バイカル湖ククイキャニオンのメタンハイドレート密集生成環境と機構の解明

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24404026
• Research Institution: Kitami Institute of Technology
• Principal Investigator: 南 尚嗣 北見工業大学, 工学部, 教授 (40241426)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: メタンハイドレート / バイカル湖 / ククイキャニオン / ロシア連邦 / 化学・物理分析

Outline of Annual Research Achievements

申請した研究計画に沿って（１）平成26年度の研究調査に関する準備会議をおこない運営委員会を設置した，その後（２）これまでの調査で得られた物理探査データ，コア採取地点位置情報，コア化学分析および土質試験結果より得られた特徴などをあわせて平成26年度の物理探査およびコア採取候補地点の決定をおこない，これらに基づく（３）フィールド調査計画案（調査船傭船日程，事前準備日程，参加者，作業内容等）について，海外共同研究者（ロシア，ベルギー）および国内共同研究者（北見工大）と決定した．これらの研究計画に基づき，平成26年8月17日から8月26日までバイカル湖ククイキャニオンおよび比較参照のための泥火山および湧出域にて研究調査を実施した．その結果，重力コアラーによってガスハイドレートを含有する湖底表層堆積物コアの採取に成功した．昨年の調査では新たに5箇所でガスハイドレート存在サイトを発見した．
採取後のコア試料は，研究計画に沿って，調査船内にて直ちに分割してガスハイドレート解析用，間隙水採取用などの試料をサブサンプリングした．ガスハイドレート結晶解析用試料は液体窒素温度で保存した．土質試験は調査船内およびロシア科学アカデミー陸水学研究所（イルクーツク市）で実施した．これらは全て交付申請書に記載した計画および運営委員会での研究計画に沿って実施した．
ククイキャニオンの堆積物には，湖水の化学分析および文献報告のある典型的なバイカル湖底表層堆積物の化学成分とは異なる化学組成の間隙水があることが本研究の化学分析結果より明らかになった．ククイキャニオンにおけるガスハイドレート生成起源水が堆積物深部から湧昇した可能性が示唆された．平成26年に学術専門誌に発表した結果との比較考察を含め，平成27年度調査結果とあわせて，ククイキャニオンでのガスハイドレート生成環境を明らかにし生成機構を解明することが期待される．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

申請した研究計画に沿って，（１）研究調査に関する準備会議をおこない運営委員会を設置し，（２）既存の物理探査データ，コア採取地点位置情報，コア化学分析および土質試験結果をあわせて物理探査およびコア採取候補地点の決定をおこない，（３）フィールド調査計画案（調査船傭船日程，事前準備日程，参加者，作業内容等）について，海外共同研究者および国内共同研究者と会議のうえ決定した．調査に用いた調査船と湖底堆積物コアを採取するための重力コアラーも，研究計画に沿って準備をおこなった．
計画に沿った調査を実施した結果，5箇所で新たにメタンハイドレート存在サイトを発見したこと，採取した堆積物コア試料およびメタンハイドレート試料の測定で新たな知見が得られたこと，学術論文誌および国内外の学会にて研究発表をおこなったことから，交付申請書の目的に対する達成度はおおむね順調といえる．

Strategy for Future Research Activity

平成26年度調査で新たに発見したククイキャニオンの泥火山において，詳細な物理探査をおこない湖底状態の確認をおこなう．その上で，湖底堆積物採取コアリング調査をおこなう．得られた堆積物試料は，交付申請書に沿って化学分析（ガスおよび水）および土質分析に供する．
これまでに得られたククイキャニオンの他の泥火山のそれらの分析結果と比較をおこなう．バイカル湖中央湖盆の北部で堆積物コア採取をおこない，それらを化学分析および土質分析して中央湖盆ククイキャニオン堆積物コアとの比較をおこなうことによって，ククイキャニオン域のガスハイドレート存在サイトの特徴の抽出をおこなう．当初の申請研究計画に沿って，堆積物コア中および間隙水中での水およびガスの移動および混合とガスハイドレート産状との関係より深部構造の把握を試みる．

