未探査領域への挑戦

2021 年度 実績報告書

• 研究領域: 熱ー水ー物質の巨大リザーバ：全球環境変動を駆動する南大洋・南極氷床
• 研究課題/領域番号: 17H06322
• 研究機関: 国立極地研究所
• 研究代表者: 野木 義史 国立極地研究所, 研究教育系, 教授 (90280536)
• 研究分担者: 吉田 弘 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 研究プラットフォーム運用開発部門, 次長 (00359134) ; 沖野 郷子 東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (30313191) ; 巻 俊宏 東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (50505451) ; 青山 雄一 国立極地研究所, 研究教育系, 准教授 (70270452) ; 青木 茂 北海道大学, 低温科学研究所, 准教授 (80281583) ; 末吉 哲雄 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(北極環境変動総合研究センタ ー), 特任主任研究員 (80431344)
• 研究期間 (年度): 2017-06-30 – 2022-03-31
• キーワード: 地球観測 / 海洋工学 / 海洋探査 / 環境変動 / 地球変動予測

研究実績の概要

未探査領域である南極沿岸の海氷域と沿岸域に、ロボット技術等の無人観測技術をの適用を目指す本課題は、全体の会合を、2021年度には11回開催した。
AUVに関しては、水槽実験や海洋域での、試験を実施した。東京海洋大学の練習船海鷹丸による南極航海に参加し、氷海域でのAUV試験を実施予定であったが、本年度も新型コロナウィルス感染拡大の影響により、南極海航海が中止となったが、今後の南極氷海域での試験に備え、冬期の北海道紋別港における氷下海洋域における試験運用を追加実施した。さらにAUV回収のための、小型の遠隔操縦ロボット（ROV）は、水槽等や冬期の北海道紋別港氷下海洋域においても、AUVの回収試験を実施し、回収可能である事が確認し、改良点等の整理を行った。氷上に開けた穴から展開可能な小型ROVは、実際に南極域での観測を実施し、南極沿岸域の海氷下でのデータ取得に成功した。また、AUV探査を行う予定である南極周辺の既存海底地形データの収集と整理を継続するとともに、AUV搭載マルチビーム測深機データの解析手法の検討結果をまとめた。
回収を行った時系列データを衛星回線で送信する係留式ブイシステムについては、南極ケープダンレー沖での水温・塩分鉛直プロファイルの取得に成功し、データ解析を行い結果をまとめた。長期観測に向けた機器の改良の方向性に関しても検討した。
大陸域での観測では、固定翼・回転翼UAVを用い、昭和基地上空での空撮データを実施し、これまでのデータとともに昭和基地の表面地形図を作成および精度評価とともに、固体班と連携し、積雪による地殻変動や重力変化の評価結果のとりまとめを行った。また、氷河・棚氷の融解量把握のため白瀬氷河上において、氷河氷厚レーダーApRES(Autonomous phase-sensitive Radio-Echo Sounder) の観測結果のとりまとめも行った。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Seasonal Variation and Governing Dynamics of the Mixed Layer in the Indian Sector of the Southern Ocean (2022)
  • 著者名/発表者名: Ferreira Azevedo Matheus、Aoki Shigeru、Kitade Yujiro
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Oceans 巻: 127 ページ: -
  • DOI: 10.1029/2021JC017838
  • 査読あり
• [雑誌論文] Validation for Ice Flow Velocity Variations of Shirase Glacier Derived From PALSAR-2 Offset Tracking (2022)
  • 著者名/発表者名: Nakamura Kazuki、Aoki Shigeru、Yamanokuchi Tsutomu、Tamura Takeshi、Doi Koichiro
  • 雑誌名: IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing 巻: 15 ページ: 3269～3281
  • DOI: 10.1109/JSTARS.2022.3165581
  • 査読あり
• [雑誌論文] A New Tectonic Model Between the Madagascar Ridge and Del Cano Rise in the Indian Ocean (2022)
  • 著者名/発表者名: Sato Taichi、Nogi Yoshifumi、Sato Hiroshi、Fujii Masakazu
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Solid Earth 巻: 127 ページ: -
  • DOI: 10.1029/2021JB021743
  • 査読あり
• [雑誌論文] Warm surface waters increase Antarctic ice shelf melt and delay dense water formation (2022)
  • 著者名/発表者名: Aoki Shigeru、Takahashi Tomoki、Yamazaki Kaihe、Hirano Daisuke、Ono Kazuya、Kusahara Kazuya、Tamura Takeshi、Williams Guy D.
