ISSN 1346-0811
2017年12月発行
隔月年6回発行
第29巻 第6号（通巻152号）

152

Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology

気候変動を
予測して
先手を打つ

マンガン酸化細菌を利用してレアメタルを回収「ちきゅう」の保守整備
超スロースピードで生育する
海底下の微生物

152

1

2
18

20

Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology

Close Up

超スロースピードで生育する微生物群を海底下2kmの石炭層で発見

特集

気候変動を予測して先手を打つ
Aquarium Gallery
いおワールドかごしま水族館

C で標識されたメタノールやメチルアミンに由来する炭素を取り込んでいる細胞や、15N で標識されたメチルアミンやアンモニウム
イオンに由来する窒素を取り込んでいる細胞が確認された。この結果は、海底下微生物が泥岩層や石灰層に含まれるメタノールやメチルアミンなどのメチル化合物から生育や生命機能の維持に必
さらに、微生物 1 細胞あたりの窒素と水素の全量と、30ヵ月間することが分かってきた。海底下に生息する微生物の量は、海水に微生物が取り込んだ 15N と 2H の量の割合から、細胞すべての元

中の生物量に匹敵すると見積もられている。海底下微生物の多く素が置き換わる、つまり細胞の数が倍になるのにかかる倍加時間

が地球表層の生命とは系統的に大きく異なり、特異な進化を遂げを推定したところ、最速でも数十年から数百年かかることが分かったものであることも明らかになっている。しかし、海底下微生物のた。またゲノム DNA の解析から、それらの多くが約 2000 万年前

栄養源や生育の速さについては、よく分かっていなかった。

の陸域の森林土壌や浅海の堆積物環境に由来する固有の地下微生物であることが確認された。

ユウユウ、海へと帰る──ジンベエザメ

いた統合国際深海掘削計画（IODP）第 337 次研究航海「下北八戸

利用しながら超スロースピードで生育し、地質学的時間スケール

沖石炭層生命圏掘削調査」によって青森県八戸の沖合約 80km の海をかけて、石炭や天然ガスといった炭化水素資源の形成プロセス

私が IODP で解きたい謎

底下から採取された地質試料に含まれる微生物について、詳細なに重要な役割を果たしていることが明らかになった。

保守整備によって「ちきゅう」の安全な運航を支える

分析研究を行った。具体的には、海底下約 1.6km から採取された

しかし、海底下微生物はどのようなメカニズムで生命機能を長「ちきゅう」の船泥岩層と約 2km から採取された石炭層の試料を、期間維持するのか、その生息可能限界はどこにあるのか、過酷な

志賀義弘

・窒素（ N）
・
上ラボにて無酸素状態のガラス瓶に入れ、炭素（ C）

地下環境で生命の進化や環境適応は起きているのか、といった問

水素（2H）の安定同位体で標識されたメタノール、メチルアミン、いに対する答えは依然として不明のままである。そうした科学的アンモニウムイオン、重水を少量ずつ添加し、泥岩層試料は 37℃、

命題を解明すべく、2016 年には IODP 第 370 次研究航海「室戸沖石炭層試料は 45℃と現場の環境に近い温度で暗所に放置した。

限界生命圏掘削調査：T- リミット」が行われ、現在、採取された地

13

シーズ

JAMSTEC 生まれの種 たち

マンガン酸化細菌を利用してレアメタルを回収する

加藤真悟

菊池早希子

次世代海洋資源調査技術研究開発プロジェクトチーム
成因研究ユニット 海底資源研究開発センター
資源成因研究グループ ポストドクトラル研究員

Marine Science Seminar

真核微生物の研究から「燃えているような充実感」を得る
矢吹彬憲

海洋生物多様性研究分野 研究員

BE Room

Information『Blue Earth』定期購読のご案内

裏表紙 Pick Up JAMSTEC

海洋プレートの 化石
オマーンオフィオライトのコアを「ちきゅう」で集中解析
背景写真：©Noriyuki Araki/gettyimages

15

30ヵ月後、ガラス瓶のなかのメタンと二酸化炭素について、炭素と水素の安定同位体組成を測定。すると、メタンと二酸化炭素は 13C に富むものに変化していた。これは、微生物が 13C で標識さ地層試料から検出された微生物細胞の走査型電子顕微鏡写真

要な栄養・エネルギーを獲得する機能を持つことを示している。

これらの研究から、下北八戸沖の海底下約 2km の石炭層に生息

次世代海洋資源調査技術研究開発プロジェクトチーム
成因研究ユニット 海底資源研究開発センター
資源成因研究グループ 特任研究員

表紙

分解能二次イオン質量分析器（NanoSIMS）で測定したところ、
13する微生物が、地層中に含まれるメチル化合物などの有機成分を

深海・地殻内生物圏研究分野 海底資源研究開発センター
地球生命工学研究グループ 主任研究員

32の微生物細胞を検出。微生物 1 細胞あたりの元素組成を超高空間部生命研究グループの諸野祐樹さんたちは、アメリカのカリフォル

井町寛之

28

またすべての試料から 0.3〜1.2 m（1 m は 1,000 分の 1mm）

近年の科学掘削調査によって、海底下には広大な生命圏が存在

そこで、海洋研究開発機構（JAMSTEC）高知コア研究所地球深海底下約 2km の石炭層で採取され、15N で標識されたメチルアミ
ンと 2H で標識された重水を添加し、45℃で 30 ヵ月間放置した試料から検出された微生物細胞の元素組成イメージ。NanoSIMS
による測定で、色が青から赤に近づくほど多くの元素が存在することを示す。一部の微生物は2
H や 15N を取り込んでいることが分かる。矢印は、1H と 14N で構成されるが 2H や 15N を取り込んでいない（右の画像では見えない）
不活性な細胞である。

や二酸化炭素を産生する代謝を行っていることを示している。

ニア工科大学と共同で、2012 年に地球深部探査船「ちきゅう」を用

地球深部探査センター 技術部
技術第1グループ 技術副主幹

24

超スロースピードで生育する微生物群を海底下2kmの石炭層で発見れたメタノールやメチルアミンを取り込んで分解・消費し、メタン

1

H

2

H

1μm

1μm

0

200

400

600

N

0

800 0

10

20

30

N

14

15

1μm

1μm

5

10

15

20

25 0

200

400

600

800

1000

質試料の分析研究が進められている。
（取材協力：稲垣史生 海洋掘削科学研究開発センター 研究開発センター長代理／高知コア研究所 研究所長代理）「ちきゅう」船上にてガラス瓶に無酸素条件下で封入された、海底下約 1.6km の泥岩層と海底下約 2km の石炭層の試料。各種
安定同位体で標識された物質を添加し、泥岩層試料は 37℃、石炭層試料は 45℃で 30 ヵ月間放置した。

Application Laboratory

気候変動を予測 して先手を打つ
猛暑や豪雪、干ばつや豪雨などの普段とは異なる気候は、農業や医療など、さまざまな面で大きな影響をもたらす。世界各地の気候に影響を及ぼすエルニーニョ現象やインド洋ダイポールモード現象などの気候変動現象に関して、海洋研究開発機構（JAMSTEC）アプリケーションラボは世界最高水準の精度で予測できる技術を持っている。
その予測技術を生かしてアプリケーションラボでは、猛暑や大雪などの予測に向けた取り組みが行われているほか、マラリアの警戒システムを構築するプロジェクトなど医療への応用も進められている。
先手を打つべく進められている研究や取り組みを紹介しよう。

取材協力

アプリケーションラボ

スワディヒン・ベヘラ

ラボ所長

野中正見

気候変動予測応用グループ グループリーダー

土井威志

気候変動予測応用グループ 研究員

ベンカタ・ラトナム

気候変動予測応用グループ 主任研究員

森岡優志

気候変動予測応用グループ 研究員

山崎 哲

気候変動予測応用グループ 研究員

池田隆美

気候変動予測応用グループ 特任研究員

地球画像：NASA-Goddard Space Flight Center,data from NOAA GOES

2

Blue Earth 152（ 2017）

Blue Earth 152（ 2017）3気候変動現象

Application Laboratory

気候変動の予測は、熱帯の海で発生する 現象が鍵を握る
取材協力

スワディヒン・ベヘラ

エルニーニョ現象やラニーニャ現象は太平洋の熱ルー沖の海水温が普段よりも温かい状態になり、積きた年は冷夏・暖冬になり、ラニーニャ現象が起き帯域で発生する。南アメリカのペルー沖では、普段乱雲ができる場所も東に移動する。ラニーニャ現象

た年の夏は猛暑、冬は厳しい寒さになる傾向がある。

は東風によって海面近くの温かい水は西の方へ吹きのときには東風が普段よりも強まる。海水温の高い

また正のインド洋ダイポールモード現象が起きた年「世界各地の猛暑や厳冬、あるいは干ばつなどと寄せられる。暖水が吹き寄せられて温かくなった海

場所がより西に移り、積乱雲ができる場所も西に移の夏も猛暑になることが多い。エルニーニョもどきいった普段とは異なる気候を予測する上で、エル域では上昇気流が発生し積乱雲が発達しやすい。一動する。

現象のときには、西日本が乾燥する。

ニーニョ現象やラニーニャ現象、インド洋ダイポー

方で太平洋の東側では、運ばれていった水を補うよ

ルモード現象など、熱帯の海で発生する気候変動現

うに、深層から冷たい水が湧き上がる。

アプリケーションラボ ラボ所長

象は非常に重要です」と語るのは、アプリケーショ
ンラボのスワディヒン・ベヘラさんだ。

エルニーニョ現象とラニーニャ現象

平常時の太平洋熱帯域（中央の図）では、東風（貿易風）が表層の温かい海水を西に運ぶため、温かい海水が西側にある。温かい海水の上
空の大気が温められて上昇気流が発生し、積乱雲が発達する。エルニー
ニョ現象が発生するとき（上の図）、貿易風が弱まって温かい海水が西に運ばれにくくなるため、温かい海水が東へ広がり、積乱雲が発達する場所も東に移動する。ラニーニャ現象の発生時（下の図）には貿易風が強まり、平常時よりもさらに西側に温かい海水が運ばれる。

熱帯太平洋ではほかにも「エルニーニョもどき

数ヵ月から1年を超えるような、季節をまたぐ気現象」「ラニーニャもどき現象」と呼ばれる現象も候変動を予測するときに、鍵を握るのは海だ。大気

エルニーニョ現象のときには東風が弱まるため知られている。エルニーニョもどき現象のときにと比べると海は、一度温まると冷めにくい（熱容量に、暖水を西に吹き寄せにくくなる。そのためペは、熱帯太平洋の東部と西部で海水温が低くなり、が大きい）ので、大気に比べて海の温度はゆっくり

