無人航空機で拓く新しい火山観測：噴煙の水素同位体比を利用した遠隔噴気温度測定

• 研究課題/領域番号: 26610181
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 地球宇宙化学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 角皆 潤 名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (50313367)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 火山 / 噴気温度 / 噴煙 / 水素 / 同位体組成 / 火山ガス / 航空機 / 質量分析 / 水素同位体 / 遠隔噴気温度測定 / HIReTS / 桜島 / 水素分子

研究成果の概要

活火山である桜島において、航空機を用いて噴煙を採取し、そこに含まれる噴気孔由来の水素分子の安定同位体組成を分析することで、 同火山の最高噴気温度を推定することに成功した。2014年9月および12月における水素分子の安定同位体組成は、それぞれ-135±13‰および-113±11‰となり、ここから求めた最高噴気温度は、それぞれ1,050±120°Cおよび1,199±139°Cとなった。これは同火山の最高噴気温度として、リーズナブルである。本研究で開発した最高噴気温度を求める新手法は、航空機を用いた試料採取と組み合わせることで、幅広い火山に対して応用出来る。

研究成果

• [雑誌論文] Chemical and Isotopic Compositions of Hydrothermal Fluids at Snail, Archaean, Pika, and Urashima Sites in the Southern Mariana Trough. (2015)
  • 著者名/発表者名: Toki, T., J. Ishibashi, T. Noguchi, M. Tawata, U. Tsunogai, T. Yamanaka, and K. Nakamura
  • 雑誌名: Subseafloor Biosphere Linked to Hydrothermal Systems: TAIGA Concept 巻: 1 ページ: 587-602
  • DOI: 10.1007/978-4-431-54865-2_45
  • ISBN: 9784431548645, 9784431548652
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Tarama Knoll: Geochemical and Biological Profiles of Hydrothermal Activity. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka, T., H. Nagashio, R. Nishio, K. Kondo, T. Noguchi, K. Okamura, T. Nunoura, H. Makita, K. Nakamura, H. Watanabe, K. Inoue, T. Toki, K. Iguchi, U. Tsunogai, R. Nakada, S. Ohshima, S. Toyoda, J. Kawai, N. Yoshida, A. Ijiri, and M. Sunamura
  • 雑誌名: Subseafloor Biosphere Linked to Hydrothermal Systems: TAIGA Concept 巻: 1 ページ: 497-504
  • DOI: 10.1007/978-4-431-54865-2_40
  • ISBN: 9784431548645, 9784431548652
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Hydrothermal plumes in the Gulf of Aden, as characterized from light transmission, Mn, Fe, CH4 and δ13C-CH4 anomalies. (2015)
  • 著者名/発表者名: Gamo, T., K. Okamura, H. Hatanaka, H. Hasumoto, D. Komatsu, M. Chinen, M. Mori, J. Tanaka, A. Hirota, U. Tsunogai, K. Tamaki
  • 雑誌名: Deep-Sea Research Part II 巻: 121 ページ: 62-70
  • DOI: 10.1016/j.dsr2.2015.06.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemical composition of Hydrothermal fluids in the central and southern Mariana trough backarc basin. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ishibashi, J. U. Tsunogai, T. Toki, N. Ebina, T. Gamo, Y. Sano, H. Masuda, H. Chiba
  • 雑誌名: Deep-Sea Research Part II 巻: 121 ページ: 126-136
  • DOI: 10.1016/j.dsr2.2015.06.003
  • 査読あり
• [学会発表] 疑心暗鬼を生ず：2015年夏季に桜島・二俣港内で観測された「たぎり」的湧出ガスの起源について (2015)
  • 著者名/発表者名: 角皆 潤, 中川書子, 高橋 浩, 風早竜之介, 篠原宏志, 山中寿朗
  • 学会等名: 2015年度質量分析学会同位体比部会
  • 発表場所: 滋賀県大津市湯の宿木もれび
  • 年月日: 2015-11-25
• [学会発表] 噴煙の安定同位体組成を利用した桜島火山の遠隔噴気温度測定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 角皆 潤, 程 林, 池谷 康祐, 小松 大祐, 中川 書子, 篠原 宏志
  • 学会等名: 2015年度日本地球化学会第62回年会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] 噴煙中の水素の同位体組成を利用した桜島における遠隔噴気温度測定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 角皆 潤, 程 林, 池谷 康祐, 小松 大祐, 中川 書子, 篠原 宏志
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2015年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 2015-05-24
• [学会発表] 火山から放出される噴煙の中の水蒸気の安定同位体比分析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 角皆 潤, 程 林, 池谷 康祐, 中川 書子, 小松 大祐, 栗田 直幸, 大場 武
  • 学会等名: 2014年度質量分析学会同位体比部会
  • 発表場所: 筑波山温泉旅館一望
  • 年月日: 2014-11-26 – 2014-11-28
• [学会発表] 同位体分別を利用した地球環境科学の基礎と応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 角皆 潤
  • 学会等名: 第9回日本地球化学会ショートコース
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2014-09-15
  • 招待講演
• [学会発表] 噴煙中に含まれる微量気体成分の安定同位体を指標に用いた活動的火山における噴気の遠隔温度推定. SVC55-P20, (2014)
  • 著者名/発表者名: 小松 大祐, 角皆 潤, 中川 書子
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014年大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-04-28 – 2014-05-02