[M-IS29] 泥火山×化学合成生態系

[MIS29-05] 種子島沖泥火山における表層堆積物中の有機炭素量および安定炭素同位体比

*加藤 萌¹、井尻 暁²、芦 寿一郎³ (1.金沢大学理工学域、2.国立研究開発法人海洋研究開発機構、3.東京大学大気海洋研究所)

キーワード：泥火山、安定炭素同位体比、全有機炭素、地球化学

海底泥火山は、海底堆積物が周囲の間隙水からの高い圧力によって泥ダイアピルとして上昇し海底面上に噴出することで形成される直径数十m~数km程度の小丘を指し，世界各地の大陸縁辺域にその存在が確認されている（e.g. Henry et al., 1990; Milkov et al., 2010）。泥火山では泥ともに地下深部の物質を海底面上まで輸送する役割も担っており，海洋の物質循環を考えるうえでも重要な存在である．鹿児島県種子島沖には，比較的沿岸に近い位置に多数の泥火山が密集して存在することが先行研究から知られており（Nakayama et al., 2010; Kitada et al., 2018）それらの泥火山の調査を目的としたKH19-5次研究航海が2019年8月9日から18日にかけて行われた．以前の調査から休火山である可能性が指摘されていたMV#2，および現在も活発に活動していると考えられているMV#3の二箇所の泥火山において，各山頂付近で表層堆積物（～25cm）の採取を行い，その中に含まれるTOC，TNおよび全有機炭素の安定炭素同位体比δ¹³Cの値を測定した．

その結果，MV#2, MV#3の両地点においてTOCは0.47から0.76%，TNは0.09から0.12%の間で変動し，TOC，TNともに，海底表面から深くなるにつれ値が減少する傾向が見られた． TOCは両地点とも通常の海洋の表層堆積物と比較してやや低い値を示すことから，泥火山の噴出物である海底下からの泥の噴出の影響が反映されていると考えられる．海底面直下（～10cm）で急激な値の減少が見られるが，これは表層に積もった半遠洋性堆積物もしくはメタン酸化由来の有機物の影響が考えられる．また，MV#2よりもMV#3の方がTOC，TN共に僅かに高い値を示した．この差は，MV#3で観察された海底表面上のシロウリガイコロニーやそれに伴う化学合成群集の存在が影響した可能性が考えられるが，MV#2における海底表面の観察は行っていないため正確な比較はできない状況である．もしくは，各泥火山の噴出頻度や規模を反映している可能性も考えられる．

一方，堆積物中の全有機炭素のδ¹³C値は，MV#2，MV#3ともに－25～－23‰とやや軽い値を示し，泥火山の噴出物に混じる熱分解起源メタンの影響を受けていると考えられる．また，TOCやTNと同様，δ¹³C値も海底表面から深くなるにつれ値が減少する傾向が見られ，海底面下10cmまでの間で大きく値が変動しその後安定することから，このδ¹³C値の変動も表面に積もった半遠洋性堆積物もしくはメタン酸化由来の有機物の影響と考えられる．しかし，二地点間で値や変動幅にほとんど差は見られなかった．