中部で高くなる。一方、ラニーニャもどき現象のとと変動する。そのような海の変動が気候変動に影響

きには、中部で海水温が低くなり、東部と西部で高

するのだ。

くなる。

「季節をまたいで起きる現象は、竜巻や台風など

インド洋ダイポールモード現象

平常時のインド洋（中央の図）では、東側に温かい海水がある。正のインド洋ダイポールモード現象が発生するとき（上の図）、貿易風が強まり温かい海水が西側へ移動し、東側では深層から冷たい海水が湧き上がってくる。負のインド洋ダイポールモード現象が発生するとき（下の図）、温かい海水は平常時よりさらに東へ移動し、西側の海水温が低
くなる。

積乱雲

冷たい海水

積乱雲

温かい海水

温かい
海水

温かい海水
冷たい海水

冷たい海水

温かい海水
冷たい海水

エルニーニョ現象

正のインド洋ダイポールモード現象

インド洋の熱帯域で海水温が変動する現象がインのような気象現象に比べて、その影響がより長期間

ド洋ダイポールモード現象だ。普段はインド洋の東続きます。洪水や干ばつなど水の管理の問題のほ側に暖水があり、そこで上昇気流が発生して積乱雲

か、農業や医療の問題など、さまざまな分野に影響がつくられる。南東風が強く吹いて温かい水が西側します。数ヵ月前からそれを予測することができれに移動しインド洋の東側が普段より冷たくなる現象

ば先手を打って対策を取ることも可能になります。

を「正のインド洋ダイポールモード現象」という。

そのような意味でも、季節をまたぐような時間ス

逆に暖水が平常時よりもさらに東側に寄せられる現

ケールの気候変動現象を予測することは重要なので

象を「負のインド洋ダイポールモード現象」という。

す」とベヘラさんはいう。

さらに大西洋の熱帯域でも「大西洋ニーニョ現象」「アプリケーションラボでは以前からこれらの気が知られている。普段吹いている南東風が弱まって、候変動現象の予測についての研究を進めてきてお

大西洋の中央から東寄りの海域の水温が高くなる現り、エルニーニョ現象やラニーニャ現象では1年以象だ。

上前に、インド洋ダイポールモード現象では少なくこれらの現象が起きると、その影響が大気を通じとも数ヵ月前に、信頼性の高い予測ができる技術をて伝わっていき、世界各地に異常な天候をもたらす

持っています」。そのような技術をもとに、アプリことがある。これを「テレコネクション（遠隔影響）」

ケーションラボでは農業や医療など別分野への応用と呼ぶ。たとえば日本では、エルニーニョ現象が起にも取り組んでいる。

積乱雲

積乱雲

温かい海水

偏西風

温かい海水
温かい海水

テレコネクションの例（正のインド洋ダイポー
ルモード現象）貿易風（東風）

冷たい海水

温かい海水

冷たい海水

平常時

平常時

⑤偏西風に乗って波のエネルギーが東へ伝わり、日本付近の高気圧が強まる
日本③インド北東部付近で低気圧が強まる

地中海

④日本で
高気圧
が強まる

④地中海付近で高気圧が強まる

積乱雲

正のインド洋ダイポールモード現象が発生すると、東南アジ ア 経 由 の“近 道 ル ート”と、
地中海経由の“遠回りルート”の2つのルートで、日本付近の高気圧が強められ、猛暑になる傾向にある。

インド
フィリピン

温かい海水

温かい海水

冷たい海水

Blue Earth 152（ 2017）③フィリピン近くで低気圧が強まる

温かい海水

冷たい海水

ラニーニャ現象

4

冷たい海水

冷たい海水

温かい海水

負のインド洋ダイポールモード現象①正のインド洋
ダイポールモード現象発生②インド洋東側で高気圧が強まるBlue Earth 152（ 2017）5

沿岸ニーニョ

Application Laboratory

気候変動予測の研究に新たな視点をもた らした沿岸ニーニョ現象
取材協力

土井威志

ている。2011年、南半球での夏の時期に、オースト

暖流が熱帯域から南に向かって流れている。ラニー

ラリアの西岸域の海水温が過去に例がないほど異常ニャ現象が発生すると、熱帯太平洋の西部の海水

従来、オーストラリア西部での降水量の予測はに高くなり、海の生態系や農業などに大きな被害を温が高くなる。温められた太平洋の水が、ルーウィ

非常に難しかったのだが、近年頻発し始めたニン

エルニーニョ現象やインド洋ダイポールモード現もたらした。このときの現象をきっかけとして、ニン海流に乗ってオーストラリア西岸域までやって来ガルー・ニーニョ現象の存在を考えることで、降水

象は、大洋スケールの現象だ。一方で、「沿岸ニー

ンガルー・ニーニョ現象の研究がスタートした。

アプリケーションラボ 気候変動予測応用グループ 研究員と考えて私たちは研究を進めています」

る。それをきっかけとして、大気と海洋の相互作用量予測もしやすくなったと土井さんは続ける。
「局

によって、水温がさらに高まったり、高いまま維持所的な現象である沿岸ニーニョ現象によって、気候可能であることを2013年に示した。
「コンピュータ

されたりする状態が続くようになるという。

変動予測の研究に新たな視点がもたらされたといれた。大陸西岸域の海水温が高くなるのが沿岸ニーを使った過去再予測実験の結果を観測データを使っ「ラニーニャ現象やエルニーニョ現象は半年以上えます」。ニンガルー・ニーニョ現象に関して、今ニョ現象、逆に海水温が低くなるのが沿岸ニーニャて検証することで、過去30年間で発生したニンガ

前からでも予測できる場合がほとんどです。その後は予測精度を高めていくとともに、ニンガルー・現象だ。そのような現象は、オーストラリア大陸西ルー・ニーニョ現象が予測できるかどうかについてようにすでに予測できるものと連動して発生するもニーニョ現象によって起きる自然災害に対する早期

岸沖合やアフリカのダカールやナミビアの沖合、北調べました。その結果、ラニーニャ現象と連動してのは予測がしやすいのです」と土井さん。
「ニンガ

警戒システムの構築を図るべく、研究を進めていアメリカのカリフォルニアの沖合などで発見されて発生するニンガルー・ニーニョ現象については、おルー・ニーニョ現象はラニーニャ現象と連動して発きたいという。

いる。

よそ半年前からニンガルー・ニーニョ現象の発生を生するタイプのほかに、ラニーニャ現象とは関係な

オーストラリア大陸西岸域で海水温が異常に高く予測できることが明らかになりました」と土井さん。

く局所的に発達するタイプがあります。局所的なタなる現象は「ニンガルー・ニーニョ現象」と呼ばれオーストラリア西岸域にはルーウィン海流というニョ現象」「沿岸ニーニャ現象」という、大陸の西土井威志さんはニンガルー・ニーニョ現象が予測

岸で局所的に発生する現象が近年になって発見さイプは、ラニーニャ現象のような大きな現象の助けを借りずに発生するため、少なくとも現状では予測が難しいです」沿岸ニーニョ現象が発生すると、海水温が変化

北緯20するので、漁業への影響やサンゴの白化などが起きることがある。その影響は海にとどまらない。
「沿

ダカール・
ニーニョ

カリフォルニア・ニーニョ

岸ニーニョ現象は降雨にも影響するので、洪水や干ばつなどにも関連します」と土井さん。
「沿岸ニー

10

ニョ現象を海だけの現象だと限定せず、海と大気の現象として研究し、予測につなげることが大事だ

ベンゲラ・
ニーニョ

ニンガルー・
ニーニョ

世界各地の沿岸ニーニョ／
ニーニャ現象赤道

ラニーニャ現象によって太平洋の西側の海水温が平年より高くなる

南緯10沿岸ニーニョ現象は現在、北アメリカ大陸西岸のカリフォルニ
ア・ニーニョ／ニーニャ、オース
トラリア大陸西岸のニンガルー・
ニーニョ／ニーニャ、アフリカ大陸西岸のダカール・ニーニョ／
ニーニャ、ベンゲラ・ニーニョ／
ニーニャが発見されている。そのほとんどは2010年代に発見された。

20
太平洋の暖水が染み出してきてルーウィン海流に乗ってオーストラ
リア西岸へ

30

ラニーニャ現象の影響で発生するニンガルー・ニーニョ現象

40

東経60

70

−3

−2.5

80

−2

90

−1.5

100

−1

−0.5

110

0

120

0.5

130

1

1.5

2011年2月のオーストラリア大陸周辺の海表面水温の平年値からのずれ

140

2

150

2.5

160

3

このとき、オーストラリア大陸西岸の海域の海表面水温が異常に高くなり、平年よりも3℃近く温まった。水温のこの異常な高まりをきっかけとして、ニンガルー・ニーニョ現象の研究が活発になった。

6

Blue Earth 152（ 2017）

ニ ン ガ ル ー・ニーニョ

ルーウィン海流

ニンガルー・ニーニョ現象には、ラニーニャ
現象と連動して発生するタイプと、ラニー
ニャ現象とは関係なく局所的に起きるタイプがある。ラニーニャ現象が発生すると、熱帯
太平洋西部の海水温が平年より高くなる。温かい水がオーストラリア大陸北西部のあたりに染み出してくる。その温かい水が大陸西岸の暖流ルーウィン海流に乗って南下していき、
大陸西岸沖の海表面水温が高くなる。
Blue Earth 152（ 2017）7インドの熱波・関東の熱中症

取材協力

ベンカタ・ラトナム

アプリケーションラボ 気候変動予測応用グループ 主任研究員

インドモンスーンが始まる前の3月から6月にかけ

南東部に大陸内部からの熱風が吹いてくることがてです」とベンカタ・ラトナムさんは語る。6月以

熱波の原因ではないかと考えています」とラトナム

降はインドモンスーンが始まって大量の雨が降るたさん。海よりも陸の方が温まりやすく、暑い時期に

め気温が下がるのだ。

なると海に比べて陸の方が気温は高くなる。陸か上の状態である。
「インドでは暑い時期に40℃にななるのは異常な値なのです。熱波は短いときで数開発している段階だ。その際、まず全球の気候モ

日、長いときで15日ほど続きます」とラトナムさん。

デルで予測する必要があるという。
「インドの熱波Blue Earth 152（ 2017）

200
100
0
1980

85

90

95

熱中症による死亡者数、猛暑日数、インド洋ダイポールモード現象との関係

これまでも熱波の発生と死者数の関係に関するはエルニーニョ現象が発生した翌年に発生しやす

35℃を超える猛暑日が多いほど、熱中症による死研究などはあったが、熱波そのもののメカニズムはい傾向がある」とラトナムさん。
「北大西洋でのブ亡者数が多くなることが分かりました」

よく分かっていなかった。そのメカニズムを知るべ

ロッキングもエルニーニョ現象の影響で生じている

猛暑日の日数は年によって増減する。ではその増く、ラトナムさんは研究を行った。

可能性があります。全球のあらゆるところに、熱波減はなぜ起きるのか。1994年は正のインド洋ダイ

ラトナムさんは、インド北西部の広い領域と、南の大本の原因になっているものがある可能性があり

ポールモード現象が、2010年はラニーニャ現象が東部の小さな領域の2つの場所に焦点を当てて研究ます。全球の気候モデルでなければ、インドの熱発達した年だった。森岡さんらは熱帯の気候変動を進めた。まず1982年から2013年までの過去30年