  • 雑誌名: Communications Earth & Environment 巻: 3 ページ: -
  • DOI: 10.1038/s43247-022-00456-z
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Development of AUV MONACA - Hover-Capable Platform for Detailed Observation Under Ice ? (2021)
  • 著者名/発表者名: Yamagata Hirokazu、Kochii Shuma、Yoshida Hiroshi、Nogi Yoshifumi、Maki Toshihiro
  • 雑誌名: Journal of Robotics and Mechatronics 巻: 33 ページ: 1223～1233
  • DOI: 10.20965/jrm.2021.p1223
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The Effect of Basal Melting of the Shirase Glacier Tongue on the CO2 System in Lutzow-Holm Bay, East Antarctica (2021)
  • 著者名/発表者名: Kiuchi Masaaki、Nomura Daiki、Hirano Daisuke、Tamura Takeshi、Hashida Gen、Ushio Shuki、Simizu Daisuke、Ono Kazuya、Aoki Shigeru
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Biogeosciences 巻: 126 ページ: -
  • DOI: 10.1029/2020JG005762
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multidecadal poleward shift of the southern boundary of the Antarctic Circumpolar Current off East Antarctica (2021)
  • 著者名/発表者名: Yamazaki Kaihe、Aoki Shigeru、Katsumata Katsuro、Hirano Daisuke、Nakayama Yoshihiro
  • 雑誌名: Science Advances 巻: 7 ページ: -
  • DOI: 10.1126/sciadv.abf8755
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermohaline structure and circulation beneath the Langhovde Glacier ice shelf in East Antarctica (2021)
  • 著者名/発表者名: Minowa Masahiro、Sugiyama Shin、Ito Masato、Yamane Shiori、Aoki Shigeru
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 12 ページ: -
  • DOI: 10.1038/s41467-021-23534-w
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Tracing Circumpolar Deep Water and glacial meltwater using humic-like fluorescent dissolved organic matter in the Amundsen Sea, Antarctica (2021)
  • 著者名/発表者名: Jeon Mi Hae、Jung Jinyoung、Park Mi Ok、Aoki Shigeru、Kim Tae-Wan、Kim Seung-Kyu
  • 雑誌名: Marine Chemistry 巻: 235 ページ: 104008～104008
  • DOI: 10.1016/j.marchem.2021.104008
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Poleward eddy-induced warm water transport across a shelf break off Totten Ice Shelf, East Antarctica (2021)
  • 著者名/発表者名: Hirano Daisuke、Mizobata Kohei、Sasaki Hiroko、Murase Hiroto、Tamura Takeshi、Aoki Shigeru
  • 雑誌名: Communications Earth & Environment 巻: 2 ページ: -
  • DOI: 10.1038/s43247-021-00217-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Antarctic Slope Current Modulates Ocean Heat Intrusions Towards Totten Glacier (2021)
  • 著者名/発表者名: Nakayama Yoshihiro、Greene Chad A.、Paolo Fernando S.、Mensah Vigan、Zhang Hong、Kashiwase Haruhiko、Simizu Daisuke、Greenbaum Jamin S.、Blankenship Donald D.、Abe‐Ouchi Ayako、Aoki Shigeru
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 巻: 48 ページ: -
  • DOI: 10.1029/2021GL094149
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Seasonal Variations and Drivers of Surface Ocean pCO ₂ in the Seasonal Ice Zone of the Eastern Indian Sector, Southern Ocean (2021)
  • 著者名/発表者名: Tozawa Manami、Nomura Daiki、Nakaoka Shin‐ichiro、Kiuchi Masaaki、Yamazaki Kaihe、Hirano Daisuke、Aoki Shigeru、Sasaki Hiroko、Murase Hiroto
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Oceans 巻: 127 ページ: -
  • DOI: 10.1029/2021JC017953
  • 査読あり
• [雑誌論文] Alteration processes recorded by back‐arc mantle peridotites from oceanic core complexes, Shikoku Basin, Philippine Sea (2021)
  • 著者名/発表者名: Hirauchi Ken‐ichi、Segawa Izumi、Kouketsu Yui、Harigane Yumiko、Ohara Yasuhiko、Snow Jonathan、Sen Atlanta、Fujii Masakazu、Okino Kyoko
  • 雑誌名: Island Arc 巻: 30 ページ: -
  • DOI: 10.1111/iar.12419
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Melting and Evolution of Amphibole‐Rich Back‐Arc Abyssal Peridotites at the Mado Megamullion, Shikoku Basin (2021)
  • 著者名/発表者名: Sen A.、Snow J. E.、Ohara Y.、Hirauchi K.、Kouketsu Y.、Sanfilippo A.、Basch V.、Harigane Y.、Fujii M.、Okino K.、Akizawa N.
