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高感度メタン同位体分子温度指標分析による微生物起源メタンの生成・集積過程の解析

研究課題

研究課題/領域番号 17H01871
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 環境動態解析
研究機関国立研究開発法人海洋研究開発機構

研究代表者

井尻 暁  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 (70374212)

研究分担者 ジルベルト アレキシー  東京工業大学, 理学院, 助教 (20726955)
坂井 三郎  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 生物地球化学研究分野, 主任技術研究員 (90359175)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
2019年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2017年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
キーワード微生物起源メタン / クランプトアイソトープ / 地下生命圏 / メタン / レーザー分光装置 / 天然ガス / 同位体平衡 / 微生物 / 物質循環
研究成果の概要

メタンのクランプトアイソトープ分析のための高精度分析システムを確立し、南関東天然ガス田で採取したメタンのクランプトアイソトープ分析を行い、メタンが低温で生成した微生物起源メタンであること、これまで海底下で見つかっているメタンと同様に水素の少ない環境下でゆっくりと生成し同位体平衡に達していることを明らかにした。また熊野海盆海底泥火山の掘削調査により得られたメタンのクランプトアイソトープの分析結果などを元に泥火山のメタンの90%以上が微生物によって生成されたものであり、付加体から供給される流体によってメタン生成が促進されていることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、従来の熱分解起源メタンを主成分とする天然ガス資源に対して、微生物起源メタンを主成分とするガス田やメタンハイドレートが注目されている。本研究によって明らかとなった、断層を通じた深部流体の供給によるメタン生成の促進は、我が国の沿岸域をはじめとする海洋プレートの沈み込み帯において初めて示されたメタン生成モデルである。本研究による統合的な分析手法と科学的知見は、今後の海底炭化水素鉱床の探鉱や評価技術の発展に大きく貢献することが期待される。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 4件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] 泥火山における生物地球化学過程とその意義2020

    • 著者名/発表者名
      井尻暁
    • 雑誌名

      地質学雑誌

      巻: 126 号: 1 ページ: 29-37

    • DOI

      10.5575/geosoc.2019.0044

    • NAID

      130007834253

    • ISSN
      0016-7630, 1349-9963
    • 年月日
      2020-01-15
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Origin of low-chloride fluid in sediments from the eastern continental margin of India, results from the National Gas Hydrate Program Expedition 022019

    • 著者名/発表者名
      Ijiri Akira、Haraguchi Satoru、Jimenez-Espejo Francisco Jose、Komai Nobuharu、Suga Hisami、Kinoshita Masataka、Inagaki Fumio、Yamada Yasuhiro
    • 雑誌名

      Marine and Petroleum Geology

      巻: 108 ページ: 377-388

    • DOI

      10.1016/j.marpetgeo.2018.06.014

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Uptake of porewater phosphate by REY-rich mud in the western North Pacific Ocean2018

    • 著者名/発表者名
      Ijiri, A., Okamura, K., Ohat, J., Nishio, Y., Hamada, Y., Iijima, K., Inagaki, F.
    • 雑誌名

      GEOCHEMICAL JOURNAL

      巻: 52 号: 4 ページ: 373-378

    • DOI

      10.2343/geochemj.2.0522

    • NAID

      130007431358

    • ISSN
      0016-7002, 1880-5973
    • 年月日
      2018-07-31
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Deep-biosphere methane production stimulated by geofluids in the Nankai accretionary complex2018

    • 著者名/発表者名
      Ijiri Akira et al.
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 4 号: 6 ページ: 4631-4631

    • DOI

      10.1126/sciadv.aao4631

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Clay Mineral Suites in Submarine Mud Volcanoes in the Kumano Forearc Basin, Nankai Trough: Constraints on the Origin of Mud Volcano Sediments2018

    • 著者名/発表者名
      Ijiri Akira、Iijima Koichi、Tsunogai Urumu、Ashi Juichiro、Inagaki Fumio
    • 雑誌名