波の予測はできないと考えています」。その後、よ現象に着目した。

間において、毎年3月1日から6月30日までに、最高

り細かいメッシュで区切ったモデルをつくり、詳細

気温が平年より5℃高くなった日がどれくらいあっな熱波予測をしていくことが目標だ。

森岡さんらが、過去30年間で、インド洋ダイポー
ルモード現象やラニーニャ現象が発生した年と猛たのかを調べた。その結果、北西部では30年間で予測が可能になった場合、「インドの気象局に情19回、南東部では30年間で13回、非常に強い熱波報を提供したり、JAMSTECのウェブサイトに掲載

イポールモード現象は30年間で6回発生しており、が発生していた。

したりするなどして情報提供したい」とラトナムさ

そのうち3回で日本が猛暑になり、熱中症による死

ラトナムさんは、インドに熱波をもたらす大気のんはいう。それにより熱波によって大きな被害を受亡者数も増えていたことが判明した。
「わりと高い変動がどこからやって来るのかを検討し、次のようけやすい路上生活者を木陰に誘導するなどして死確率で、正のインド洋ダイポールモード現象が発なシナリオを考えるに至った。まず北大西洋の上

亡者を減らすことが可能になるだろうと、ラトナム

生すると熱中症による死亡者数が増加することが空で大気のブロッキング現象（12〜13ページ参照）

さんは期待する。

示唆されました」と森岡さん。

インド北西部が高気圧に覆われて熱波になる

8300から運ばれてくるため、暑くなる。
現在は、インドの熱波の予測に向けてシステムを

2015年5月に発生した熱波の際、暑さのためにゆがんでしまった道路。インド・ニューデリー
で撮影された写真である。©EPA＝時事

高気圧

高気圧

インド南東部で熱波になる場合

風の流れ

東南アジア近辺の低気圧とその南にある高気圧により西風が生じ、引っ張られるようにインドでは内陸部から暑い風が吹く。それにより熱波になる。

暑日の数との相関を調べたところ、正のインド洋ダ

一方、日本では例年、熱中症の患者は5月ごろか

ラニーニャ現象に関しては、インド洋ダイポール

ら出始め、死亡者数は7月から8月にかけて最も多モード現象ほどの強い関係は見られなかったというくなる。関東地方の熱中症による死亡者数を見るが、少なくとも2010年についてはラニーニャ現象と、1994年を境に増え始めた。特に2010年は突出の発生が日本での猛暑、ひいては熱中症の死亡者

しており、600人以上が熱中症で亡くなった。

数の増加に関係しているだろうと森岡さんは指摘

熱中症の危険度を表すものとして「暑さ指数

低気圧
内陸から吹いてくる風のために気温が上がる

北大西洋の上空で発生したブロッキングの影響で、そこからインド方面へ高気圧と低気圧が交互に発生する。インドが高気圧に覆われて熱波が生じる。

400

ら海に向かって風が吹くと、温度の高い大気が内陸ることは普通です。しかしそこからさらに5℃高くが発生する。その影響で、インドの方に向かって高インド北西部で熱波になる場合

500

負のIOD

辺の西太平洋に発生する低気圧の影響で、インド

1.2
1.0
熱中症による死亡者数
0.8
0.6
IOD 発生を判断する数値
0.4
0.2
0.0
-0.2
-0.4
-0.6
-0.8
2000
05
10 年

正のIOD

「インドで熱波が発生しやすいのは夏ではなく、インドの気象局の定義によれば、熱波は45℃以

低気圧

600

一方、南東部の熱波に関しては「東南アジア近人の死亡者が出た。

高気圧

700

インド洋ダイポールモード
現象︵IOD ︶発生を判断する数値

ンド北西部で熱波が生じるというシナリオだ。

猛暑日数：増死亡者数：増IOD 発生の死亡者が出た。2015年に発生した熱波でも2,248

猛暑日数：増 猛暑日数：増
死亡者数：増 死亡者数：増IOD 発生ときインドの上空では高気圧が発達するために、イ

IOD 発生なっている。たとえば2003年の熱波では3,054人もIOD 発生気圧と低気圧が交互に波のように発生する。そのIOD 発生IOD 発生森岡優志

アプリケーションラボ 気候変動予測応用グループ 研究員

インドでは熱波による死者が大きな社会問題と熱中症による死亡者数︵人︶Application Laboratory

インドと日本での猛烈な暑さは、熱帯の 海の現象が原因か？

する。

（WBGT）」がある。これは気温のほかに湿度など

将来的には、7月から8月にかけて猛暑日がどれの効果も取り入れた指標だ。気温と同じく「℃」でくらい出現しそうかを予測することが重要だと森岡

表され、28℃を超えると熱中症の危険度が増すとさんはいう。
「平年に比べて猛暑日が多いことが分いわれている。

かれば、行政側でも備蓄を増やしたり、救急車の「WBGTと熱中症による死亡者数が必ずしも相関搬送の準備などに役立てたりすることができます。

しているわけではないように見えたことから研究を

もちろんWBGT指数による予測も大事です。それ始めた」と森岡優志さんはいう。調査を進めると、と同時に、極端なケースとして、こういう情報も、死亡者数に関しては湿度よりも気温との関係が強対策を考える上で参考にできるような仕組みが必いことが分かった。
「さらに調べていくと、気温が要だと考えています」
Blue Earth 152（ 2017）

9

黒潮続流

Application Laboratory

日本近海の水産業や気候に影響──黒潮 続流の変動は予測できるか？
取材協力

野中正見

アプリケーションラボ 気候変動予測応用グループ
グループリーダー

は、半分は予測ができそうなのですが、残りの半分予測が重要になると野中さんはいう。大気に比べ将来的には黒潮続流の変動予測が、水産業など

は本質的に予測ができないことが分かったのです」て現象のスケールが小さく、また計算量が膨大にに生かされていくことも視野に入れている。
「それ

このような予測不可能な成分がある場合、「アンなることもあって、海洋ではアンサンブル予測はこに向けてまずやるべきことは、アンサンブル予測

サンブル予測」と呼ばれる手法が有効だ。これはれまで行われてこなかった。
「2015年に3世代目のを毎年コンスタントに行って結果を検証していくこ

黒潮は南から北上してきて、日本列島の南岸を初期値にわずかなばらつきを与えて多くの数値予

地球シミュレータが稼働し始めましたが、それによと」だと野中さん。
「検証を続けてある程度予測が流れる海流だ。房総半島のあたりからは東へと向き測を行い、それらの平均値などから確からしい結果

りようやく海洋でのアンサンブル予測が可能になり可能になった段階で、社会に向けて情報を発信しを変え、日本列島から離れていく。日本列島から離を予測するものだ。大気にも予測不可能な成分がました」と野中さん。

ていくことになると思います」

れた後の流れは「黒潮続流」と呼ばれている。黒あり、アンサンブル予測は天気予報などでは以前

潮続流は毎年同じ場所を同じ強さで流れるわけでから利用されてきた。台風の予報円もアンサンブルはなく、年によって向きや強さが変動する。

予測の一例だ。

野中正見さんは、その黒潮続流に注目して研究

黒潮続流の予測について、今後はアンサンブルを進めている。
「黒潮続流は、北太平洋全体の気候にも影響します。西部北太平洋は非常に重要な漁場でもあります。そこの海の様子を理解する、そして可能であれば予測することは、気候を理解する面からも、水産業などの産業的な面からも非常に重要です」
黒潮続流の変動を予測する鍵となるのが、北太平洋で冬に現れるアリューシャン低気圧だ。アリューシャン低気圧は強くなったり弱くなったりと変動する。それに伴って、アリューシャン低気圧の南側を流れる偏西風が変動することで北太平洋の中央付近で大きな波がつくられる。
野中さんらは、アリューシャン低気圧が変動して海に波が生じた状態を海洋モデルのなかで再現して計算を行った。その結果、北太平洋の中央付近で生じた波が3年ほどかけて日本付近までやって来て、
黒潮続流が変化することが明らかになった。
「その条件をわずかに変えた3つの数値実験

初期状態がほぼ同じで（上段）、大気の状態を同じにしたにもかかわらず、黒潮続流の速さや、東側への広がり方が大きく異なるものになった（下段）。勝手に変動する成分のために、このようなことが生じる。

波の様子を見ることで、3年ほど先までの黒潮続流の予測ができることが分かりました」と野中さん。
ただし、それで黒潮続流がすべて予測できるよ
うになるかというと、そうではない。
「海の変動は
基本的に風によって生じるのですが、黒潮やメキシ

北緯45コ湾流のような強い流れには、風で押される力が40

一定でも、勝手に変動する予測不可能な成分があ35

ることが昔から知られています。予測不可能な成分

B02

165

180

135

150

e

165

180

135

150

165

180

135

150

165

180

f

2006年平均40

け変えて、まったく同じ風の変動を与えた3つの数

35

値実験を行って比較をした。その結果、「アリュー

Blue Earth 152（ 2017）c

1995年1月平均

北緯45

野中さんらは、スタート時の条件をほんの少しだ

10

150

d

分がどれくらい大きいのかを調べる研究も行った。

という結果になりました。黒潮続流の年々の変動

B01

東経135

さんたちは黒潮続流について、勝手に変動する成潮続流のなかで勝手に変動する成分とが、ほぼ半々

b

A

30

が大きいほど予測は困難になります」。そこで野中シャン低気圧の変動によって変動する成分と、黒a

海洋モデルで再現した海面水温と海流の強さ

房総半島あたりから東へ流れていく強い海流が黒潮続流である。色相は海面水温を表し、明るいところほど流れが速いことを表している。
画像提供：アプリケーションラボ 佐々木英治、地球情報基盤センター 松岡大祐

30
東経135

150

165

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10 20

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90 100 120（cm/秒）
Blue Earth 152（ 2017）11

ブロッキング

Application Laboratory

上空10kmで発生するブロッキングから 日本の大雪を予測する
取材協力

山崎 哲

アプリケーションラボ 気候変動予測応用グループ 研究員「ブロッキングとは簡単にいうと、高度約10km

2014年2月8日、雪の降る横浜市内の様子。
©iStock.com/Aduldejとがある非常に巨大な現象だ。それに対して降水「ブロッキングが発生していると、低気圧が移動すをもたらす積乱雲などは10kmほどのスケールで、るときに日本の太平洋側のへりを通るコースを移動

またブロッキング自体が上空の寒気の位置を変ブロッキングとはかなり大きさが異なる。実際、ブしやすいことが分かりました」と山崎さん。ブロッ

えていることも分かったと山崎さんはいう。
「ブロッ

ロッキングが起きたときに、どのようなプロセスをキングがあると、低気圧が似たようなコースを通らキングがあると、その南側に極からの寒気が張り出

ターンが変化するのだという。

で発生する巨大な高気圧のようなものです」と語る

経て降水現象につながるのかはよく分かっておらざるを得なくなり、そのときに雪や雨が降りやすく

すことがあります。その寒気の張り出し方のパターのは山崎哲さんだ。高度約10kmの上空には偏西風

ず、山崎さんはそのプロセスを解明すべく研究をなることが分かったのだ。
「雨になるか雪になるか

ンをブロッキングが決めていることが分かってきまが吹いている。その偏西風が吹く領域でブロッキン進めている。
「プロセスを理解することが、異常気は、高度約2km以下くらいの低高度の寒気がどこした」。日本上空に寒気がもたらされると大気が不グが発生すると、偏西風が非常に大きく蛇行する。

