[M-IS16] [JJ] ガスハイドレートと地球環境・資源科学

[MIS16-P07] 間隙水及びガスの地球化学的特徴から見る日高トラフのガスチムニー内でのメタンの生成・消費過程

*間々田 剛志¹、中島 亮佑¹、戸丸 仁¹、松本 良² (1.千葉大学大学院理学研究科、2.明治大学ガスハイドレート研究所)

日高トラフには表層型メタンハイドレート胚胎域に特徴的なガスチムニー構造やメタンプルーム、脱ガス構造などが確認されている．堆積物中のガスチムニー構造や海水中でのガスプルームの形成には堆積物深部からのメタンの供給が重要であり，そのメタンは海底表層堆積物の微生物が関与する化学反応のエネルギー源となっている．本研究では日高トラフのガスチムニー構造を伴うマウンド上で採取した堆積物の間隙水溶存イオンや溶存ガスの炭化水素組成，炭素安定同位体を分析し，特にガスチムニー構造内で起きているメタンの生成と消費過程に着目し，海底表層堆積物内の化学的環境を考察した．

サブボトムプロファイラーで顕著なガスチムニーが確認された地点の堆積物は非常に浅い場所硫酸－メタン境界（Sulfate-Methane Interface; SMI）が存在し，還元的な環境が海底付近まで広がっていることが明らかになった．SMI周辺では溶存無機炭素（DIC）のδ13Cが鋭い負のピークを示しており、嫌気性メタン酸化が硫酸イオンの消費において支配的であることがわかった．さらにSMI以深のメタンのδ13C と DIC のδ13C，C1/(C2+C3)比の比較からは，日高トラフでは熱分解起源メタンと微生物起源のメタンが深部から供給されるとともに，微生物が媒介する CO2 還元経路によってメタンが生成されていることが示され，これらの寄与が還元的な環境の形成に大きく影響していると考えられる．

本研究は学術研究調査で得られたデータ及び経済産業省のメタンハイドレート開発促進事業の一部であり、産業技術総合研究所の再委託により実施した調査のデータを使用した。