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は、海底泥火山の噴出メカニズムの解明につながる知見であり、これまでにも様々な手法で推定が試みられてきています。例えば、水の同位体比を用いた研究では、水の起源が粘土鉱物の脱水起源であることから、60～160℃で起きる反応であることを利用して、その温度範囲で生成した水が供給されていることが示されてきました。この他、メタンの炭素の同位体比からも、メタンの起源が有機物の熱分解起源であることから、60℃以上で起こる有機物の熱分解起源のメタンが供給されていることが示されてきました。一方、地下水や湖底の間隙水において、過去の気温の復元に、アルゴンやクリプトンの濃度を利用した研究はありましたが、海底におけるこれらの濃度を用いた平衡温度の推定は、これまでにない手法と言えます。図1a：本研究の調査海域図1b：第1～第14まで認定されている種子島沖海底泥火山の分布 (×)このうち、本研究では、第1 (●) および第14 (■) 泥火山から得られた希ガスに関する成果を発表している。この他、第2 (▲) および第3 (◆) 泥火山については、ヘリウムの起源については報告しているが、アルゴンやクリプトンの分析は行っていない。研究内容図2：それぞれの泥火山について、それぞれの希ガス種から見積もられる溶解平衡温度琉球大学の大学院生・満留由来氏 (2022年3月まで在籍) は土岐知弘准教授と共に、学術研究船「白鳳丸」を用いたKH-19-5調査航海に参加し、表層堆積物を採取、希ガス (注3) の化学分析を行い、それらの溶解平衡温度 (注4) が第1泥火山であれば83～230℃、第14泥火山であれば91～168℃であると見積もることに成功しました (図2)。この海域における地温勾配は、25℃/kmであることと報告されていることから、得られた溶解平衡温度を深度に換算すると、3～9 km程度であることが明らかとなりました。このことから、種子島沖海底泥火山の希ガスの起源震度は海底下3～9 km程度であり、海底下18 km付近にあるとされているプレート境界までは達していないことが示唆されました。このことは、泥火山活動が非火山性の活動であることを裏づけています。今後の予定種子島沖海底には、いまだに調査されていない泥火山が眠っており、2023年8月には学術研究船「新青丸」を用いた調査航海が予定されています。さらに、北は日向灘沖、南は喜界島沖に至るまで、琉球海溝北部には未踏の海底泥火山らしき地形が見つかってきており、それらの噴火の規模やプレート境界からの希ガスの寄与など、日本周辺における泥火山に共通した特徴と個々の海域の泥火山の特徴について、今後明らかにしてゆきたいと考えています。謝辞本研究は、科研費「海底泥火山活動を介した地下深部生命、炭素の海洋への拡散・循環モデルの構築」（代表：神戸大 井尻 暁）及び総合地球環境学研究所・実践プロジェクト「陸と海をつなぐ水循環を軸としたマルチリソースの順応的ガバナンス：サンゴ礁島嶼系での展開」（代表：新城 竜一）の支援を受けて実施しました。用語解説（注1）海底泥火山泥火山は陸上にもあり、地下に閉じ込められた高圧な物質が、閉じ込めている地層の破壊をきっかけに噴き出す現象で、いわゆるマグマが噴き出す火山とは異なり、天然ガスが噴き出しているものと考えてよい。（注2）起源深度文字通り、元々どこにあったのか、という情報のこと。泥火山表層の物質においては、どの深さから上がってきたのか、という情報が、泥火山の噴火の規模を考える上でのイメージとして捉えられる。（注3）希ガスヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンなどが属する化学的に不活性なガス。（注4）溶解平衡温度物質は、温度、圧力、塩分などに応じて、決まった濃度まで水に溶ける。逆に、ある濃度が観測されたとき、その溶液が溶解平衡に達していると仮定して、圧力や塩分を仮定すると、平衡になったときの温度を予想することができる。論文情報タイトル“Estimation of the depth of origin of fluids using noble gases in the surface sediments of submarine mud volcanoes off Tanegashima Island”DOI10.1038/s41598-023-31582-z著者Yuki Mitsutome, Tomohiro Toki*, Takanori Kagoshima, Yuji Sano, Yama Tomonaga, Akira Ijiri掲載誌Scientific Reports研究者井尻 暁教授海事科学研究科海事科学研究科SHARE同じ研究者の記事Press releases2022.01.18農学・環境学種子島沖海底泥火山でメタンハイドレートを発見Press releases2021.09.17数物系科学世界で２番目の千葉石産出地！「沖岩体」及び千葉石などの「シリカクラスレート鉱物とその仮晶」を小谷村の天然記念物に指定Press releases2021.09.13数物系科学セルソーターによる円盤型珪藻の完全分離手法を確立Press releases2020.12.04数物系科学深海掘削により室戸岬沖の海底下生命圏の実態とその温度限界を解明同様のタグのある記事Press releases2024.02.22数物系科学海底を覆う大量の鬼界カルデラ巨大噴火の噴出物を発見Press releases2023.10.11数物系科学三畳紀の「雨の時代」と海洋の生物絶滅Press releases2021.05.24数物系科学地球上最大の巨大海台はなぜできたか？Press releases2020.12.08数物系科学大量絶滅と恐竜の多様化を誘発した三畳紀の「雨の時代」ページの先頭へ〒657-8501 神戸市灘区六甲台町1-1受験生在学生・保護者卒業生企業・地域の方教職員お問い合わせアクセス採用情報公式SNS一覧キャンパスカレンダープライバシーポリシーサイトポリシーサイトマップ© Kobe University