象の早期予測につながると考えています」と山崎さまで南下しているかによって決まります。ブロッキ

安定になる。それによって降水が起こりやすくなる

偏西風が東風になったり、風が2つに分かれたりすん。

ングの位置が少しずれているだけで、日本への寒というわけだ。

ることもあるという。

2014年2月、関東地方で2度大雪が降った。この

気の入りやすさが変わることも分かりました」

山崎さんらは、大気の過去の状態を復元したデー「ブロッキングは、1週間から10日間ほど維持さとき大雪をもたらしたのは、関東地方の南の海上を山崎さんはその後、日本海側での大雪とブロッキタを作成できるシステムを開発中だ。
「いまのとこれる性質があります」と山崎さん。一般的に移動性通過した低気圧（南岸低気圧）だ。このときは1週ングとの関係についても研究を行っている。
「ブロッ

ろ過去7〜8年ほどの大気状態の復元ができていまの低気圧や高気圧は、1週間もかからずに西から東間の間を空けて2つの低気圧が同じようなコースをキングが日本の北あたりで発生すると、日本海側です。それをもっと長期化していき、そのデータをへ通過していく。しかしブロッキングが存在するこ

通過し、それぞれで関東に大雪を降らせた。

大雪になりやすくなる傾向が見られました」

使った過去のブロッキングの予測実験の研究などとで、たとえば低気圧がゆっくり進んで普段より多「2014年2月は、初旬から中旬にかけて日本の東例年、大陸にあるシベリア高気圧から日本海にを行いたいと考えています。将来的にブロッキング

く雨や雪をもたらしたりすることがある。
「ブロッ

側でブロッキングが発生していました」と山崎さ向けて冷たい風が吹き、日本海で水蒸気を得ながが日本に降水をもたらすプロセスが明らかになれ

キング自体が大雨や大雪を降らせたりすることはあん。連続して雪が降ったことがブロッキングに関連

ら日本列島に到達し、日本海側に雪をもたらす。日ば、降雪予測のようなかたちで何らかの情報を出しりませんが、さまざまな異常気象に関係しているこ

しているのではないか、と考えて研究をスタートし本の北あたりで発生したブロッキングがシベリア高ていきたいと考えています」とが分かっています」

た。ブロッキングが発生した事例と、関東地方で大気圧に影響を及ぼし、日本海に吹いてくる風の吹き雪が降った事例を過去50年にわたって調べた結果、方や強さが変化する。それによって雪の降り方のパ

ブロッキングは5,000kmものスケールになるこ

ブロッキングと関東
地方の降水

極気団

日本の東でブロッキングが発生すると、低気圧の進路が妨害されて似たよ
うなコースをたどり、関東地方に連続して降雨や降雪をもたらす。

ブロッキング
高気圧

低気圧

低気圧の
進路妨害

ブロッキングブロッキングと日本
海側の大雪

亜熱帯気団

9600

10000

10400

10800m

日本の北でブロッキングが発生すると、極地方の寒気を引き込んでくる。
日本海側で大雪が降る一
因となる。

極気団

ブロッキング
高気圧

極域寒気の
引き込み

2014年2月7日の高度10km付近の天気図

亜熱帯気団を暖色、極気団を寒色で示している。亜熱帯気団と極気団の間に偏西風が流れている。亜熱帯気団が、偏西風帯を越えて張り出している部分がブロッキングである。

12

Blue Earth 152（ 2017）

Blue Earth 152（ 2017）13南アフリカのマラリア

取材協力

池田隆美

の体内で原虫が成長する。その蚊がヒトを刺すこと

アプリケーションラボ 気候変動予測応用グループ
特任研究員

スワディヒン・ベヘラ

アプリケーションラボ ラボ所長

常に大流行の危険をはらんでいる地域だという。

.4

南緯20

35

ルに雨は欠かせません。また気温も重要です。今回られた17年間のマラリア患者データを用いて、マは気温、降水量とマラリアの発生率の関係に注目しラリア発生率の季節分布を調べた。その結果、マ40て研究を行いました」と語るのは池田隆美さんだ。

ラリアは南半球の春である9月に発生し始め、夏の州である。南アフリカでは毎年6,000件ほどのマラ

リンポポ州では、9月から翌年5月までが雨期でがサハラ以南のアフリカである。

リア感染の報告があり、リンポポ州は南アフリカのある。池田さんらが、マラリアが多く発生する年の蚊は卵から成虫に育つまで、水中での生活が続く

なかでもマラリアが最も多く発生する地域だ。マラ

気候条件を調べたところ、雨期前半（9〜11月）にため、雨が多いと数が増える。蚊がマラリアに感染

リアが年中流行しているモザンビークやジンバブエ

発生率が高い年は、南西インド洋から湿った東風

しているヒトを刺すとマラリア原虫が蚊に移り、蚊と接しており、それらの国からの患者流入もあって、が吹きやすく、6ヵ月前の降水量が平年より増加し

0.4

0.6
0.4

東経10

20

30

40

雨期中盤の2ヵ月前の気候
南緯20

0.4

0.2

温多湿な地域で多く発生し、最もリスクが高い地域

1月に最も流行することが確認できた。

0.4

30

池田さんらはまず、リンポポ州の医療機関から得研究対象としたのは、南アフリカ北部のリンポポ

0.2

25

によりマラリア感染は広がっていく。
「このサイク

マラリアは蚊が媒介する感染症だ。雨が多く高

−0

0.6

0.
4

Application Laboratory

南アフリカでのマラリアの早期警戒システム 構築が進行中

マラリアが雨期前半（9〜11月）に多い年の6ヵ月前（上）と、雨期中盤（12〜2月）に多い年の2ヵ月前（下）の降水量、
気 温、海上風の平年との差。緑は降 水量が平年より多く、茶色は少ないことを示している。

雨期前半の6ヵ月前の気候

0.4

25
30
35
40

東経10

20

30

40

ていた。一方、雨期中盤（12〜2月）に発生率が高い年は、2ヵ月前にモザンビークでの降水量が増加が関わっていることが分かりました」と池田さん。
雨期前半にマラリアが多い年には、6ヵ月前から
ラニーニャ現象が発生していた。ラニーニャ現象が

10

100

80

80

100

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赤道

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赤道

20
10

赤道

10
20
160

60

10
20
30
40
50

6ヵ月前

したマラリア発生率の予測モデルの開発を進めて

120

10
20

6ヵ月前

池田さんらは現在、気候変動予測情報をもとに

140

20
10

160

東経40

赤道

赤道

マラリア発生率が最高値に到達する時期、この2つが分かったのです」

80

20
10

160

いる。
「つまりマラリアが発生し始める時期、そしての時期には異なる気候変動現象が関連していること

100

インド洋亜熱帯ダイポールモード現象

4ヵ月前

で、南アフリカでの降水量を増やすことが知られて

120

10
20

4ヵ月前

平年より高くなり、北東部で低くなる気候変動現象

140

赤道

いたことが分かった。正のインド洋亜熱帯ダイポー
ルモード現象は、南インド洋の海面水温が南西部でラニーニャ現象

南緯20のインド洋亜熱帯ダイポールモード現象が発生して

10
20
30
40
南緯50

2ヵ月前

雨期中盤にマラリアが多い年には、2ヵ月前から正

赤道

2ヵ月前

発生すると、南アフリカには大量の雨が降る。一方、

10

西経160

雨期中盤

赤道
0ヵ月前

発生では、異なる降水量、そして気温、または風

0ヵ月前

し、気温もやや上昇していた。
「雨期前半と中盤の

雨期前半

北緯20

140

120

100

80

いる。
「予測したいのは、いつ、どこで、どれくらいマラリアが発生するのかということです」と池田さん。現地の関係者によれば、薬の手配や配布、
アフリカ大陸
大西洋

インド洋

ジンバブエ
モザンビーク

殺虫 剤噴 霧の練 習場 で、 担 当 者 が 噴
霧 の やり方を実 演している場面。

リンポポ州
南アフリカ

南アフリカでマラリアを媒介する蚊

医療関係者の配置などを円滑に進めるために、3ヵかが分かっていれば、スケジュールを決める際の月前には予測情報が必要だという。

参考にすることができます。従来は経験に頼ってい「どこで発生率が高くなるのかという予測も大事ました。もちろん経験も大事ですが、こんな気候がです」と池田さん。対策の1つとして、住居の壁へ予測されているから今年はこの場所から始めるのの殺虫剤の噴霧が行われる。9月から3月まで、そがよいのではないか、というようなことがいえるよの作業がずっと行われるのだが、人員が限られてうになると考えています」

いるため、殺虫剤の噴霧は順次行われることにな

池田さんたちが目指すのは早期警戒システムのる。そのとき殺虫剤をかけるタイミングも重要だ。

構築だ。
「南アフリカの国や自治体の機関とも連携

早過ぎたり遅過ぎたりすると効果が薄れてしまうかしながら進めています。2019年3月までに早期警戒らだ。
「スケジュールは7月に決まります。その時点システムをつくり、実際に運用するところまで持っでいつ、どこで、どれくらいマラリアが発生するのていくことが目標です」

マラリアが雨期前半（9〜11月）に多い年には、ラニーニャ現象が発生していた（左）。一方、雨期中盤（12〜2月）に多
い年は、正のインド洋亜熱帯ダイポールモード現象が発生していた（右）。
海面の色は海面水温の平年との差で、赤は平年よ
り高く、青は低いことを示している。