  • 雑誌名: Geochemistry, Geophysics, Geosystems 巻: 22 ページ: -
  • DOI: 10.1029/2021GC010013
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Geochemical characteristics of back-arc basin lower crust and upper mantle at final spreading stage of Shikoku Basin: an example of Mado Megamullion (2021)
  • 著者名/発表者名: Akizawa Norikatsu、Ohara Yasuhiko、Okino Kyoko、Ishizuka Osamu、Yamashita Hiroyuki、Machida Shiki、Sanfilippo Alessio、Basch Valentin、Snow Jonathan E.、Sen Atlanta、Hirauchi Ken-ichi、Michibayashi Katsuyoshi、Harigane Yumiko、Fujii Masakazu、Asanuma Hisashi、Hirata Takafumi
  • 雑誌名: Progress in Earth and Planetary Science 巻: 8 ページ: -
  • DOI: 10.1186/s40645-021-00454-3
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Shimajiri Group equivalent sedimentary rocks dredged from sea knolls off Kume Island, central Ryukyus: Implications for timing and mode of rifting of the middle Okinawa Trough back‐arc basin (2021)
  • 著者名/発表者名: Kikunaga Ritoko、Song Ke‐han、Chiyonobu Shun、Fujita Kazuhiko、Shinjo Ryuichi、Okino Kyoko
  • 雑誌名: Island Arc 巻: 30 ページ: -
  • DOI: 10.1111/iar.12425
  • 査読あり
• [雑誌論文] Seasonal Evolution of Cape Darnley Bottom Water Revealed by Mooring Measurements (2021)
  • 著者名/発表者名: Mizuta Genta、Fukamachi Yasushi、Simizu Daisuke、Matsumura Yoshimasa、Kitade Yujiro、Hirano Daisuke、Fujii Masakazu、Nogi Yoshifumi、Ohshima Kay I.
  • 雑誌名: Frontiers in Marine Science 巻: 8 ページ: -
  • DOI: 10.3389/fmars.2021.657119
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dense water downslope flow and AABW production in a numerical model: Sensitivity to horizontal and vertical resolution in the region off Cape Darnley polynya (2021)
  • 著者名/発表者名: Mensah Vigan、Nakayama Yoshihiro、Fujii Masakazu、Nogi Yoshifumi、Ohshima Kay I.
  • 雑誌名: Ocean Modelling 巻: 165 ページ: 101843～101843
  • DOI: 10.1016/j.ocemod.2021.101843
  • 査読あり
• [雑誌論文] A bathymetric compilation of the Cape Darnley region, East Antarctica (2021)
  • 著者名/発表者名: Smith Jodie、Nogi Yoshifumi、Spinoccia Michele、Dorschel Boris、Leventer Amy
  • 雑誌名: Antarctic Science 巻: 33 ページ: 548～559
  • DOI: 10.1017/S0954102021000298
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Latest developments on autonomous underwater platform systems (2021)
  • 著者名/発表者名: Maki T.
