メタンの同位体分子温度指標を用いた海底下地殻内環境の調査

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26287128
• 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, 高知コア研究所, 主任研究員 (70374212)
• 研究分担者: 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, 技術研究員 (90359175)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: メタン / クランプトアイソトープ

研究実績の概要

メタンの生成温度の指標となるクランプトアイソトープと呼ばれる特殊な同位体分子の定量のために、平成26年度に購入済みのレーザーユニットを取り付ける検出器プラットフォームを導入し、自動開閉バルブ、可変ボリューム調整ベローズを組み合わせたガス試料導入部を自作して分析システムを確立した。また、メタンクランプトアイソトープの分析のために、ガスクロマトグラフと真空ライン、自動切り替えバルブで構成されるメタンの自動精製・濃縮ラインを作成し、ヘッドスペースガス、ガラス容器に保存したガスなど様々なタイプの試料からメタンの抽出を行えるシステムを確立した。平成27年度までは、クランプトアイソトープの測定をマサチューセッツ工科大学に依頼していたが、ようやく自前の分析システムを確立することができた。
平成27年度までに測定された熊野海盆海底泥火山中のメタンのクランプトアイソトープの分析結果をまとめ投稿（改訂後査読中）。平成28年9月～11月に行われた国際統合掘削計画(IODP)第370次航海室戸沖限界生命圏掘削調査に陸上研究者として参加し、クランプトアイソトープ分析のために、掘削航海で得られた堆積物試料からメタンの抽出を行った。また種子島沖海底泥火山群の潜航調査および採泥・採水調査で得られたガス・間隙水試料について分析、解析を行い、メタンの炭素・水素同位体比分析および炭化水素ガス組成の分析の結果などから、深部起源流体が海底面近くまで供給されている活発な泥火山では、熱分解起源メタンが直接供給されていること、深部流体の供給が少ない活動が止まっている泥火山では微生物によるメタン生成が活発であることを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] Massachusetts Institute of Technology(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: Massachusetts Institute of Technology
• [雑誌論文] Defining boundaries for the distribution of microbial communities beneath the sediment-buried, hydrothermally active seafloor (2017)
  • 著者名/発表者名: Katsunori Yanagawa, Akira Ijiri, Anja Breuker, Sanae Sakai, Youko Miyoshi, Shinsuke Kawagucci, Takuroh Noguchi, Miho Hirai, Axel Schippers, Jun-ichiro Ishibashi, Yoshihiro Takaki, Michinari Sunamura, Tetsuro Urabe, Takuro Nunoura, and Ken Takai
  • 雑誌名: ISME Journal 巻: 11 ページ: 529-542
  • DOI: 10.1038/ismej.2016.119
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Limited reduction of ferrihydrite encrusted by goethite in freshwater sediment (2016)
  • 著者名/発表者名: Kikuchi S, Makita H, Konno U, Shiraishi F, Ijiri A, Takai K, Maeda M, Takahashi Y
  • 雑誌名: Geobiology 巻: 14 ページ: 374-389
  • DOI: 10.1111/gbi.12181
  • 査読あり
• [雑誌論文] Geochemical characteristics of hydrothermal fluids at Hatoma Knoll in the southern Okinawa Trough (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Toki, Michihiro Itoh, Daigo Iwata, Shogo Ohshima, Ryuichi Shinjo, Jun-ichiro Ishibashi, Urumu Tsunogai, Naoto Takahata, Yuji Sano, Toshiro Yamanaka, Akira Ijiri, Nobuaki Okabe, Toshitaka Gamo, Yasuyuki Muramatsu, Yuichiro Ueno, Shinsuke Kawagucci, Ken Takai
  • 雑誌名: Geochemical Journal 巻: 50 ページ: 493-525
  • DOI: 10.2343/geochemj.2.0449
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mass occurrence of the enigmatic gastropod Elmira in the Late Cretaceous Sada Limestone seep deposit in southwestern Shikoku, Japan (2016)
  • 著者名/発表者名: Takami Nobuhara, Daigaku Onda, Takuya Sato, Hidemi Aosawa, Toyoho Ishimura, Akira Ijiri, Urumu Tsunogai, Naoki Kikuchi, Yasuo Kondo, Steffen Kiel
  • 雑誌名: Palaeontologische Zeitschrift 巻: 90 ページ: 701-722
  • DOI: 10.1007/s12542-016-0326-4
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 熊野海盆第五泥火山堆積物中のメタンハイドレートの起源 (2016)
  • 著者名/発表者名: 井尻暁
  • 学会等名: 日本地質学会第123年学術大会
  • 発表場所: 日本大学(東京都世田谷区）
  • 年月日: 2016-09-12
  • 招待講演
• [学会発表] Origin of biogenic methane in the Nankai submarine mud volcano based on methane stable isotopologues (2016)
  • 著者名/発表者名: AKIRA IJIRI, DAVID T. WANG, SHUHEI ONO, AND FUMIO INAGAKI
  • 学会等名: Golodschmidt Conference 2016
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-06-29
  • 国際学会
• [学会発表] Adsorbed Methane in a Miocene Methane-Seep Carbonate from Joetsu, Japan (2016)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Miyajima, Akira Ijiri, Masafumi Murayama
  • 学会等名: Goldschmidt Conference 2016
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-06-29
  • 国際学会
• [学会発表] NanoSIMS Reveals Activity in Deepest Samples Ever Collected by Marine Scientific Drilling (2016)
  • 著者名/発表者名: ELIZABETH TREMBATH-REICHERT, YUKI MORONO, AKIRA IJIRI, KATHERINE S. DAWSON, KAI-UWE HINRICHS, FUMIO INAGAKI , VICTORIA J. ORPHAN
  • 学会等名: Golodschmidt Conference 2016
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-06-27
  • 国際学会
• [学会発表] 種子島沖海底泥火山における水とメタンの起源 (2016)
  • 著者名/発表者名: 井尻 暁、土岐 知弘、安慶名 昴、星野 辰彦、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2016年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(千葉県千葉市）
  • 年月日: 2016-05-24