| 研究課題/領域番号 |
17H03300
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| 研究機関 | 北見工業大学 |
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研究代表者 |
山下 聡 北見工業大学, 工学部, 教授 (00174673)
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| 研究分担者 |
仁科 健二 地方独立行政法人北海道立総合研究機構, 環境・地質研究本部地質研究所, 研究主査 (40446373)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | メタンハイドレート / 海洋探査 / 海洋資源 / 地盤工学 / 物性実験 |
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| 研究実績の概要 |
１．北海道立総合研究機構（道総研）の漁業調査船が過去の定期観測で取得した北海道周辺海域全体での計量魚群探知機データの解析を行い，ガス湧出（ガスプルーム）の分布状況の把握を行った。データ解析の結果，定期観測航路上の道東沖オホーツク海において約20か所，道南沖太平洋において約10か所，道北沖日本海において約10か所のガスプルームが確認でき，定期観測航路上のみにおいても北海道周辺海域の広範囲に渡って海底からガスが湧出していることが明らかにされた。
２．北海道周辺海域において，3回の海洋調査を行い，コアリングによる海底堆積物の採取と分析，原位置コーン貫入試験（CPT）による海底地盤の強度評価等を行った。調査は，道総研稚内水産試験場調査船「北洋丸」，釧路水産試験場調査船「北辰丸」，北海道大学水産学部附属練習船「おしょろ丸」を利用して，稚内沖日本海，枝幸沖および網走沖オホーツク海，十勝沖太平洋において調査を行った。調査ではコアリングによる試料採取やCPT試験を行った。調査の結果，簡易な重力式CPT試験により原位置強度の測定が可能であることがわかった。また，間隙水溶存ガス濃度が高い試料や砂分が多い試料では，船上試験結果の信頼性が低くなるが，ガス濃度の測定や粒度試験から船上試験結果の信頼性評価も可能であることも明らかにされた。
３．網走沖オホーツク海の2地点（水深約550mおよび750m）において，遠隔操作無人探査機（ROV）による海底面観測および海底湧出ガスと海底堆積物の採取を行った。調査の結果，海底からのガス湧出口は狭い範囲に多数確認され，多量のガスが噴出している様子を確認できた。また，ガス湧出量の概算も行ったところ，5m程度の湧出口密集範囲での1年間の湧出量は17万m3程度と算定された。また，100mｘ200mの範囲内での湧出量は百万m3程度と算定された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
平成29年度の主たる研究実施計画は，1）道総研調査船が過去の漁業調査で取得した北海道周辺海域全体での計量魚群探知機データの解析，2）稚内沖から網走沖に至るオホーツク海における海洋調査，3）網走沖オホーツク海でのROV調査，の3項目であった。
1）のデータ解析に関しては，調査船が過去10年程度の定期観測で取得した北海道周辺海域全体での計量魚群探知機データの解析を行い，定期観測航路上のみではあるが北海道周辺海域の広範囲に渡って海底からガスが湧出していることを確認することができ，おおむね当初の計画通りの研究ができている。
2）の海洋調査に関しては，オホーツク海のみならず稚内沖日本海や十勝沖太平洋においても海洋調査を行い，コアリングによる試料採取と分析，CPT試験を行った。調査海域は当初の予定海域以外にも拡げることができたが，天候不良と調査地点が砂分の多い地盤であったため，コアリングによる堆積物の採取量・深度，CPT試験の貫入量がやや少ない結果となった。一方，採取試料を用いた分析は十分に行うことができている。
3）のROV調査に関しては，網走沖の2地点において潜航調査を当初の計画通りに行うことができている。調査では，湧出ガスを直接採取することに成功するとともに，カニ類や貝類の生物群集とメタンとの関係性なども明らかにされた。
以上のことを総合的に判断して，本研究課題は「おおむね順調に進展している」と自己評価した。
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| 今後の研究の推進方策 |
オホーツク海網走沖のみならず北海道周辺海域には広域的にメタンハイドレートが存在する可能性があることが分かってきた。今後は，調査範囲をさらに広げ，広範囲でのメタンハイドレートの分布状況や生成環境の解明を行う。また，広域的なメタンガス生成メカニズムを探るために，陸域におけるガスの採取分析も行う。
海洋調査は，過去の調査でガスプルームが観測されている稚内沖日本海の2地点，ガスプルームの量は少ないものの，音波探査で強反射が認められている網走沖オホーツク海の1地点，過去の調査でメタンハイドレートの存在の可能性を指摘した十勝沖太平洋の1地点において実施予定である。調査には，前年度と同様に各水産試験場の漁業調査船や北海道大学の練習船を利用する。
海底堆積物の採取に用いている重力式コアラーに関して，水産試験場の調査船での調査では，コアラーの垂下速度が遅く採取長が短くなる傾向にある。そこで，現在試作中の水圧式コアラーを使用し改善を図る。また，底質に砂分が多い場合にCPTの貫入量が少なくなるとともに貫入の鉛直性が保てない場合がある。そこで，錘の増加やガイド等による貫入量・鉛直性の改善を図る。
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