Verification of the indeces of high CO2 concentration detection in a natural CO2 leakage sea and its implementation in ecosystem model
| Project/Area Number |
21H01539
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 24020:Marine engineering-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
佐藤 徹 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (30282677)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
下島 公紀 東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (70371490)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
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| Keywords | CCS / pCO2センサー / CO2漏洩 / 溶存CO2濃度 / AUV / CO2濃度 / 海洋調査 / 溶存酸素 |
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| Outline of Research at the Start |
海底下CO2貯留を実施する際、予期せぬ漏洩に備えて海水中CO2濃度の監視が要求される。しかし、CO2濃度は生物活動により大きく変動するため、漏洩CO2を自然変動から識別するための指標が必要となる。
研究代表者は、高い相関の2つの指標を考案し、従来指標とこれらを併用することで自然変動を漏出とミスジャッジすることが回避できることを示した。
本研究では、これら複数指標を用い、自然CO2漏出海域にてCO2漏洩を確実に異常値として検出できるか確認する。さらに、海水中の炭素循環システムを生態系シミュレーターに実装し、自然CO2漏出海域のCO2濃度分布を再現する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
海底下CO2貯留では予期せぬ漏洩に備えて海水中CO2濃度の監視が要求される。しかし、海水のCO2濃度は光合成や呼吸などの生物活動により大きな変動をするため、漏出によるCO2濃度変化を自然変動から識別するための指標が必要となる。研究代表者は、近年、高い相関を有する新たな指標を提案し、CO2濃度の自然変動を漏出とのミスジャッジ（偽陽性）を回避できることを示した。本研究では、CO2漏出を自然変動とミスジャッジする偽陰性を回避できることできるか確認することを目的としている。
令和3年度は、CO2自然漏出海域として長崎県橘湾の雲仙岳のふもとの海域を対象として、CO2漏出点を中心とした同心円状に採水し、漏出点の南西方向、距離2mの地点で高濃度を確認した。そこで、令和4年度は、データの信頼性を向上することを目的として、再度長崎県橘湾にて季節を変えて同様の観測を実施し、漏出点近傍及び遠方のデータを得、これを分析した。
さらに、漏出を自然変動とミスジャッジする偽陰性を回避するための指標の閾値を決定するため、採水・指標によるCO2漏洩検知能力と、自然漏洩海域では判然としない漏出流量との関係を明らかにするため、館山沖の実海域にてCO2を人為的に一定流量で放出し、正確な同心円状の位置で採水し、その分析結果から漏出を検知できる範囲を確実に把握した。
また、漏洩位置が不明の場合に、その漏洩位置を高精度に推測する数値逆計算法を用いて、観測点の最適配置法を新たに開発した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
令和4年度に実施した橘湾での海洋調査では、データの信頼性を増すために、令和3年度と季節を変えてCO2自然漏出海域にて観測を実施し、さらに、漏出を自然変動とミスジャッジする偽陰性を回避するための指標の閾値を決定するため、実海域にてCO2を人為的に一定流量で放出し、正確な同心円状の位置でデータを取得した。このことから、当該年度の目的はおおむね達成できたと考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで取得したCO2漏出のある実海域でのCO2濃度データを解析し、海中漏出を自然変動にミスジャッジする偽陰性を回避するための、CO2濃度指標の閾値を決定する。また、データの数を増やしてデータの信頼性を得るため、再度、CO2自然漏出海域と人為的漏出海域での観測も継続する。
また、今年度開発した、漏洩位置を高精度に推測するための観測点の最適配置法を用いて、CO2自然漏出海域である橘湾にて再度の観測を実施する。
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Report
(2 results)
Research Products
(6 results)
