ハイドレート海嶺
ハイドレート海嶺の水深

ハイドレート海嶺は、付加体断層によって形成されたクラスレートハイドレート層で、沈み込む海洋プレートから剥がれ落ちた堆積物で形成されています。高さは約200メートル（700フィート）で、オレゴン州の沖合100キロメートル（62マイル）に位置しています。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]ハイドレート層では、メタンは結晶化した水の構造に閉じ込められます。この場所ではメタンは気相に変化し、海に浸透します。この場所は1986年の発見以来、人気の研究場所となっています。 [ 4 ] ハイドレート海嶺はまた、メタンを駆動力とする底生生物群集を支えています。[ 5 ]

意義

ハイドレート海嶺やその他のハイドレート層は、メタンを長期間貯蔵します。このメタンは、海底地震活動やその他の突然の変動によって海洋に放出される可能性があります。[ 4 ]メタンは強力な温室効果ガスであり、ハイドレート層の研究は、地球規模の炭素循環と炭素隔離への影響に関する情報につながる可能性があります。[ 6 ]

ハイドレート海嶺は、海洋で最もアクセスしやすいハイドレート層の一つであり、また海洋からのメタン放出の地球規模への影響が未だ十分に解明されていないことから、発見以来、科学的に大きな注目を集めている。[ 1 ] [ 7 ]噴出地点と底生生物群集の存在に加え、海嶺がカスケード沈み込み帯（付加体として）と関連していることから、ハイドレート海嶺はガスハイドレートと沈み込み帯の特性が広く研究されている場所となっている。[ 4 ]

この海嶺を研究するもう一つの動機は、化石燃料の潜在的な供給源としてメタンの湧出を発見することである。[ 8 ]研究によってこれらの構造物の経済的価値が明らかになるかもしれない。

観測の歴史

ハイドレート海嶺の重要性は、1986年に低温の噴出地点とメタンを駆動源とする生物群集が発見されたことで認識されました。[ 9 ]それ以来、特にROVを用いて、海嶺における気泡の放出頻度、噴煙の高さなどの情報が収集され、科学的理解が深められてきました。[ 10 ]

2001年のバブルプルーム研究では、ハイドレート海嶺の表層堆積物下の自由ガス層（「メタンの噴出」参照）が厚いことが示唆されました。もしこれが事実であり、他の活発なハイドレート層も同様の特徴を持つならば、研究前に予想されていたよりも多くのメタンが放出され（そして気候変動に影響を与える）可能性があると研究者らは述べています。[ 11 ]

2016年の研究では、ハイドレート海嶺におけるガスフラックスは季節的な変化よりも日周的な変化の影響が大きいことが示唆されています。この影響については、さらなる研究が必要です。[ 10 ]

地下構造

1996年、海洋掘削プログラムはハイドレート海嶺周辺に海底ハイドロフォンと海底地震計を設置しました。これらの機器からのデータは2001年の研究で分析され、屈折した地震波の速度から、科学者は現場の地下構造（例えば、自由ガス層の相対的な厚さ）を推定することができました。[ 11 ]

メタンの噴出

ハイドレート海嶺では、特に冷水湧出を通してメタンの放出が見られます。南ハイドレート海嶺（SHR）は、この地層の中で特に活発な部分であると考えられています。しかし、2016年の研究では、SHRの山頂が海底下のガスと流体の輸送に関与する唯一の構造ではないと主張されています。より小規模なフラックスは他の場所でも発生しています。[ 10 ]

自由ガス層とは、ハイドレート安定層の下にある、ハイドレート層中に遊離したメタンが存在する層である。海嶺または海嶺域におけるメタン放出速度に影響を与える可能性がある。自由ガス層が広ければ広いほど、外洋に放出されるメタンの量が増えるため、より小さな自由ガス層よりも気候変動への影響が大きい可能性がある。[ 11 ]