Blue Earth 152（ 2017）15

I N T E R V I E W

Application Laboratory

予測精度を高め、さらなる社会応用を目指す
スワディヒン・ベヘラ
アプリケーションラボ所長に聞くる必要があります。それはエルニーニョ

たのが地球シミュレータでした。これもどのようなものなのでしょう。

現象やインド洋ダイポールモード現象と技術革新の恩恵です。

ベヘラ：フューチャー・アースは、地球

いった熱帯での現象ばかりではなく、中──今後も技術革新は続くのでしょうか。

環境に関連する国際的な研究プログラム

緯度や高緯度での気候変動現象もありま

ベヘラ：まさにいま、次の新しい技術革で、国連開発計画が掲げる持続可能な開す。そういった1 つ 1 つのプロセスをきち

新が起きつつあります。AI（人工知能）

発目標（SDGs）に貢献しています。私たんと理解する必要があります。

です。

──今回の特集では、気候変動予測応用グを含む自然科学の側面と、人々の生活やループの研究を中心に紹介しました。もう天気の予測は行われていました。その後

健康などを取り扱う社会科学の側面を併一方の海洋・大気環境変動予測応用グルーの技術革新によって、現在では数百 m ほ

せ持ったプログラムです。

プでは、どのような研究が行われているのどのメッシュで計算されています。そうフューチャー・アースのもとで、ヨーでしょうか。

なって出てきたのが、膨大な量のデータ

ロッパやアフリカ、アジアなど地域ごとに

ベヘラ：海洋・大気環境変動予測応用グをどう扱うのかという問題です。現在はそれぞれの活動があります。アジアのループでは、JCOPE（日本沿海予測可能

データがあまりにも膨大なため、研究者

フューチャー・アースに貢献している活性実験）という沿岸海洋のシミュレーショ

が見たい現象が見えにくくなっています。

動の 1 つとして、SIMSEA（Sustainability

ンモデルに基づいて、日本近海の海流やそうした問題を解決してくれるのが AI で

Initiative in the Marginal Seas of South

水温などの情報を詳細に予測しています。

す。膨大な量のデータから研究者が見た

and East Asia；南および東アジアの縁辺

また大気中のエアロゾルや化学物質などい現象を抽出する、今後はその部分を AI

海の持続可能性イニシアチブ）がありまといった物質循環の予測も同時に行ってが担うようになるだろうと考えています。

す。アプリケーションラボでは、気候やいます。そういった情報はウェブサイトを数値予測での予測の数はこれまでは 10

海洋の予測研究を通して、SIMSEA の活

通じて公開しています。
「黒潮親潮ウォッ

個ほどでした。最近その数を100 まで増チ」というページは毎週更新しており、特やして実験しています。100 の予測結果

たとえば、SIMSEA の研究の 1 つとして、に漁業関係者の方からのアクセスが非常が出てきたとき、そのなかにはよく予測で高知県南西部にある宿毛湾における海況に多いですね。
州ブバネシュワール生まれ。ベルハンプール大学
海洋科学学科卒業後、1986年に同大学大学院修士課程修了。インド気象局、インド熱帯気象研究所で研究者として勤務し、1998年に博士号を取得。

1998年に来日し、JAMSTEC地球フロンティア研
究システムポスドク研究員、2003年よりサブリー
ダー。2009年よりアプリケーションラボチーム

リーダーとなり、プログラムディレクター、気候
変動予測応用グループグループリーダーを経て、2017年4月よりアプリケーションラボ所長となる。

撮影：藤牧徹也■アプリケーションラボの研究

JCOPE に潮 汐の影響を入れるなど、さないものも混在しています。AI を用いて、ループ で 行っています。宿 毛 湾では、

らに詳細なシミュレーションをつくって予

よくない予測を除いて、よい予測だけを200m ほどの細かいスケールで海の流れ──アプリケーションラボの「アプリケー

変 動予測応用グループという2 つのグション」とは「応用・実用化」の意味ですね。

ループがあります。

抽出するようなことも可能になるのではな

や水温を毎時間予測しており、その情報いかと考えています。

はウェブサイトを通じて地元の関係者に

AI への取り組みは始めたばかりで、わ──気候変動の予測にはコンピュータが欠が国が掲げる第５期科学技術基本計画

かせませんね。

（Society 5.0）に貢献していきたいです。

ベヘラ：天気予報に初めてチャレンジしたのは 1922 年ごろでした。当時の計算機■「フューチャー・アース」との関わりて、これから先の季節に予測される現象を解説する一般向けのウェブページ。

http://www.jamstec.go.jp/aplinfo/climate/

配信しています。

黒潮親潮ウォッチ

JCOPEによる予測実験と、関連するさまざまな話題を紹介する一般向けのウェブページ。

http://www.jamstec.go.jp/aplinfo/kowatch/

14〜15 ページでは南アフリカのマラリ
アに関するプロジェクトを紹介しました。
気候変動予測のシステムは、医療関係以■アプリケーションラボの今後

外にも、農業などほかの分野にも拡大さ──アプリケーションラボでは今後、どのせることが可能です。今後はそういったように研究を進めていくのでしょうか。

プロジェクトも立ち上げていきたいと考え

ベヘラ：研究の社会への応用をもっと加ています。

間先の予測をするのに1 週間かかるほど── アプリケーションラボでは「フュー

速させたいですね。エネルギーや消費電

JAMSTEC は国立研究開発法人で、国でした。

チャー・アース」というプログラムにも関力、水の管理などといったことにもどん

民の税金を使って研究をさせていただい

わっていますね。フューチャー・アースとは、

どんチャレンジしていきたいと思います。

天気予報に初めて成功したのは、それています。研究内容をきちんと目に見えから 30 年ほどたった1950 年ごろのことでるかたちで社会に発信することは義務だと考えています。今後もウェブサイトを通

ベヘラ：そうです。アプリケーションラボ

気候変動予測応用グループでは、気候す。当時の大型コンピュータを使って、では、気候変動を中心に研究を行ってき

変動の理解とその予測に関する研究を進

24 時間先の天気予報を、ある程度の精度ました。これまでの研究で、3ヵ月から 6ヵめています。主に SINTEX-Fという大気でもって予測することに成功しました。

ていこうと思っています。また、現在アプ月先までの気候変動を予測できることが海洋結合大循環モデルを用いて、全球を大型コンピュータの登場という技術革新

リケーションラボのウェブサイトには、「季

分かってきました。そのような予測情報

ターゲットとしたシミュレーションをしてが予測精度の向上につながったのです。

節ウォッチ」や「黒潮親潮ウォッチ」など

は、社会的にも有効活用できるのではな

います。SINTEX-F の開発は日本だけで2002 年にも、それに近いことが起きまの記事を掲載していますが、そういうもいかと期待されています。アプリケーショ

なく、ヨーロッパの研究機関とも協力しつした。JAMSTEC のスーパーコンピューのを通して、一般の人たちへの啓発活動

ンラボでは、そのような期待に応えること

つ行っています。エルニーニョ現象など

タ「地球シミュレータ」が完成し、動き始も行っていきたいですね。

を目指して研究を行っています。それにの予測に関して SINTEX-F は、世界で最めたのです。天気予報では 1〜2 週間先の

それらのウェブサイトを一般の人により向けて、まずは予測精度を向上させるこも優れたモデルです。

予測を行いますが、私たちが行っている

見やすく、より分かりやすくしていく一方

予測精度を高めるには、その背景にあ気候予測では、数ヵ月から1 年先、さらにで、AI の技術を使った研究など、最新情る気候変動現象についてきちんと理解すは 10 年先を予測します。これを可能にし報も載せていきたいと考えています。 BEとが必要です。
現在アプリケーションラボには、気候16■技術革新による研究の進歩は手回し式で計算にも時間がかかり、6 時
変動予測応用グループと海洋・大気環境

すく も

予測を、海洋・大気環境変動予測応用グ

測精度の向上を目指しています。

季節ウォッチSINTEX-F季節予測システムの予測結果を用い動に深く関わっています。

きているものも、あまりよく予測できていちょう せ きSwadhin K. Behera。1964年、インド・オリッサ

ちが研究しているような気候や海洋など

1960 年代には 500km ほどのメッシュでBlue Earth 152（ 2017）

アプリケーションラボのメンバー

じて、これまで以上に予測情報を提供しBlue Earth 152（ 2017）17

Aquarium
Gallery

いおワールドかごしま水族館

ユウユウ、海へと帰る ──

ジンベエザメは成長すると全長12mを超える世界最大の魚だ。この巨大な魚が、鹿児島の海では海岸沿いの道から見え

ジの幼魚が並走し、またときにはシイラやキハダの幼魚と出会いながら、大海原を悠々と泳ぐ様子を見せていた。

るほどの距離までやって来る。いおワールドかごしま水族館

潮目に差し掛かると、周囲にプラスチックなどのごみの浮は、鹿児島の海をいろいろな人たちに知ってもらうのがコン

遊物が映し出された。餌と見間違えて食べるのではないか。

セプトの1つ。そこでジンベエザメの展示を決めた。

ヒヤヒヤしながら見守ったが、きちんと選り分けていた。そただし、水 族 館最 大の水 槽の大きさは幅24m、奥 行き

ジンベエザメの姿を見て、ああ、海の環境にも慣れたんだ。先代たちと同13m、高さ5m。この水槽で気持ちよく過ごせる魚のサイズ

じように、7代目も海へと戻れたのだと実感した。

は、全長5mくらいまでだ。そこで水族館では、地元の定置網

取材協力：土田洋之／いおワールドかごしま水族館 飼育員

BEにかかった4mくらいのジンベエザメを入手し、2〜3年たって全長5mほどになったら再び海へ帰す「かごしま方式」という展示方法を2000年から続けてきた。
ジンベエザメの名前は代々「ユウユウ」を継承する。2015
年の夏にやって来たユウユウは7代目だ。
7代目から健康管理強化として身体測定のほかに血液検査も導入した。4mはジンベエザメとしては小さい方といっても、相当な大きさであることは間違いない。身体測定はジンベエ
ザメに巻き尺を当てて直接測る。測定のために、まずは7代目を訓練した。ジンベエザメが餌を食べるときには立ち泳ぎをする習性を利用し、ターゲットとなる白いプラスチック板を見せたら立ち泳ぎをするように、またダイバーの接近に慣れるように練習を重ねた。わずか1ヵ月のうちに手順を覚え、白いプラスチック板を見せただけで立ち泳ぎを始めた。採血も問題なくできるようになった。ずいぶん学習能力が高いな。
そう思った。
血液の成分分析や身体測定の結果から、体調や栄養素と成7 代目ユウユウが大海原へと進んでいく。回収されたデータロガーからは、一番深くて水深 354m、水温10.4℃のところまで潜り、4日の間、約70％を海面付
近で過ごしていたことが分かった。日中は浅い海、深い海を繰り返す V 字形の遊長の関係などが数値で分かるようになった。まだ1例だけだが、これからのジンベエザメ飼育にとって貴重なデータだ。7泳を行い、夜は水深100m付近に頻繁に潜るという日周のリズムを持っていた。

代目の残した大きな財産となった。
全長が5m近くになり、いよいよ放流のときを迎え、7代目

データロガー。姿勢や遊泳速度、体の振動、滞在深度や経験水温が記録

を野生に返すための準備を始めたのは2017年8月17日のことされる。4 日後に自動的に切り離され て回収された 7 代目のデ ータロ
ガーには、野生のジンベエザメと同じような行動パターンが記録されていた。一緒に付けられたポップアッだ。水族館からトラックで運び出し、港の沖に設置したいけすに放す。ここで海での生活に慣れさせるのだ。いけすに連れてきたばかりのころは色白だった7代目が、次第に野生のジンベエザメ同様に色黒にたくましく見えてきたころ、いよい
よ放流となった。輸送容器に入れ、いけすから2時間ほど沖合
えいこうまで曳航し、ユウユウを放流した。
7代目にはビデオロガー、データロガー、ポップアップアー
カイバルタグといった行動記録計が付けられた。ビデオロ
ガーは、7代目の放流で初めて撮影に成功したものだ。放流4日後に切り離され回収されたビデオロガーには、海面近くで口を大きく開け、小型プランクトンを食べている様子が写っていた。ときには大型魚に寄り付く習性のあるコガネシマア
18Blue Earth 152（ 2017）