Causes of Carryover

平成26年度調査では，研究調査費用が当初の予定金額よりも安価で実施できたため，未使用額が発生した．

Expenditure Plan for Carryover Budget

平成27年度の調査では，研究発展のために研究調査域を広げる計画があり，その費用に充てる予定である．

Research Products

• [Journal Article] Sequentially sampled gas hydrate water, coupled with pore water and bottom water isotopic and ionic signatures at the Kukuy mud volcano, Lake Baikal: ambiguous deep-rooted source of hydrate-forming water (2014)
  • Author(s): Hirotsugu Minami, Akihiro Hachikubo, Hirotoshi Sakagami, Satoshi Yamashita, Yusuke Soramoto, Tsuyoshi Kotake, Nobuo Takahashi, Hitoshi Shoji, Tatyana Pogodaeva, Oleg Khlystov, Andrey Khabuev, Lieven Naudts and Marc De Batist
  • Journal Title: Geo-Marine Letters Volume: 34 Pages: 241-251
  • DOI: DOI 10.1007/s00367-014-0364-4
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] 北海道道東地域周辺海域のガスハイドレート調査と海底堆積土の土質特性 (2015)
  • Author(s): 小川恵介，三輪昌輝，山下聡，山崎新太郎，片岡沙都紀，南尚嗣，八久保晶弘，坂上寛敏，庄子仁
  • Organizer: 第５５回地盤工学会北海道支部年次技術報告会
  • Place of Presentation: 室蘭
  • Year and Date: 2015-01-30 – 2015-01-31
• [Presentation] バイカル湖ククイキャニオン湖底表層堆積物コアの高イオン濃度間隙水 (2015)
  • Author(s): 佐々木浩祐, 佐々木陽太, 平野拓馬, 菊地秀一, 八久保晶弘, 坂上寛敏, 南尚嗣, 山下聡, 髙橋信夫, 庄子仁, Tatyana Pogodaeva , Oleg Khlystov, Lieven Naudts, Marc De Batist, Mikhail Grachev
  • Organizer: 化学系学協会北海道支部2015年冬季研究発表会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2015-01-27 – 2015-01-28
• [Presentation] 各種方法で採取したバイカル湖底表層堆積物コア間隙水成分の比較 (2015)
  • Author(s): 菊地秀一, 佐々木陽太, 平野拓馬, 佐々木浩祐, 八久保晶弘, 坂上寛敏, 南尚嗣, 山下聡, 高橋信夫, 庄子仁, Tatyana Pogodaeva, Oleg Khlystov, Lieven Naudts, Marc De Batist, Mikhail Grachev
  • Organizer: 化学系学協会北海道支部2015年冬季研究発表会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2015-01-27 – 2015-01-28
• [Presentation] サハリン南西沖海底表層堆積物コア間隙水の同位体組成及びイオン濃度の異常 (2015)
  • Author(s): 佐々木陽太, 平野拓馬, 菊地秀一, 佐々木浩祐, 加地泰健, 八久保晶弘, 坂上寛敏, 南尚嗣, 山下聡, 髙橋信夫, 庄子仁, Young K. Jin, Boris Baranov, Anatoly Obzhirov
  • Organizer: 化学系学協会北海道支部2015年冬季研究発表会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2015-01-27 – 2015-01-28
• [Presentation] オホーツク海網走沖ガスハイドレート調査で採取された海底表層堆積物コア中の間隙水含有成分の分析 (2015)
  • Author(s): 高野 靖哉，常盤 祥平，坂上寛敏，八久保 晶弘，南 尚嗣，山下 聡，庄子 仁，髙橋信夫
  • Organizer: 化学系学協会北海道支部2015年冬季研究発表会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2015-01-27 – 2015-01-28
• [Presentation] 人工ガスハイドレートを用いた包接メタンと気相メタンの交換 (2015)
  • Author(s): 佐々木 春香，高野 靖哉，常盤 祥平，坂上寛敏，八久保 晶弘，南 尚嗣，山下 聡，庄子 仁，髙橋信夫
  • Organizer: 化学系学協会北海道支部2015年冬季研究発表会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2015-01-27 – 2015-01-28
• [Presentation] サハリン沖海底およびバイカル湖底表層型メタンハイドレート (2014)
  • Author(s): 南 尚嗣
  • Organizer: 平成26年度資源・素材学会北海道支部フォーラム
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2014-12-12 – 2014-12-12
  • Invited
• [Presentation] 北海道・斜里海底谷周辺のガスハイドレートと海底地質構造 (2014)
  • Author(s): 山崎新太郎・山下聡・片岡沙都紀・八久保晶弘・坂上寛敏・南尚嗣・庄子仁
  • Organizer: 日本応用地質学会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2014-10-01 – 2014-10-01
• [Presentation] バイカル湖天然ガスハイドレートのゲストガスの地域的特徴 (2014)
  • Author(s): 八久保晶弘, 清水勇希, G. Kalmychkov, 坂上寛敏, 南尚嗣, 山下聡, 高橋信夫, 庄子仁, O. Khlystov, M. De Batist
