2018 Fiscal Year Research-status Report
海底火山活動予測のための長期観測に向けた化学・物理観測手法の検証
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18K03756
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| Research Institution | Tokyo University of Marine Science and Technology |
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Principal Investigator |
山中 寿朗 東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (60343331)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川田 佳史 東北大学, 災害科学国際研究所, 助教 (50402558)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 海底火山 / 火山活動モニタリング / 火山ガスフラックス / 地殻熱流量観測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、化学観測と物理観測で得られるデータを併用もしくは互いを補完する形で利用することで、海底火山活動のモニタリング手法を確立することを目指すものである。物理化学観測を各海底火山で継続的に実施することで平穏時の変動範囲を把握しておくことが活動時への移行を判定する上で不可欠である。化学観測は活発な熱水および噴気活動が見られる海底火山では有効であり、マグマ活動の盛衰に短時間で応答すると期待されるが、水柱の化学観測で異常の見られない海底火山においては利用できない。一方、物理観測、特に熱の観測は、マグマ活動の盛衰へのレスポンスは速くなく、浅海域においては底層水の水温変動や堆積物供給の影響の補正が必要となるが、本調査により補正の係数を得ておけば、海底下の熱源の存在による上昇流の検出や、熱源の規模が推定でき、平穏時の定常状態の把握に有効である。
本年は計画通り、鹿児島湾若尊火山では６月、１２月に南星丸によりこれまで通りの化学観測を実施、相模湾手石海丘では６月と１２月に青鷹丸により化学観測と地殻熱流量観測を、９月には神鷹丸によって地殻熱流量観測を行った。また、１２月の青鷹丸航海では手石海丘火口凹地内および海丘の麓付近海底に温度計の設置も行った。
手石海丘についてはこれまでの暫定的な分析から、海水の化学分析により、手石海丘では火口凹地内の海底付近でマンガン濃度の顕著な正の異常が見いだされ、なんだかの熱的活動がある事が示唆された。全炭酸についても海底直上でやや高いが、これが火山活動と関連したものか今後の観測により検証の必要がある。
若尊火山では、火山からの二酸化炭素フラックスの2018年のデータが得られ、これまでの平時の流量の範囲内である事が確認された。
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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
予定通り、各海域２回の観測に加え手石海丘では地殻熱流量観測が３回実施でき、東京海洋大学の２艘の練習船においても、地殻熱流量観測を含む計画通りの観測が実施できることが確認できた。温度計の海底への設置も行い、初年度予定していた観測、計画は全て実施できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
予定通り年２回ずつの観測を若尊火山と手石海丘において行う。既に各海域における６月の観測については航海日程が決まり、観測に向けた準備を行っている。なお、手石海丘における底層水の水温変動を記録するために海底に設置した温度計は、当初海面に達するブイを付けたものを予定していたが、海流が早く、多くの船が行き交う同海域ではその様な係留系の設置による長期観測が難しいことがわかり、無人潜水艇（ROV）での回収に変更した。現在、回収に使うROVの運用についてテストを行っている。無事温度計が回収できれば、地殻熱流量観測で得られた海底下温度勾配のデータから、手石海丘における地殻熱流量値を算出できるようになる。
手石海丘において火山ガスやマグマ活動もしくはそれを熱源とした熱水活動に由来すると考えられるマンガンの濃度異常が検出されたことから、マンガンを用いた海底下からの物質フラックスの算出ができないか検討を行う。若尊火山でもマンガンの濃度異常が顕著であるため、その観測値を参考にするとともに、堆積物を柱状採泥し、その間隙水中のマンガンなどの成分の鉛直プロファイルデータを収集し、フラックスの算出に使えないか検討を行う。
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| Causes of Carryover |
重量物である地殻熱流量計の運送費が他の機器との運送と同時に行うことなどで節約できたため少ないながらも差額が発生した。この差額は次年度も運送費が節約できるか現状では不明なこと、当初予定していなかった間隙水を用いた化学フラックス解析も行うことになったことから、それに必要な採泥機器の消耗品購入費などに充てる。
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Research Products
(1 results)
