなかった魚は戻ってくるのか。

アメリカでは、さんせいうの もとに なる けむりの ガスを、ずいぶん へらしました。1990ねんから 2021ねんの あいだに、にさんかいおうの ガスは 94パーセント、ちっその ガスは 87パーセント へりました［7］。

アディロンダックと いう やまの 42の かわで、40ねん ぐらいの きろくを くらべた けんきゅうが あります。ブルックトラウトと いう さかなが みつかる ばしょは、20か所から 33か所に ふえました［6］。

さかなの しゅるいの かずは 2ばいちょっと、かずは 3ばいちょっとに ふえたと いう ことです。pH も すこし あがりました。

けれど、ぜんぶ もとどおりに なった わけでは ありません。

アメリカでは、排出削減が進みました。全国の二酸化硫黄は1990〜2021年に94%、窒素酸化物は87%減り、その地域の雨に含まれる硫酸イオンは88%、硝酸イオンは70%減ったと報告されています［7］。

アディロンダック山地の42の川では、1979〜84年の酸性の影響が強かった時期と、2014〜2021年の回復期とが比べられました。ブルックトラウトが見つかる地点は、20か所から33か所に広がりました［6］。

40地点の平均では、魚の種類数が112%、密度が236%、重さが66%増えています（約2.1倍・約3.4倍・約1.7倍）。川の水のpHは0.33上がりました。酸の濃さでいえば約半分弱になった計算です［6］。

けれど、この研究は「全部戻った」とは言っていません。ブルックトラウトの密度と重さは、この期間ほとんど変わらなかったのです［6］。なぜ、水が改善しても魚は簡単に戻らないのでしょうか。

米国では1990〜2021年にSO₂排出が全国で94%、NOxが87%減少し、これに並行して降水中の硫酸イオンが88%、硝酸イオンが70%低下した。川の無機アルミニウムも減ったと論文要旨は述べる［7］。

では、魚の側では何が起きたのか。米国アディロンダック山地の42河川を、強い酸性影響期（1979〜84年）と回復期（2014〜2021年）で比べた研究（USGS）では、ブルックトラウトの分布が20地点から33地点に拡大した。40地点平均の魚類群集は、種数が112%、密度が236%、生物量が66%増加した。これらは増加率であり、倍率にすれば約2.1倍・約3.4倍・約1.7倍にあたる。pHは0.33上昇した［6］。

ここで注意が要る。同じ研究で、ブルックトラウトの密度と生物量は期間中ほぼ変化しなかった［6］。つまり「分布は広がったが、その先で増えたわけではない」。日本でも環境省は1983年度から酸性雨モニタリングを行い、2013〜2017年度の報告では、湖沼のpHが2006年以降有意に低下する地点はなくなったと述べる［10］。水質の好転が生き物の回復に届くまでの差は、次章の事例で見える。

カナダの サドベリーの ちかくには、せいれんじょが あります。この けむりで、みずうみが さんせいに なり、さかなや りょうせいるいなどが へりました［8］。

けむりの ガスは 30ねんで 90パーセント いじょう へり、おおくの みずうみで pH が あがりました。でも、みずうみの ちいさな こうかくるいの プランクトンは、あまり もどって いませんでした［8］。

スウェーデンでも、さんせいに よわい ローチと いう さかなが、みずが なおった いくつかの みずうみに、また すみはじめた きろくが あります［9］。けれど、もどりかたは ゆっくりで、はっきり いえない ことも おおいそうです。

みずが さきに よくなり、いきものが あとから ついて いくのです。

カナダ・サドベリー近くのキラーニー地域では、製錬所の煙（二酸化硫黄）で、1970年代後半までに湖が酸性になり、魚や両生類、鳥などが減りました。その後、製錬所の二酸化硫黄は30年で90%以上減り、多くの湖でpHが上がりました［8］。

ところが、この地域の研究要旨によると、生物の回復は限られ、甲殻類プランクトンの群集も中程度の回復にとどまりました［8］。この要旨は魚ではなくプランクトンの話です。水がきれいになる回復と、生きものが戻る回復の間には、時間差があります。

スウェーデンの湖も、1980年代以降おおむね酸性が弱まりましたが、回復はゆっくりです。酸に弱いローチ（コイ科の淡水魚）が、化学的に回復した一部の湖に再び入った記録があります［9］。ただし、酸性化する前のデータが少ないことや気候変動の影響のため、生物の回復を評価するのは難しいとされています［9］。

排出を減らすことは効果があります。一方、魚や湖の生きものが戻るまでは時間がかかり、観測を続けることに意味があります。

カナダ・サドベリー近郊のキラーニー地域の湖は、製錬所のSO₂で1970年代後半までに酸性化し、魚・両生類・鳥などが減少した。製錬所の排出は30年で90%以上減り、多くの湖でpHが回復した。ところが、学位論文の要旨では、生物の回復は限定的で、甲殻類動物プランクトンの群集も中程度の回復にとどまったとされる［8］。この要旨は魚そのものではなく動物プランクトンの結果である点に注意したい。

スウェーデンの湖は1980年代以降おおむね酸性が弱まったが回復は緩やかで、酸性の湖は約12,000（1990年から41%減）と推定される。酸に弱いローチ（Rutilus rutilus）が、化学的に回復した一部の湖に再定着した記録がある［9］。一方、酸性化前のデータ不足や気候変動の影響のため、生物の回復の評価は難しい。

これらを並べると、化学的回復（水質）が先に進み、生物的回復が遅れるという共通の型が見える。したがって、排出削減は必要条件として効くが、魚が戻るかは種・湖・時間によって異なる。個々の数値は一つの調査・地域のものであり、一般化はできない。

今日できること

がっこうの りかの せんせいに、pH しけんしを つかわせて もらえるか きいて みましょう。じゃぐちの みずや、あめの あとの みずを、おうちの ひとと いっしょに はかると、ふつうの みずの pH が わかります。

出かけてできること

ちかくの かわや いけで、どんな さかなが いるか みて みましょう。みずぎわには ちかづきすぎず、おとなと いっしょに いきます。

こうしきの 情報じょうほう

かんきょうしょうの ホームページに、さんせいうの ちょうさの ほうこくが のって います。おうちの ひとと、「さんせいう」で さがして みましょう。

今日できること

学校の理科の先生に、pH試験紙を使わせてもらえるか聞いてみましょう。水道水や、雨のあとにたまった水を、おうちの人といっしょにはかって比べると、身近な水のpHが分かります。

出かけてできること

近くの川や池で、どんな魚が見えるかを観察してみましょう。水際には近づきすぎず、大人と一緒に行きます。

公式情報

環境省の酸性雨長期モニタリングの報告書に、日本の湖沼のpHの経過が載っています。アディロンダックの研究は、USGSの論文ページで確かめられます。

今日できること

身近な水（水道水・雨のあとの水たまり）のpHを、理科室のpH試験紙で比べてみる。pHは対数目盛りなので、数字の差の大きさと酸の濃さの差の関係も計算で確かめられる。

出かけてできること

近くの川・池で見える魚を観察し、その水域の水質情報が自治体や環境省の資料で公開されていないか探す。

公式情報

Baldigoら（2025）のアディロンダック研究（USGS掲載）と、Queen's大学のキラーニー研究、Ambioのスウェーデンの総説を読み、「水の回復」と「生き物の回復」がどの指標で語られているかを比べたい。