      Geosciences

      巻: 8 号: 6 ページ: 220-220

    • DOI

      10.3390/geosciences8060220

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Origin of methane and heavier hydrocarbons entrapped within Miocene methane-seep carbonates from central Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Miyajima Yusuke、Ijiri Akira、Miyake Akira、Hasegawa Takashi
    • 雑誌名

      Chemical Geology

      巻: 498 ページ: 83-95

    • DOI

      10.1016/j.chemgeo.2018.09.014

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Low-temperature clay mineral dehydration contributes to porewater dilution in Bering Sea Slope subseafloor.2018

    • 著者名/発表者名
      Ijiri A., Tomioka N., Wakaki S., Masuda H., Shozugawa K., Kim S., Khim B.-K., Murayama M., Matsuo M., Inagaki F.
    • 雑誌名

      Frontiers in Earth Science, Biogeoscience

      巻: 19 ページ: 1-13

    • DOI

      10.3389/feart.2018.00036

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Aerobic and Anaerobic Methanotrophic Communities Associated with Methane Hydrates Exposed on the Seafloor: A High-Pressure Sampling and Stable Isotope-Incubation Experiment2017

    • 著者名/発表者名
      Case, D., Ijiri, A., Morono, Y., Tavormina, P., Orphan V. J., and Inagaki, F.
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 8 ページ: 2569-2569

    • DOI

      10.3389/fmicb.2017.02569

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] レーザー分光によるメタン同位体分子種測定2017

    • 著者名/発表者名
      井尻暁
    • 雑誌名

      ぶんせき

      巻: 5 ページ: 200-200

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 種子島沖海底泥火山の活動度調査速報2019

    • 著者名/発表者名
      井尻暁, 星野辰彦, 北田数也, 土岐知弘, 村山雅史, 野口拓郎, 芦寿一郎
    • 学会等名
      日本地質学会第126年学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Fluid flow and diagenetic process in frontal thrust zone off Cape Muroto in the Nankai Trough2019

    • 著者名/発表者名
      Ijiri, A., Wakaki, S., Nishio, Y., Hamada, Y., Ishikawa, T., Inagaki, F.
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Trap of deep sourced fluid at gas hydrate in sediments from the Krishna-Godavari Basin, eastern continental margin of India2018

    • 著者名/発表者名
      Akira Ijiri, Satoru Haraguchi, Francisco J Jimenez-Espejo, Nobuharu Komai, Hisami Suga, Masataka Kinoshita, Fumio Inagaki, Yasuhiro Yamada
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 熊野海盆海底泥火山噴出堆積物の粘土鉱物組成から推定される泥火山堆積物の起源2018

    • 著者名/発表者名
      井尻 暁、飯島 耕一、角皆 潤、芦 寿一郎、稲垣 史生
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Gas Hydrate Formation Associated with Migration of Deep Sourced Fluid in the Krishna-Godavari Basin, Eastern Continental Margin of India2018

    • 著者名/発表者名
      Ijiri A, Haraguchi S, Jimenez-Espejo F, Komai N, Suga H, Masataka M, Inagaki F & Yamada Y
    • 学会等名
      Goldschmidt 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Secondary Methanogenesis in Dormant Submarine Mud Volcano off Tanegashima Island, Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Ijiri, A., Toki, T., Agena, K., Hoshino, T., Hagino, K., Hamada, Y., Machiyama, H., Ashi, J., Inagaki, F.
    • 学会等名
      Goldschmidt 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 種子島沖海底泥火山群の間隙水の化学組成鉛直プロファイルから見積もられた泥火山の活動状況2017

    • 著者名/発表者名
      井尻暁, 濱田洋平, 土岐知弘, 安慶名昂, 星野辰彦, 萩野恭子, 町山栄章, 芦寿一郎,稲垣史生
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 泥火山の微生物活動と生物地球化学過程2017

    • 著者名/発表者名
      井尻暁
    • 学会等名
      日本地質学会第124年学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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