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2012 年度 実績報告書

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

研究課題

研究課題/領域番号 24404026
研究種目

基盤研究(B)

応募区分海外学術
研究機関北見工業大学

研究代表者

南 尚嗣  北見工業大学, 工学部, 教授 (40241426)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワード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
研究概要

バイカル湖は,メタンハイドレート(MH)が存在する唯一の淡水湖であり,代表者らはこれまでに湖底で多数のMH存在域を発見した.中央湖盆の湖底ククイキャニオン域では10カ所のマウンド/泥火山にMHが発見され,更に多くの未調査マウンド/泥火山があり,世界でも例がないMH密集存在域と考えられることから,生成環境と機構を解明することは重要である.
平成24年度は本研究調査の初年度であり,申請した研究計画に沿って(1)準備会合を経て運営委員会を設置,(2)既存の物理探査データの解析とコア採取候補地点の選定,(3)フィールド調査計画(日程,参加者,作業内容等)の作成を,いずれも海外共同研究者および国内連携研究者とおこなった.調査船および湖底堆積物採取用重力コアラーも,研究計画に沿って準備をおこなった.これらの計画および準備に基づき,ククイキャニオンを対象に物理探査(マルチビーム)三次元マップで明らかになったマウンド/泥火山でコア採取をおこなった.その結果,新たに2カ所でメタンハイドレートを産するサイトを発見した.MHを含む約3mの湖底表層堆積物コア試料は,重力コアラーを用いて採取に成功した.採取後の堆積物コア試料は調査船内で直ちに縦に二分割し,MHは直ちにMH解離水採取実験に供する部分とMH結晶解析等に供する部分(液体窒素温度で保存)に分けて保存した.間隙水は,堆積物コア試料を現場で遠心分離して採取した.間隙水溶存ガスは,堆積物をバイアルビンに採取・密栓し,気相ヘッドスペースから採取した.調査船内および陸水学研究所(イルクーツク市)において,湖底堆積物試料の土質試験をおこなった.いずれも,交付申請書に記載した計画に沿った実施を達成した.堆積物コア間隙水溶存ガス成分測定結果より,GHが目視観察されないコアにおいても,湖底面直下で急激にメタン濃度が高くなることを明らかにした.間隙水中溶存イオン濃度測定結果より,湖水と組成の異なる水がコア深部に存在することが示唆された.溶存ガスを含む水が深部から湧昇していることが示唆されるが,平成24年度の本研究結果のみからは結論づけることは困難である.次年度以降の調査結果とあわせて,生成環境を明らかにして生成機構を解明することが期待される.

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

申請した研究計画に沿って(1)準備会合を経て運営委員会を設置し,(2)既存の物理探査データの解析とコア採取候補地点の選定,(3)フィールド調査計画(日程,参加者,作業内容等)の作成を,いずれも海外共同研究者および国内連携研究者とおこなった.調査船および湖底堆積物採取用重力コアラーも,研究計画に沿って準備をおこなった.調査を実施した結果,ククイキャニオンにおいて新たに2カ所でメタンハイドレートを産するサイトを発見できたこと,採取された試料の測定で新たな知見が得られたことから,交付申請書の目的の達成度はおおむね順調に進展しているといえる.

今後の研究の推進方策

研究調査の初年度である平成24年度の結果を参照して,平成25年度以降のMH調査候補地点(マウンド/泥火山)を決定し,堆積物コアの採取を実施する.採取試料の化学解析(ガス,水等試料)・同位体解析(ガス,水等試料)・土質試験および物理探査を行う.堆積物中でのガス・水・泥の起源の考察をおこなうとともに,それらの堆積物中および間隙水中での移動・混合とMH産状との関係より深部構造の把握を試みる等,当初の研究計画に沿って推進する.

次年度の研究費の使用計画

申請研究経費の中で最も割合が大きい経費は,フィールド調査に要する傭船料分担費である.フィールド調査には,派遣のための外国旅費および貨物輸送費も必要である.平成25年当初からの急激な円安は,海外研究調査である本申請研究にとって,調査船傭船料および外国旅費を大きく膨らませている.そこで,学会発表旅費等の成果発表に係る費用等を圧縮して残し,次年度の研究費と合わせて使用する次第である.

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Possible variation in methane flux caused by gas hydrate formation on the northeastern continental slope off Sakhalin Island, Russia2012

    • 著者名/発表者名
      H. Minami, K. Tatsumi, A. Hachikubo, S. Yamashita, H. Sakagami, TakahasHi, H. Shoji, Y. K. Jin, A. Obzhirov, N. Nikolaeva and A. Derkachev
    • 雑誌名

      Geo-Mar. Lett.

      巻: 32 ページ: 525-534

    • DOI

      DOI10.1007/s00367-012-0287-x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular and isotopic composition of hydrate-bound and dissolved gases in the southern basin of Lake Baikal, based on an improved headspace gas method2012

    • 著者名/発表者名
      H. Sakagami, N. Takahashi, A. Hachikubo, H. Minami, S.Yamashita, H.Shoji, O. Khlystov, G. Kalmychkov, M. Grachev and M. De Batist
    • 雑誌名

      Geo-Mar. Lett.