飼育試験用に準備した個体が放流 さ れ た と き の 姿。2016 年 8
月 8 日。右手奥の長方形のもの
がジンベエザメをいけすから放流場所まで運ぶための容器。右の腹びれ付近に付いているオレ
ンジ色のものがデータロガー。

プアーカイバルタグは、放流から8 ヵ月後に切り離されて海面に浮上し、それまでの回遊経路や滞在深度、経験水温などの情報を人工衛星経由で送信する。

本調査は公益社団法人日本動物園水族館協会の野生動物保護募金助成を受け、2 年継続事業として実施されました。

Information : いおワールドかごしま水族館〒892-0814 鹿児島県鹿児島市本港新町3-1
TEL 099-226-2233
URL http://ioworld.jp/

Blue Earth 152（ 2017）19保守整備によって「ちきゅう」の安全な運航を支える

私が

IODPで
解きたい謎

が始まると、データベースや船内ネット
ワークを利用する乗船研究者のサポートもするようになりました。そのため、2011年に保守整備の担当になるまでは、ほとんどすべての研究航海に乗船していました。現在は、検査後の試験航海に短期間乗船する程度です。
──ネットワークやデータベースのト
ラブルは多いのですか。
志賀：運用開始から間もないころは、いろいろなトラブルが起きました。
「ちきゅ

地球深部掘削船「ちきゅう」は、海底下数千mにある巨大地震発生域へのう」での掘削は24時間行われていて、乗大深度掘削を可能にする世界初のライザー式科学掘削船である。

志賀義弘

船研究者は12時間ずつ2交代制で働きま

2005年からIODP（統合国際深海掘削計画、2013年より

地球深部探査センター
技術部 技術第1グループ
技術副主幹

す。研究者ではない私のようなスタッフ

国際深海科学掘削計画）の主力船として活躍している。

は午前6時から午後6時のシフトで働くこ「ちきゅう」の安全で効率的な運航を支える保守整備の様子を、とが多いのですが、ネットワークやデー
タベースに何か問題が発生すれば、寝地球深部探査センター（CDEX）技術部 技術第1グループ 技術副主幹のているときでも容赦なく起こされます。

志賀義弘さんに聞いた。

そんな使い方をするからだよ、と心のな

しが・よしひろ。1968年、福島県生まれ。

かで思うこともありましたが、とにかく

2002年よりJAMSTECへ出向。2006年よ

解決しないといけない。淡々と作業してりJAMSTEC地球深部探査センター IODP直す。その繰り返しです。

推進室。2011年より現職。

2017年10〜11月に行われた中間検査での志賀さん。アンカーチェーンはすべて巻き出し、点検を行う（上）。アジマススラスターは船体の方向を360度変えることができる推進装置で、6基搭載されている（左）。志賀さんは「ちきゅう」の機器のうち特にエンジンとスラスターの保守整備を担当。右は、1日の作業前の打ち合わせの様子（中央が志賀さん）。

「ちきゅう」の保守整備とは
──保守管理の担当になったとき、どのように感じましたか。
志 賀：私は、大学で電子工学を学び、コンピュータエンジニアとして就職し、
JAMSTECに出向で来ました。しばらく参考につくればいいのではないか、と思してJAMSTECの職員となったのです

われるかもしれません。しかし、「ちきゅでも使われているということは、いいが、まさか船の保守整備をやるようになう」とほかの研究船では扱う試料が違いデータベースだといえるのではないでるとは、つゆほども思っていませんでし

中間検査中の「ちきゅます。
「ちきゅう」以外の研究船で扱うしょうか。

た。私と船のつながりは、強いていえばう」と志賀義弘さん。

試料は、主に海水です。堆積物や岩石

きょてい

渠底（ドライドックの「ちきゅう」のデータベース構築のためにJAMSTECに──「ちきゅう」の保守整備には、い──「ちきゅう」の運用を担うCDEX

実家が漁師だったということだけ。
「ち

デリックのない「ちきゅう」にも乗船

きゅう」に何回も乗っているとはいえ、一方「ちきゅう」は、海底下を掘削してコアと呼ばれる地質試料を採取します。

──「ちきゅう」に乗船することもあところ、見えないところに置いてありま扱う試料が違うので、必要なデータベーるのですか。

すから、知らないことばかりです。船やも採取しますが、海底より上の試料です。

底）にて。2017年10月。

20

いろいろいわれましたね。でも、いま航海機器の多くは普段は人が入らない「ちきゅう」と命名されたのは、その年スの項目や構造も変わり、ほかの研究船

志賀：「ちきゅう」は、船体部が完成し航海機器について学ばせてもらうことかつから携わっているのですか。

の6月です。そして2002年1月に船体部のデータベースを利用することはできなて航海機器が取り付けられた後、2003

ら始めました。

志賀：保守整備の担当は2011年4月からが完成して進水式が行われ、続いて機いのです。また、科学研究のための掘

年春に長崎県の三菱重工業㈱長崎造船

──保守整備はどのくらいの間隔で行の技術部に所属されています。どのよですが、「ちきゅう」には2002年から携器 の 設 置 が 始 ま り ま し た。 私 が削は、それまで私が関わっていた石油掘所香焼工場に移されました。岡山県玉うのでしょうか。

うな仕事をしているのでしょうか。

わっています。私は以前、コンピュータ

JAMSTECに来たのは、ちょうどその削とは違う点も多々あります。どういう野から長崎に移されるとき、私も乗船し

志賀：航海を終えて着岸するたびに、ています。掘削関連の機器は長崎で取保守整備を行います。安全に航海する

志賀：「ちきゅう」の保守整備を担当しシ ステムの 会 社 で 石 油 掘 削に 関 わるころです。正直にいうと、JAMSTEC

データベースが必要かを研究者から聞くています。
「ちきゅう」には、さまざまデータを管理するデータベースをつくっの存在を知りませんでした。

ところから始めなければなりませんでしり付けられたので、まだデリック（掘削ために、毎回の保守整備は不可欠です。

な機器が搭載されています。壊れた機ていました。
「ちきゅう」用のデータベー

──データベースの構築で大変だった

た。IODPでアメリカが運用している掘やぐら）がない状態でした。いまから思それとは別に、自動車と同じように船に器を修理したり、古くなった機器を交換

スをつくるために、海洋研究開発機構のは、どのようなことでしたか。

削船「ジョイデス・レゾリューション」

うと、貴重な体験ですね。

も定期的な検査が法律で義務付けられ「ちきゅう」は、長崎で掘削関連の機ています。1年ごとの年次検査、5年ごと器が取り付けられた後、全体の性能をの定期検査、そして定期検査と定期検したりするのが、主な仕事です。そうし（JAMSTEC）に出向してきたのです。

志賀：JAMSTECはいくつもの研究船をのデータベースも参考にさせてもらいま

た保守整備は、「ちきゅう」の運用業務「ちきゅう」は1999年から基本設計が建造し、運用しています。ほかの研究した。

を委託している日本マントル・クエスト

始まり、2001年4月に岡山県の三井造船

船にも採取した試料やデータを管理す

苦労して一生懸命つくったものの、確認する海上運転が行われ、2005年7月

査の間に行う中間検査があります。船の㈱と協力しながら行っています。

㈱玉野事業所で建造が開始されました。

るデータベースがありますから、それを研究者からは使いづらい、遅いなど、にJAMSTECに引き渡されました。運用

構造、設備、性能などを検査し、基準Blue Earth 152（ 2017）

Blue Earth 152（ 2017）21

に適合した船であることを保証する船級協会という組織があり、「ちきゅう」
は日本海事協会に所属しています。定期検査などの際には、日本海事協会の検査官が来て、検査します。
それらの検査に合わせて、さまざまな点検、整備、改良工事を行います。前回の定期検査は2015年でした。そして
今回、2017年10月から長崎県の佐世保

2017年の中間検査にて、ヘリデッキ改修後の点灯試験の重工業㈱佐世保造船所で、船底検査と設備工事など中間検査の一部を行いました。

様子。国際規格に適合するように改修を行った。
2015年の定期検査でドライドックに入った「ちきゅう」（左）。右は塗料を塗り直した後。
「ちきゅう」の文字が、まだ入っていない。

中間検査や定期検査ではドックで水を抜き船底の整備もかたちや位置を変えました。火災検知シ

── 年 次 検 査 や 中 間 検 査 の 主 な 項 目

テムはすべての部屋に設置されているのは？

で、とても大掛かりな工事になります。

志賀：年次検査の対象は安全設備が中しかも火災関係の安全設備を替えるとき

ステムも入れ替えました。火災検知シス

心です。具体的には、防火ダンパーや定期検査におけるエンジンの開放点検の様子。部品を取り外し、補修や交換を行う。

消火器、救命艇、遭難した際に発信さないのです。

れるGMDSSという無線通信システムな──デッドシップとは？

どです。

志賀：船がドックに入っているときも、中間検査では、年次検査の項目に船船員さんたちが船内で暮らしています。

底の検査が加わります。船底を見るため

しかし、火災検知システムの交換中はには、ドライドックに船を入れてドック

動力がない状態、つまり主機、推進軸系、内の水を抜く必要があります。2〜3年たボイラー、補機が作動していない状態

つと、船底には貝が付着して塗装もボロにしなければなりません。また、万一ボロになっています。金属の粉や砂を混ぜた水を吹き付けて貝などを除去した
後、塗料を塗り直します。船体に書かれ船底の洗浄作業の様子と、船底に付着した貝など（右上）。

掘削部の整備の様子。パイプをつり上げるクレーンや海中に下ろしたパイプを支えるライザーテンショ
ナーのシリンダーは外して整備・交換される（左）。デリックの最上部にあるクラウン・ブロック（固定滑車）も下ろして整備をする（右）。

火災が起きたら逃げ遅れてしまいますから、全員が下船します。それをデッドシップといいます。直訳すると、死に船ですね。

ている「ちきゅう」という船名もそのた

2015年 の 定 期 検 査 の と き も デ ッド

びに書き直しています。

22には、船をデッドシップにしないといけ──定期検査についても教えてください。

スラスターの開放点検の前は、やはり

──検査はどのくらいの期間がかかる

志賀：「ちきゅう」として就航してからにする。その繰り返しですが、重要なシップにしました。そのときは食堂の改

志賀：船全体の保守整備を行うので、不安ですね。分解してすべての部品にのでしょうか。

は13年目ですが、船体ができた後に、3のは、なぜトラブルが発生したのかを装をしたのです。食堂が使えないと船非常に大掛かりになります。エンジンと問題がない、あるいは修理を行えば安志賀：年次検査で1ヵ月、中間検査は2ヵ