  • 学会等名: Techno-Ocean 2021
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] KH-20-6航海による大東海嶺群・北大東海盆の地殻構造発達史への制約 (2021)
  • 著者名/発表者名: 谷健一郎，沖野郷子ほか
  • 学会等名: 海と地球のシンポジウム
• [学会発表] 白鳳丸KH20-6航海ドレッジ試料の研究船上における岩石物性測定の速報 (2021)
  • 著者名/発表者名: 長瀬薫平，谷健一郎，沖野郷子，片山郁夫
  • 学会等名: 海と地球のシンポジウム
• [学会発表] Melting and evolution of peridotites at the Mado Megamullion, and oceanic core complex in the Shikoku back-arc basin (2021)
  • 著者名/発表者名: Atlanta Sen, Jonathan E Snow, Yasuhiko Ohara, Ken-ichi Hirauchi, Yui Kouketsu, Alessio Sanfilippo, Valentin Basch, Yumiko Harigane, Masakazu Fujii, Kyoko Okino, Norikatsu Akizawa
  • 学会等名: AGU Fall Meeting 2021
  • 国際学会
• [学会発表] Structural controls on shallow slow earthquakes in the Hyuga-nada subduction zone, southwest Japan (2021)
  • 著者名/発表者名: Arai Ryuta, Miura Seiichi , Nakamura Yasuyuki, Fujie Gou , Kaiho Yuka, Kodaira Shuichi, Mochizuki Kimihiro, Nakata Rie, Okino Kyoko
  • 学会等名: AGU Fall Meeting 2021
  • 国際学会
• [学会発表] AUVによる極域探査のための複雑地形の追従_法 -シミュレーションによる性能評価-, (2021)
  • 著者名/発表者名: 小知井秀馬, 山縣広和, 巻俊宏
  • 学会等名: 令和3年度日本船舶海洋工学会秋季講演会
• [学会発表] 南極探査用AUV「MONACA」による北海道紋別港の海氷裏面マッピング (2021)
  • 著者名/発表者名: 小知井秀馬, 山縣広和, 吉田弘, 野木義史, 巻俊宏
  • 学会等名: 海洋調査技術学会第33回研究成果発表会,
• [学会発表] Near-seafloor magnetic anomaly reveals geomagnetic field fluctuation during 29_33 Myr (2021)
  • 著者名/発表者名: Fujii M., K. Okino, C. Tamura,
  • 学会等名: The 150th Society of Geomagnetism and Earth, Planetary and Space Sciences fall meeting
• [学会発表] Unveiling seafloor spreading mode and geodynamics in the Southeast Indian Ridge: New challenge in Japanese Antarctic Research Expedition (2021)
  • 著者名/発表者名: Fujii M.
  • 学会等名: The 12th Symposium on Polar Science
  • 国際学会
• [学会発表] On-shelf warm water circulation toward Totten Ice Shelf, East Antarctica (2021)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Hirano, Takeshi Tamura, Kazuya Kusahara, Masakazu Fujii, Kaihe Yamazaki, Yoshihiro Nakayama, Kazuya Ono, Takuya Itaki, Yuichi Aoyama, Daisuke Simizu, Kohei Mizobata, Kay I. Ohshima, Yoshifumi Nogi, Shigeru Aoki,
  • 学会等名: The 12th Symposium on Polar Science
  • 国際学会
• [学会発表] Investigation on the interactions between the downslope flow of Antarctic Bottom water and upslope flow of modified Circumpolar Deep Water using a high-resolution model (2021)
  • 著者名/発表者名: Vigan Mensah, Yoshihiro Nakayama, Masakazu Fujii, Yoshifumi Nogi, Kay I Ohshima,
  • 学会等名: The 12th Symposium on Polar Science
  • 国際学会
• [学会発表] 海洋地殻生産の時間変動を追う (2021)
  • 著者名/発表者名: 沖野郷子
  • 学会等名: 京都大学防災研究所70周年地震・火山グループ研究会
  • 招待講演