      巻: 32 ページ: 465-472

    • DOI

      DOI10.1007/s00367-012-0294-y

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Raman spectroscopic and calorimetric observations on natural gas hydrates with cubic structures l and II obtained from Lake Baikal2012

    • 著者名/発表者名
      A. Hachikubo, O. Khlystov, M. Kida, H. Sakagami, H. Minami, S. Yamashita, N. Takahashi, H. Shoji, G. Kalmychkov and J. Poort
    • 雑誌名

      Geo-Mar. Lett.

      巻: 32 ページ: 419-426

    • DOI

      DOI10.1007/s00367-012-0285-z

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermal anomalies associated with shallow gas hydrates in the K-2 mud volcano, Lake Baikal2012

    • 著者名/発表者名
      J.Poort, O. M. Khlystov, L. Naudts, A. D. Duchkov, H. Shoji, S. Nishio, M. De Batist, A. Hachikubo, M. Kida, H. Minami, A. Y. Manakov, M. V. Kulikova and A. A. Krylov
    • 雑誌名

      Geo-Mar. Lett.

      巻: 32 ページ: 407-417

    • DOI

      DOI10.1007/s00367-012-0292-0

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 表層型ガスハイドレート賦存海底・湖底地盤から採取した堆積土の土質特性2012

    • 著者名/発表者名
      山下聡,出羽寛信,八久保晶弘,南尚嗣,片岡沙都紀,川口貴之,坂上寛敏,高橋信夫,庄子仁
    • 雑誌名

      地盤工学ジャーナル

      巻: 7 ページ: 503-516

    • DOI

      DOI10.3208/jgs.7.503

    • 査読あり
  • [学会発表] バイカル湖底ククイ泥火山の堆積物コア間隙水の同位体分析2013

    • 著者名/発表者名
      空本悠輔,久保圭佑,小竹毅,川岸洋平,坂上寛敏,八久保晶弘,山下聡,南尚嗣,高橋信夫,庄子仁, Tatyana Pogodaeva, Oleg Khlystov, Lieven Naudt, Marc De Batist, Michael Grachev
    • 学会等名
      化学系学協会北海道支部冬期研究発表会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2013-01-30
  • [学会発表] バイカル湖中央湖盆泥火山域の堆積物コア間隙水の化学分析2013

    • 著者名/発表者名
      久保圭佑,空本悠輔,小竹毅,川岸洋平,坂上寛敏,八久保晶弘、山下聡,南尚嗣,高橋信夫,庄子仁, Tatyana Pogodaeva, Oleg Khlystov, Lieven Naudt, Marc De Batist, Michael Grachev
    • 学会等名
      化学系学協会北海道支部冬期研究発表会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2013-01-30
  • [学会発表] バイカル湖底表層ガスハイドレート含有コア間隙水のイオン濃度変化の特徴2013

    • 著者名/発表者名
      小竹毅,空本悠輔,久保圭佑,川岸洋平,坂上寛敏,八久保晶弘,山下聡,南尚嗣,高橋信夫,庄子仁, Tatyana Pogodaeva, Oleg Khlyslov, Lieven Naudt, Marc De Batist、Michael Grachev
    • 学会等名
      化学系学協会北海道支部冬期研究発表会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2013-01-30
  • [学会発表] CHEMICAL AND ISOTOPIC COMPOSITIONS OF GAS HYDRATE WATERS RETRIEVED FROM KUKUY K-9 MUDVOLCANO IN LAKE BAIKAL, RUSSIA2012

    • 著者名/発表者名
      Minami H, Hachikubo A, Sakagami H, Yamashita S, Tatsumi K, Soramoto Y, Takahashi N, Shoji H, Pogodaeva T , Khlystov O , Zemskaya T, Grachev M, Naudts L, De Batist
    • 学会等名
      11th International Conference on Gas in Marine Sediments
    • 発表場所
      ニース,フランス
    • 年月日
      2012-09-06
  • [学会発表] MOLECULAR AND ISOTOPIC COMPOSITION OF HYDRATE-BOUND AND DISSOLVED GASES IN THE CENTRAL BASIN OF LAKE BAIKAL2012

    • 著者名/発表者名
      Sakagami H, Takahashi N, Hachikubo A, Minami H, Yamashita S, Shoji H, Khlystov O, Kalmychkov G, Grachev M, De Batist M
    • 学会等名
      11th International Conference on Gas in Marine Sediments
    • 発表場所
      ニース,フランス
    • 年月日
      2012-09-06
  • [学会発表] CHARACTERISTICS OF HYDRATE-BOUND GAS AND DISSOLVED GAS IN PORE WATER OFF SAKHALIN ISLAND, SEA OF OKHOTSK2012

    • 著者名/発表者名
      Hachikubo A, Sakagami H, Minami H, Yamashita S, Takahashi N, Shoji H, Jin YK, Vereshchagina O, Obzhirov A
    • 学会等名
      11th International Conference on Gas in Marine Sediments
    • 発表場所
      ニース,フランス
    • 年月日
      2012-09-06
  • [学会発表] バイカル湖底ククイK-9泥火山から採取した表層型ガスハイドレート水の化学分析2012

    • 著者名/発表者名
      南尚嗣,八久保晶弘,巽和也,空本悠輔,川岸洋平,坂上寛敏,山下聡,高橋信夫,庄子仁, Marc De Batist, Lieven Naudt, Oleg Khlystov, Tatyana Pogodaeva, Tamara Zemskaya, Michael Grachev
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2012年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 年月日
      2012-05-21

URL: 

公開日: 2014-07-16  

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