年ほどかけて掘削部がつくられました。

明らかにすることです。原因が分からに住めませんから。次の2020年の定期

スラスターも、分解して詳細に検査す

全に航海できる場合は、ほっとします。

月、定期検査は3ヵ月くらいかかります。

つまり、船としてかたちになってから15ないと、同じトラブルを繰り返してしま

検査では空調システムの入れ替えを計る開放点検を行います。
「ちきゅう」は「ちきゅう」にはデリックなど掘削に私たちとしては、安全な航海のために保年以上たっています。船の寿命はおよそいます。修理をするだけではなく、原画しています。そのときも、デッドシッ

主エンジン6基と補助エンジン2基を搭関連した部分があります。掘削部は、守整備の時間をしっかり取りたい。一方

30年といわれます。建造から年月がたつ

因を明らかにして対策を取ることが重プにする必要があります。

載しています。エンジンは4,000時間、

アメリカ石油協会（API）の規格に基づで運用の担当者や研究者たちは、航海と、部品がなくなって直せない機器が出要です。メーカーで分からないことが──「ちきゅう」の保守整備という仕事

8,000時間、1万6000時間ごとに部品を交いてつくられており、5年ごとにAPIのに使える時間をできるだけ長くしたい。

てきます。この機器はいつまで部品が提あれば、外部の専門家に検証してもらの魅力や面白さはどのような点ですか。

換しなければいけないと決められてい認定を受けた会社が整備、検査を行う

両者の要望は、どうしても相反します。

供できるかを表にしてあり、部品がなく

うこともあります。トラブルは必ずある

志賀：難しい質問だなぁ。楽しいと思ます。そこで、各エンジンを計画的にことが義務付けられています。ただし、もちろん整備ばかりしていても意味があなる前に周辺機器を含めて新しいものにので、同じ原因のトラブルをなくすようったことはないですね。常に不安との組み合わせて使い、開放検査に合わせ掘削部の整備、検査のためだけに時間りません。整備するのは掘削に使うため交換するようにしています。とはいえ、にしています。

闘い。研究者の皆さんはそれぞれ研究てタイミングよく部品を交換できるようを取ることは難しい。そこで、5年ごとですから、うまくバランスが取れるよう故障などのトラブルは突然起きるので、にしています。

の定期検査に合わせて、掘削部の整備、に調整するのも、私たちの仕事です。

計画通りにはなかなかいきませんが。
──これまでも、さまざまなトラブル

ヘリデッキを
新しい国際規格に合わせて改修があったのでしょうか。

──2017年の中間検査では大きな改修ばいけない。そのために、私たちは保志賀：詳しくはお話しできませんが、工事も行ったそうですね。

守整備を淡々とやるだけです。保守整──「ちきゅう」は2017年で就航13年

トラブルはたくさんあります。トラブル

志賀：ヘリデッキの改修工事を行いまし

備の仕事は、「ちきゅう」がある限りパイプを回すトップドライブを整備した目です。年々、保守整備は大変になるが発生したら、応急処置を施したり修た。
「ちきゅう」の建造後に定められた

続きます。

りします。

のでしょうか。

理をしたりして正常に運航できるよう新しい国際規格に合うように、ライトの開放検査で普段開けないところを開検査も行っています。具体的には、デけ、分解することによって壊れることもリックにある滑車を下ろして非破壊検あります。
「ちきゅう」にはバックアッ査をしたり、クレーンのシリンダーを交トラブルの原因を明らかにし、
同じトラブルを起こさない

プの掘削船がありませんから、「ちきゅ

換したり、海底を掘り進んでいくドリルう」が使えなくなれば掘削航海の計画自体が止まってしまいます。エンジンとBlue Earth 152（ 2017）の目的があって「ちきゅう」に乗船する。その目的を達成できるように、「ちきゅう」を完全な状態で動かさなけれ

BEBlue Earth 152（ 2017）23

JAMSTEC
生まれの
種たち
シーズ

マンガン酸化細菌を利用して レアメタルを回収する
海洋・地球・生命の統合的理解に挑む海洋研究開発機構（JAMSTEC）では、その研究活動を通じて、社会に貢献するイノベーションの種（シーズ）が生み出されている。
海底下に生息する未知の微生物の研究を行っているJAMSTECの井町寛之さんは広島大学と共同研究を行い、独自技術を使ってマンガン酸化細菌を培養して、微生物由来のマンガン酸化物にレアメタルを吸着させる

マンガン酸化細菌だけを取り出して増殖させる

コバルト、ニッケルやプラチナ（白金）などの技術は確立されていない。井町さんたちは、DHS

レアメタルは、産業を支える希少な金属資源だ。

リアクターのスポンジにさまざまな種類を含む微

21世紀の資源問題を解決するには、廃家電、使用

生物群を付け、マンガン酸化細菌が生育しやすい

済み蓄電池、めっき加工や鉱山などで発生する排環境をつくって増殖させ、ほかの微生物の生育は水などから、レアメタルを回収する新しい技術の抑える「集積培養」を行うことにした。

開発が求められている。既存の回収技術は塩酸や「自然界でマンガン酸化物ができているところ

井町寛之

硝酸などの危険物を用いたり、たくさんのエネル

は、有機物の濃度が低いことが知られています。

深海・地殻内生物圏研究分野
海底資源研究開発センター 地球生命工学研究グループ
主任研究員

ギーやコストがかかったりするため、環境に優し

有機物の濃度が高いところでは、ほかの微生物がく低エネルギー・低コストの回収技術が求められ優勢ですが、有機物の濃度が低い環境を実現すれ工業排水などからレアメタルを回収する技術を開発した。
さらに、海底資源である鉄マンガンクラストの成因を研究している
JAMSTECの加藤真悟さんや菊池早希子さんと協力してマンガン酸化細菌の生態を解明して、レアメタルの回収効率を取材協力

向上させようとしている。

加藤真悟ているのだ。

ば、マンガン酸化細菌を集積培養できるのではな

次世代海洋資源調査技術研究開発プロジェクトチーム
成因研究ユニット
海底資源研究開発センター 資源成因研究グループ
特任研究員

レアメタル価格が高騰した2010年末、井町寛之

いかと考えました。そこで、活性汚泥あるいは海さんは広島大学の大橋晶良 教授たちと共に、微生底堆積物に生息する多種類の微生物群をスポンジ物を利用してレアメタルを回収する新技術の開発に付け、そこにマンガンイオン（Mn2＋）とともに、菊池早希子

を始めた。そのために、スポンジに微生物を付着

アンモニアやメタンを与えました。多くの微生物

次世代海洋資源調査技術研究開発プロジェクトチーム
成因研究ユニット
海底資源研究開発センター 資源成因研究グループ
ポストドクトラル研究員させて上から水を垂らす「下向流懸垂型スポンジはそれらの物質を餌にすることができませんが、（DHS）リアクター」を利用する。

それらを餌にするアンモニア酸化菌あるいはメタ「DHSリアクターは、長岡技術科学大学で大橋

ン酸化菌は増殖して、体外に微量な有機物を放出

教授が原田秀樹 教授と共に、途上国向けに、微生します。こうして有機物の濃度が低い環境を実現

物で下水を処理するために開発した装置です」。

することで、マンガン酸化細菌を集積培養するこ

そう説明する井町さんは、原田・大橋両教授の研とに成功しました」と井町さん。

究室で学んで工学の学位を取得し、その後、助教として研究を続けた。

Blue Earth 152（ 2017）て共同出願した。しかしその手法だけでは、実用化には不十分だった。レアメタル回収に十分な量

海底下の微生物をDHSリアクターで培養する取りのバイオマンガン酸化物ができるのに、600日以組みを始めた。
「DHSリアクターは、培養皿など上かかってしまうのだ。

することができるのです」と井町さん。

DHSリアクターで培養された微生物群とバイオマンガン酸化物
DHSリアクターでマンガン酸化細菌が好む条件で増殖させた微生物群が緑色で光っている。その微生物群に取り囲まれた黒い部
分にバイオマンガン酸化物がつくられている。この微生物群のなかにマンガン酸化細菌がいることは間違いないが、特定できていない。

広島大学とJAMSTECは、その手法を特許としそして2006年、JAMSTECへ移った井町さんは、を用いる従来法では培養が難しい微生物でも培養

24

マンガン酸化細菌の集積培養に成功

その問題を解決するために、井町さんたちは、
スポンジにあらかじめ人工マンガン酸化物を付着

微生物を利用して、どのようにレアメタルを回させることで、600日以上を14日ほどに短縮する

収するのか。微生物のなかには、酵素を体外に出ことに成功した。
「培養実験をしていると、マンガ

して、水や海水に溶けたマンガンイオンを酸化す

ン酸化物には多くの微生物の生育を抑える働きがるマンガン酸化細菌が、複数の種類いることが知あることが分かりました。ただし、マンガン酸化られている。それらのマンガン酸化細菌は、直径

細菌は増殖できます。あらかじめ人工マンガン酸

がナノ（10億分の1）メートルサイズの微粒子状

化物を付着させておくと、マンガン酸化細菌が効のバイオマンガン酸化物をつくる。粒径が小さく率よく増殖してバイオマンガン酸化物をつくり出

単位体積あたりの表面積が大きいバイオマンガン

すようになったのです。さらに、わざわざアンモ

酸化物は、人工マンガン酸化物に比べてレアメタ

ニアやメタンを供給しないでも、下水処理に使っルを吸着する能力に優れている。

た後の廃棄物である余剰汚泥を供給することで、井町さんたちは、DHSリアクターのスポンジでマンガン酸化細菌を増殖させてバイオマンガン酸

マンガン酸化細菌を集積培養することができるよ
うになりました」

化物をつくらせ、そこにレアメタルを含む水を流あらかじめ人工マンガン酸化物を付着させて集し、バイオマンガン酸化物に吸着させて回収する

積培養する手法も、広島大学とJAMSTECは特許技術を開発することにした。

として共同出願した。実用化には、ニッケルなら

ば、容量1ｍ3のリアクターで1日あたり1kg以上を沖にある拓洋第3海山の水深1,500〜5,500mの斜回収できる効率が必要だ。広島大学の大橋教授た

面に、鉄マンガンクラストの一種であるコバルト

ちは、実験室レベルではその効率をすでに達成しリッチクラストが広く厚く分布していることを確

ている。

認した。
これまで鉄マンガンクラストの調査は主に、日微生物が鉄マンガンクラストをつくった!?

