[S-CG52] 海洋底地球科学

[SCG52-01] 深海曳航方式およびVertical Cable方式による海底資源の音波探査手法の開発

*加藤 政史¹、淺川 栄一¹ (1.株式会社地球科学総合研究所)

キーワード：海底資源、音波探査、深海曳航、Vertical cable

海底熱水鉱床やメタンハイドレートといった深海底付近に賦存する資源調査においては、長大なマルチチャネルストリーマを用いた音波探査よりも、深海曳航方式やVertical Cable方式の探査方法が効果的である。なぜなら、これらの探査方法では、音源あるいは受信器を海底に接近させることで、高精度なデータ取得が可能となるからである。さらに、広大な海域を占有する必要がなく、他の船舶の航行を妨げるリスクが少ない。
　2014年に内閣府により立ち上げられた戦略的イノベーションプログラムの採用を得て、我々は様々な音波探査手法を開発してきた。この中で、海底熱水鉱床の存在が確認されている海域において調査を実施し、いくつかの音波探査イメージを得るに至った。本発表では、深海曳航方式およびVertical Cable方式の音波探査手法および地下イメージング結果から得られた知見について述べる。
　まず、深海曳航方式およびVertical Cable方式の音波探査手法について説明する。深海曳航方式では、船舶から深度を安定させるためのunit（Deep-tow unit）を曳航する。Deep-tow unitとしてROV（Remotely Operated Vehicle）を用いる場合は、音源をROVに取り付けることが可能となる。Vertical cableは、Buoyでケーブルにテンションを与えて位置を安定させる。3Dイメージを取得するためには、Vertical Cableを中心として、らせん状に発信作業を行えばよい(Fig)。1本のケーブル当たり16チャネルのハイドロフォンを取り付けることができるが、受信点間隔は調査目的によって異なる。船舶から発信する音源にはエアガンあるいは、スパーカーを用いる。ROVに取り付け可能な音源は、少量の電力で発信可能なSub-bottom profilerを採用する。
　次に、取得されたデータのイメージング結果について説明する。深海曳航方式探査のイメージング結果の一部は、Katou et al. (2018)、多良ほか（2020）、Katou et al. (2021)で報告されている。本発表では、既報の結果とともに、Vertical Cable方式で取得された3Dイメージング結果を示し、それぞれの探査方式で得られるイメージの実効的解像度などについて考察する。また、Jamali Hondori et al. (2019)でも採用したミラーイメージング処理を適用し、シームレスに調査エリア全体の3次元イメージを得ることに成功した。
　以上をまとめると、我々が開発した２つの方式の音波探査は、海底熱水鉱床をはじめ様々な深海底付近に賦存する資源調査に有効であること言える。今後は、コバルトリッチクラストやレアアース泥などの海底資源探査や洋上風力発電所のアセスメントなどへの展開を模索する予定である。

謝辞：本研究は戦略的イノベーション創造プログラム（SIP）「次世代海洋資源調査技術（海のジパング計画）」により実施された。