地下水循環部門では、地下水を軸とする熊本の水循環システムの健全で持続的な維持、水資源の保全を目指して、現在、以下の研究を行っています。

地下水を軸とする水資源の保全に向けた水質の挙動解析と水質管理に関する研究

　地下水は世界的に重要な水資源であり、その水量と水質の保全は恒久的な課題です。日本ではなじみの薄い地下水ですが、熊本地域では約100万人の飲用水の全てを地下水でまかなっている世界的にも希有な都市域です。また、もちろん地下水は河川、降雨などの表流水や気象と無縁では無く、さらに山や海とも密接に関わりながら水循環システムを成しています。私たちは、水量・水位のモニタリング、水質調査を継続するとともに、地下水や水循環、水質に関わる気候・気象などの自然現象、土地や地質などの自然基盤、そして農業をはじめとする人間活動との関わりを総合的に分析し、水資源の量的、質的状況と挙動を明らかにすることを通じて、水資源の保全に資する研究を行います。

水田の農業水利のあり方に関する研究

　圃場の水収支から流域水循環までの様々なスケールの水文現象を観測や数値解析によって把握し、さらに農業水利に関する地域の慣習や流域の土地利用の変遷を人文社会科学的手法で解析することで、地域水循環の将来予測と持続可能性の評価を行い、今後の流域管理のあるべき姿について明らかにしていきます。

生命体の維持に関わる元素や有機物の広域に亘る輸送と形態変化に関する研究

　生物の成長や体内調整に関わる元素と有機物について陸地、河川・地下水、沿岸域の間での広域スケールでの輸送と各水域内での物質の形態変化に関する研究を主に行っています。生命活動において重要な元素が生物体や非生物体の懸濁物質、溶存態、堆積物などへと変換されていく現象を観察し、将来的な水質環境の変動予測に役立つような物質動態のメカニズムの解明に取り組んでいます。

嫌気性アンモニウム酸化（Anammox: anaerobic ammonium oxidation）を利用する窒素処理に関する研究

　Anammox（アナモックス）反応は、1990年代後半に発見された窒素代謝に関わる反応で、アンモニアと亜硝酸を同時に窒素ガスに変換します。また、Anammox細菌は独立栄養細菌であり、生育・増殖に有機物を必要としないため、廃水中のアンモニアなどの窒素を高速かつ省コストで処理する窒素処理技術への応用が期待できます。我々は、淡水環境と海水環境からAnammox細菌を見いだして培養し、水処理への応用について研究しています。