生物学

ハイドレート海嶺には、シロウリガイや微生物マットなど、メタンを利用する底生生物が数種生息しています。2001年の研究では、この場所の微生物マットは冷湧水における大量の流出と相関関係にあると提唱されています。また、シロウリガイは硫化物酸化細菌（硫化物はメタンの酸化によって生成される）の助けを借りて機能していると主張されています。[ 5 ]

前述のことは1986年の研究と一致しており、ハイドレートリッジのいくつかの大型生物が微生物と共生してメタンからエネルギーを生産していると述べています。[ 9 ]

海洋観測イニシアチブケーブルアレイ

海洋観測イニシアチブ（OOCI）のケーブルアレイの一部が、南ハイドレート海嶺に設置されました。このケーブルアレイは、陸上にリアルタイムでデータを収集・送信します。[ 12 ]その結果、科学者は、この特定の場所における噴出孔活動への季節的影響や、メタンフラックスの変化と生化学循環の関連性について、より継続的に観測することが可能になります。[ 4 ]

参考文献

  1. ^ a b「国家メタンハイドレート研究開発プログラム」国立エネルギー技術研究所。 2012年1月14日閲覧
  2. ^ 「Hydrate Ridge EXperiment 2004 (HyREX04)」スクリプス海洋研究所2011年3月18日. 2012年1月14日閲覧.
  3. ^ Johnson, JE; Goldfinger, C.; Tréhu, AM ; Bangs, NLB; Torres, ME; Chevallier, J.「カスケーディア縁辺のハイドレート海嶺における変形と流体噴出の歴史における南北変動」Tréhu , AM ; Bohrmann, G.; Torres, ME; Colwell, FS (編). Proc. ODP, Sci. Results, 204 (2006): College Station, TX (Ocean Drilling Program), 1–16. doi:10.2973/odp.proc.sr.204.125.2006.
  4. ^ a b c d「ハイドレートリッジ」 . ooicruises.ocean.washington.edu . 2017年5月6日閲覧。
  5. ^ a bトライオン、マイケル・D.、ブラウン、ケビン・M. 「ハイドレートリッジを通る複雑な流動パターンと湧水生物相への影響」地球物理学研究レター28.14 (2001): 2863-866. ウェブ。
  6. ^ Archer, D.「メタンハイドレートの安定性と人為的気候変動」生物地球科学に関する議論、欧州地球科学連合。4.2 (2007): 993-1057. ウェブ。
  7. ^カレン・ワイテマイヤー、スティーブ・コンスタブル、ケリー・キー（2004年9月17日）「クルーズレポート」（PDF） 。 2012年1月14日閲覧。
  8. ^ Milkov, AV; Sassen, R.「沖合ガスハイドレート集積地と地域における経済地質学」Marine and Petroleum Geology. 19.1 (2002): 1-11. Web.
  9. ^ a b Kulm, LD; Suess, E.; Moore, JC; Carson, B.; Lewis, BT; Ritger, SD; Kadko, DC; Thornburg, TM; Embley, RW; Rugh, WD; Massoth, GJ; Langseth, MG; Cochrane, GR; Scamman, RL 「オレゴン州の沈み込み帯：噴出孔、動物相、炭酸塩岩」Science, 231 (1986): 561–566. Web.
  10. ^ a b c Denny, Alden R.; Solomon, Evan A.; Kelley, Deborah S.; Philip, Brendan T. 「オレゴン州サザンハイドレートリッジ上空における気泡プルーム変動と水柱メタン分布の時系列測定」地球化学、地球物理学、ジオシステムズG³. 17.3 (2016): 1182-196. ウェブ.
  11. ^ a b c Trehu, Anne M.; Flueh, Ernst R. 「地震波速度と減衰によるオレゴン大陸縁辺部ハイドレート海嶺直下の自由ガス層の厚さの推定」『Journal of Geophysical Research: Solid Earth』 106.B2 (2001): 2035-045. Web.
  12. ^ 「ケーブルで結ばれた大陸縁辺」海洋観測イニシアチブ2016年7月27日2017年5月6日閲覧。
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