2021 Fiscal Year Annual Research Report
Construction of a model for the diffusion and circulation of deep subsurface life and carbon to the ocean via submarine mud volcanism
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20H04315
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
井尻 暁 神戸大学, 海事科学研究科, 准教授 (70374212)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
星野 辰彦 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(高知コア研究所), 主任研究員 (30386619)
村山 雅史 高知大学, 教育研究部総合科学系複合領域科学部門, 教授 (50261350)
土岐 知弘 琉球大学, 理学部, 准教授 (50396925)
野口 拓郎 高知大学, 教育研究部総合科学系複合領域科学部門, 准教授 (90600643)
乙坂 重嘉 東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (40370374)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 海底泥火山 / 溶存有機態炭素 / メタン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2021年度に東北海洋生態系調査研究船「新青丸」による種子島沖海底泥火山群の調査航海で得られた試料の分析・データの解析を行った。MV#08、MV#10、MV#15と番号がつけられた泥火山にて、CTDロゼット採水システムにより海水試料を採取し、ピストンコアラーによって堆積物コアを採取した。海水試料と堆積物から抽出した間隙水試料中のDOC濃度を、高温接触酸化法を用いた全有機炭素計により誤差±1.8%の高精度で測定した。また，海水試料については、溶存CH4濃度とその炭素同位体比を測定した。海水中のDOC濃度は、MV#08の2点の採水地点では海底付近で最も高く、水深の浅い方向に向かって減少していた。この鉛直分布は，海底からのDOC放出を示している。定常状態での渦拡散を仮定しDOCの濃度勾配から求めた鉛直方向へのDOCフラックスはM8-1が42×10^3 μmol m-2 d-1，M8-2が20×10^3 μmol m-2 d-1であった。一方、MV#10、MV#15では明らかなDOC濃度の上昇が見られず、DOCの放出が確認できなかった。間隙水試料からは全ての泥火山からDOCの移流が確認され、MV#10が最もフラックスが大きかった。海水試料と間隙水試料の違いは、MV#10、MV#15の堆積物から放出されたDOCが易分解性であり、海底表層または海水中で速やかに分解され、海水中では検出されなかった可能性を示す。一方，海水中へのCH4の放出は、MV#08からは確認されず、MV#10，MV#15からは確認されたため、海水中へのCH4の放出とDOCの放出は相関しないことが明らかとなった。
また、DOCの放射性炭素同位体比の安全な分析手法を開発した（Otosaka et al., 2022)
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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
海底泥火山からメタンだけでなく、溶存有機態炭素(DOC)も放出されていると仮説を立て、泥火山上の水塊と間隙水中の溶存有機態炭素濃度を測定し、泥火山から海水中へDOCが放出されていることを初めて明らかにし、そのフラックスも見積もることができたため、おおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
泥火山から放出されるDOCの起源を明らかにするために、DOCの放射性炭素同位体比を測定する。
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[Presentation] The roots of helium in surface sediments of submarine mud volcanoes off Tanegashima2021
Author(s)
Mitsutome, Y., Toki, T., Kagoshima, T., Takahata, N., Tomonaga, Y., Ijiri, A.
Organizer
AGU Fall Meeting 2021
Int'l Joint Research