• [学会発表] Oceanographic and geophysical observations off Sabrina Coast, East Antarctica, in 2019/2020 (2021)
  • 著者名/発表者名: S. Aoki, T. Tamura, Y. Nakayama, K. Ono, P. Wongpan, K. Yamazaki, T. Itaki, Y. Tokuda, S. Sasaki, D. Hirano, Y. Aoyama
  • 学会等名: The 26th International Symposium on Polar Sciences
  • 国際学会
• [学会発表] 南極探査AUV“MONACA”の開発 ―浅海域における自律航行試験―, (2021)
  • 著者名/発表者名: 山縣広和, 小知井秀馬, 吉田弘, 野木義史, 巻俊宏
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス講演会' 21
• [学会発表] 東南極リュツォホルム湾海底堆積物から復元した最終氷期以降の氷床後退過程 (2021)
  • 著者名/発表者名: 菅沼 悠介、羽田 裕貴、板木 拓也、石輪 健樹、藤井 昌和、加藤 悠爾、大森 貴之、天野 敦子、岩井 雅夫、西田 尚央、草原 和弥、平野 大輔、関 宰、香月 興太、川又 基人、松井 浩紀、奥野 淳一、池原 実、三浦 英樹
  • 学会等名: 日本地質学会第１２８年学術大会
• [学会発表] Development of Research Instruments for unexplored frontiers in the Southern Ocean and Antarctica (2021)
  • 著者名/発表者名: Yoshifumi Nogi, Shigeru Aoki, Hiroshi Yoshida, Toshihiro Maki, Kyoko Okino, Yuichi Aoyama, Tetsuo Sueyoshi, Takeshi Tamura, Hirokazu Yamagata, Masakazu Fujii,
  • 学会等名: JpGU 2021
  • 国際学会
• [学会発表] MONACA: The hot explorer under ice (2021)
  • 著者名/発表者名: Maki T., Yamagata H., Yoshida H., Nogi Y.,
  • 学会等名: JpGU 2021
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 極域探査AUV“MONACA”の開発―氷下環境での自律航行試験―, (2021)
  • 著者名/発表者名: 山縣広和, 小知井秀馬, 吉田弘, 野木義史, 巻俊宏
  • 学会等名: JpGU 2021
  • 国際学会
• [学会発表] 南大洋バルカントランスフォーム断層に沿った海洋地殻生産の時間変動：白鳳丸KH-19-6 (2021)
  • 著者名/発表者名: 沖野郷子，谷健一郎，石塚治，高下裕章，周錦_
  • 学会等名: JpGU 2021
  • 国際学会
• [学会発表] Mado Megamullion: a potential new target for IODP drilling to understand backarc basin lithosphere, (2021)
  • 著者名/発表者名: 小原泰彦、藤井昌和、秋澤紀克、Basch Valentin、針金由美子、平内健一、石塚治、町田嗣樹、道林克禎、沖野郷子、Sanfilippo Alessio、Sani Camilla、Sen Atlanta、Snow Jonathan、谷健一郎、山下浩之
  • 学会等名: JpGU 2021
  • 国際学会
• [学会発表] 南東インド洋海嶺での深海磁気観測：29-33百万歳の海底の記録 (2021)
  • 著者名/発表者名: 藤井昌和，沖野郷子，田村千織
  • 学会等名: JpGU 2021
  • 国際学会
• [学会発表] 背弧リフティングステージにおける火山活動とテクトニクスの関係：南部沖縄トラフの３火山の解析から (2021)
  • 著者名/発表者名: 周錦_, 沖野郷子, 藤井昌和
  • 学会等名: JpGU 2021
  • 国際学会
• [学会発表] Classification and estimation of petit-spot volcanos by acoustic measurement data, (2021)
  • 著者名/発表者名: Yuki Matamura, Naoto Hirano, Masakazu Fujii
  • 学会等名: JpGU 2021
  • 国際学会
• [学会発表] The new tectonic model between the Madagascar Ridge and the Del Cano Rise in the southern Indian Ocean (2021)
  • 著者名/発表者名: Taichi Sato, Yoshifumi Nogi, Hiroshi Sato, Masakazu Fujii
  • 学会等名: JpGU 2021
  • 国際学会
• [学会発表] Multibeam bathymetry off East Antarctica: 2010s Japanese observations (2021)
  • 著者名/発表者名: Fujii M,, Y. Nogi
  • 学会等名: JpGU 2021
  • 国際学会
• [学会発表] 日向灘における稠密地殻構造探査に基づくプレート沈み込み構造とスロー地震活動の関係 (2021)
  • 著者名/発表者名: 新井隆太、三浦誠一、中村恭之、藤江剛、海宝由佳、小平秀一、望月公廣、仲田理映、沖野郷子
  • 学会等名: 本地震学会秋季大会