  • Organizer: 雪氷研究大会2014
  • Place of Presentation: 八戸
  • Year and Date: 2014-09-20 – 2014-09-22
• [Presentation] サハリン島西方沖タタールトラフの天然ガスハイドレートの特徴 (2014)
  • Author(s): 八久保晶弘, 清水勇希, O. Vereshchagina, 坂上寛敏, 南尚嗣, 山下聡, 高橋信夫, 庄子仁, 竹谷敏, Y. K. Jin, B. Baranov, N. Nikolaeva, A. Obzhirov
  • Organizer: 雪氷研究大会2014
  • Place of Presentation: 八戸
  • Year and Date: 2014-09-20 – 2014-09-22
• [Presentation] サハリン南西沖LV59およびLV62海底表層堆積物コア間隙水の低イオン濃度異常 (2014)
  • Author(s): 佐々木陽太，小竹毅，平野拓馬，八久保晶弘，坂上寛敏，南尚嗣，山下聡，髙橋信夫，庄子仁，Y.K.Jin，B.Baranov，A.Obzhirov
  • Organizer: 日本分析化学会第63年会
  • Place of Presentation: 広島
  • Year and Date: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [Presentation] Low Chloride Anomalies in Sediment Pore Waters off Southwest Sakhalin Island, Russia (2014)
  • Author(s): Yota Sasaki, Hirotsugu Minami, Akihiro Hachikubo, Satoshi Yamashita, Takuma Hirano, Hirotoshi Sakagami, Nobuo Takahashi, Hitoshi Shoji, Young Keun Jin, Nataliya Nikolaeva, Alexander Derkachev, Anatoly Obzhirov, Boris Baranov
  • Organizer: 12th International conference on Gas in Marine Sediments
  • Place of Presentation: Taipei
  • Year and Date: 2014-09-01 – 2014-09-06
• [Presentation] Gas Hydrate Characteristics Retrieved off Southwestern and Southwestern Sakhalin Island (2014)
  • Author(s): Akihiro Hachikubo, Hirotoshi Sakagami, Hirotsugu Minami, Satoshi Yamashita, Nobuo Takahashi, Hitoshi Shoji, Young Keun Jin, Olga Vereshchagina, Anatoly Obzhirov
  • Organizer: 12th International conference on Gas in Marine Sediments
  • Place of Presentation: Taipei
  • Year and Date: 2014-09-01 – 2014-09-06
• [Presentation] Methane gas flares in the Tatarskyi strait (2014)
  • Author(s): Boris Baranov, Dar’ya Rukavishnikova, Young Keun Jin, Vladimir Prokudin, Alexander Salomatin, Natal’ya Nikolaeva, Alexander Derkachev, Anatoliy Obzhirov, Hirotsugu Minami, Hitoshi Shoji
  • Organizer: 12th International conference on Gas in Marine Sediments
  • Place of Presentation: Taipei
  • Year and Date: 2014-09-01 – 2014-09-06
• [Presentation] Location and characterizasion of gas hydrates in Lake Baikal (2014)
  • Author(s): Oleg Khlystov, Marc De Batist, Hitoshi Shoji, Andrey Khabuev, Oleg Belousov, Gennady Kalmychkov, Andrey Manakov, Hirotsugu Minami, Akihiro Hachikubo, Shinya Nishio, Lieven Naudts
  • Organizer: 8th International Conference on Gas Hydrates
  • Place of Presentation: Beijing
  • Year and Date: 2014-07-28 – 2014-08-01
• [Presentation] バイカル湖ガスハイドレートに含まれる炭化水素ガスの水素同位体比 (2014)
  • Author(s): 八久保晶弘，坂上寛敏，南尚嗣，山下聡，高橋信夫，庄子仁，Khlystov Oleg，Kalmychkov Gennadiy，De Batist Marc
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2014年大会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2014-04-29 – 2014-04-29
• [Presentation] サハリン島南東・南西沖の天然ガスハイドレートの特徴 (2014)
  • Author(s): 八久保晶弘，坂上寛敏，南尚嗣，山下聡，高橋信夫，庄子仁，Vereshchagina Olga，Jin Young K，Obzhirov Anatoly
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2014年大会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2014-04-29 – 2014-04-29