本列島から南東に1,800kmほど離れた拓洋第5海

広島大学は淡水系、JAMSTECは海水系のDHS

山の水深1,100〜5,500mの海底で行われてきた。

リアクターで実験を進めてきた。海水には総量とその調査により成因モデルがつくられた。これましては膨大な量のレアメタルが含まれている。たで鉄マンガンクラストは偶然に発見されることがだし濃度は非常に低い。そのような低濃度のレア多かったが、今回は、成因モデルから拓洋第3海

メタルをバイオマンガン酸化物によって回収でき

山の斜面全体に厚い鉄マンガンクラスト（コバル

る可能性がある。

トリッチクラスト）が存在していると予測して調

実際に海底には、さまざまな種類のレアメタルとを立証したのだ。

「鉄酸化物やマンガン酸化物はさまざまな元素を「ポイントは年代の古い斜面です」と加藤さんは吸着する能力を持っていますが、吸着する元素の説明する。
「拓洋第3海山の斜面には厚さ13cmの種類が異なります。鉄マンガンクラストは鉄とマ

鉄マンガンクラストも見つかりました。この厚さ

ンガン酸化物の凝集体として、コバルト、ニッケ

は北西太平洋で見つかった鉄マンガンクラストでル、テルル、白金など多様な種類の元素を大量に最大級です。鉄マンガンクラストが数mm成長す吸着しています」と生物地球化学が専門の菊池早るのに100万年、10cmなら数千万年かかります。

希子さんは解説する。

マリンスノーなどが降り積もる平らな海底では、

鉄マンガンクラストがどのようにできるのか、

鉄マンガンクラストは成長できません。それらがその成因を研究している加藤真悟さんや菊池さん

降り積もらない斜面で、しかも、これまで調査し

たちJAMSTECの研究者は2017年、高知大学、茨てきた拓洋第5海山よりも年代が古い海底を探し

城大学、筑波大学と共同で、房総半島の約350kmたのです」

鉄マンガンクラスト形成に関わる
マンガン酸化細菌の生態を探る

Ni2+

Ni

Co2+

MnO2
Co
Ni2+

Pt2+

Pt
Co2+

Pt2+

Blue Earth 152（ 2017）

3,200m付近
写真提供：臼井 朗

高知大学海洋コア総合研究センター 特任教授

4,300m付近
500nm

5,500m付近

鉄マンガンクラスト表面の
微生物

500nm

DHSリアクターで培養した微生物群

酸化するのか、その理由は実はまだはっきりと分と地球の共進化に興味を持って研究を進めていま

かっていません。マンガンを酸化するとはまった

す」と菊池さん。

く予想されていなかった納豆菌の近縁種にも、マ加藤さんは、「鉄マンガンクラストも微生物がつ鉄マンガンクラストの成因にはまだ大きな謎がンガン酸化細菌がいます。系統的にかなり離れたくり出したものであることを証明して、微生物の微生物が、進化の過程でそれぞれ独自に、マンガ

すごさを示したいですね」と語る。

生命科学
摘する。
「大気や海洋における一般的な温度や水ンを酸化する機能を獲得しているのです。いまま「これまで、海洋性のマンガン酸化細菌の研究

素イオン濃度（pH）では、水や海水に溶けたマンでに知られている複数のマンガン酸化酵素の塩基はほとんど行われていません。どんな餌や環境がガンイオンが無機的に酸化されるには膨大な時間

配列を比べてみると、かなり異なっています。そ好きなのか、その生態が分かれば、
DHSリアクターがかかります。一方、生物がマンガンイオンを酸のため、遺伝情報だけから未知のマンガン酸化酵でさらに効率よくマンガン酸化細菌を集積培養し化させる速度は、無機的酸化速度の1万倍以上も素の遺伝子を見つけ出し、その持ち主を特定するてバイオマンガン酸化物をつくらせ、レアメタル

速いといわれています。ですので、地球表層にあことはとても難しいのです。私はいま、独自のアの回収効率を向上させることができるでしょう。

るマンガン酸化物の大半は、生物が関与してできイデアで特定を進めているところです。もちろんそれにより、海水中の薄い濃度のレアメタルも効たものだと考えられています。ただし、鉄マンガ

そのアイデアは秘密です（笑）
」

率よく回収して資源問題の解決に貢献したいと思います」と井町さんは展望を語る。

ンクラストの形成にマンガン酸化細菌が関与して加藤さんや菊池さんは、拓洋第3海山で採取し医学いる証拠は得られていません。鉄マンガンクラス

た鉄マンガンクラストに付着していた微生物群を、

地球や生命への好奇心を原動力にして、井町さトに付着しているたくさんの種類の微生物群から、

DHSリアクターで培養する実験も進めている。そんたちはイノベーションの種を芽吹かせようとしマンガン酸化細菌を特定できていないのです」

こからマンガン酸化細菌を特定できれば、その生ている。

態を解明していく計画だ。
「誕生したばかりの初期地球の海洋や大気には特許情報が進展している。そこからマンガンを酸化する酵

酸素はなかったと考えられています。やがて光合●金属の回収方法及び回収装置

素の遺伝子を見つけ出し、その遺伝子の持ち主が成を行う微生物の誕生によって酸素が大気や海に分かれば、マンガン酸化細菌を特定できる。しか放出されました。すると海中に溶けていた鉄イオ

し、それは容易ではないと加藤さんは続ける。

ンが酸化して海底に堆積して、巨大な縞状鉄鉱層「そもそも、マンガン酸化菌がなぜマンガンをを形成したと考えられています。そのような生命し、その情報（塩基配列）を高速で解読する技術

26

拓洋第3海山
どの水深にもクラストが一面に広がる残されている、と微生物学が専門の加藤さんは指現在では、微生物群から遺伝子DNAを取り出

DHSリアクターによるバイオマンガン酸化物の形成
スポンジ部分でマンガン酸化細菌を集積培養して、バイオマンガン酸化物をつくらせる。最初に特許出願した手法では、レアメタル回収に十分な量のバイオ
マンガン酸化物ができてスポンジが真っ黒になるのに、600日以上かかった（写真右）。あらかじめ人工マンガン酸化物を付着させておく手法により、それを14日ほどに短縮することができた。

2,500〜2,700m付近

拓洋第3海山の水深3,200m付近で採取された鉄マンガンクラスト
鉄マンガンクラストの一種のコバルトリッチクラストで厚さ13cmに及ぶ。拓洋第3海山の調査は、「戦略的イノベーション創造プログラム（SIP）」の1つである「次世代海洋資源調査技術（海のジパング計画）」の一環として、
JAMSTECの無人探査機「かいこうMk-Ⅳ」を使って行われた。

査を行い、実際に確認して成因モデルが正しいこを吸着した鉄マンガンクラストが見つかっている。

バイオマンガン酸化物によるレアメタルの回収
マンガン酸化細菌がつく
るバイオマンガン酸化物
コバルト（Co）（MnO2）は、やニッケル（Ni）、
白金（Pt）など、さまざまな種類のレアメタルの吸着能力に優れている。

1,400〜1,700m付近

しまBE【問い合わせ先】JAMSTEC イノベーション推進課chizai@jamstec.
go.jp【 JAMSTECシーズ集】

JAMSTECの 最 先 端の研究や技術開発から生まれた、さまざ
まな分野に及ぶ特許を下記のWEBサイトで紹介しています。

（特許第5736592号）
 ンガン酸化細菌の集積培養方法、バイオマ●‌マ
ンガン酸化物の生成方法、金属の回収方法及び微生物群集（特開2016-168029）

Blue Earth 152（ 2017）27

真核微生物の研究から「燃えているような充実感」
を得る

Ma r i n e
Science
Seminar

地球情報館公開セミナー 第205回（2016年12月17日開催）

矢吹彬憲 海洋生物多様性研究分野 研究員

カビとヒトは似ている！？
私の研究対象は真核微生物です。生私が真核微生物に興味を持ったのは、ちをしています。個体の姿はまったく違

オピストコンツという生物群を知ったこいますが、ある時期の細胞はよく似てい物は、原核生物と真核生物に大別されまとがきっかけです。図1は、さまざまなるのです。共通した遺伝子の特徴があるす。原核生物は細胞内に核を持たず、真核生物が進化的にどのような関係にあことも知られています。これらの理由か

生命の設計図であるDNAがむき出しのるかを模式的に描いた系統樹です。オピ

ら、後生動物と真菌が近縁であり同じ生

ストコンツには、真菌、ヌクレアリア、物群に入ることは間違いないとされてい状態で入っています。真核生物では、

DNAは核のなかに収められています。

襟鞭毛虫、イクチオスポリア、後生動物

ます。こうしたことを知り、真核生物の

私たちヒトは真核生物です。ヒトのようが含まれています。真菌はカビやキノコ

進化はとても面白いと思いました。

なたくさんの細胞から成る多細胞の真核の仲間の総称、後生動物は多細胞の動生物に対して、単細胞の真核生物を真物の総称です。ヒトも後生動物です。大

核微生物といいます。私は、真核微生学の講義でオピストコンツを知り、衝撃

カビとヒトは、似ていないようで似て物を材料にして真核生物にどういう進化を受けました。カビとヒトはまったく似います。逆に、似ているようで似ていなが起きて、どのように多様化していったていないではないか！ と。

い生物もいます。たとえばノリとワカメのかを研究しています。

どのようなイメージをお持ちでしょうか？ 新しい知見で人類の抱える問題を解決したいと思っている志の高い人たちでしょうか？
自分の好きなことをしているストレスフリーの気楽な人たちでしょうか？
私の研究である「真核微生物を材料にした真核細胞の進化」に関する成果を紹介しながら、私自身がどのようなことに悩み、そして興奮し充実感を得てきたかを語ることで、研究者、

やぶき・あきのり。1983年、神奈川県生まれ。
金沢大学理学部生物学科卒業。筑波大学大学院
生命環境科学研究科構造生物科学専攻博士課程修了。博士（理学）。日本学術振興会特別研究員（PD）を経て、2013年より現職。専門は進化原生生物学。新規原生生物の探索とその系統分類学的研究および真核生物初期進化の解明に取り組んでいる。

そしてJAMSTECを身近に感じていただければと思っています。

ノリの細胞

シアノバクテリア
の一種

灰色植物

細胞膜

緑色植物

紅色植物

アサクサノリ・
スサビノリ

紅色植物
共生

数億年前に存在した従属栄養性の真核微生物

分かれば、寄生虫によって引き起こされ
核

葉緑体

共生
十数億年前に存在した真核微生物

ば共生になります。寄生と共生の境界が

小胞体

ワカメ

ワカメの
細胞
細胞膜
葉緑体

る病気の予防や治療にも役立つでしょう。そのなかで発見されたユニークな特徴、たとえば特殊な代謝経路や遺伝子

ミトコンドリア
ミトコンドリア

発現の仕組みなどが理解されれば、微生物のより効果的な応用利用につながる可能性も開けます。
ですが、一番の理由は自分が知りたい

核
小胞体

図2：ノリとワカメの成立進化史からです。謎を最初に解明して歴史に名を刻みたい、みんなからすごい！ といわれたい、という邪 な気持ちや承認欲求もないわけではありません。しかしよりしかし、細胞骨格やミトコンドリアのです。ノリは紅色植物門紅藻亜門ウシケ

単純に、不思議だ、知りたい、という気持ちに支えられて研究をしています。

なぜ研究者をやっているのですか？

内膜の構造、鞭毛の数などを見ると、オノリ綱アマノリ属、ワカメは不等毛植物と聞かれることがあります。
「燃えていピストコンツのメンバーの細胞は、互い

門褐藻綱ワカメ属です。どちらも海藻で孫とされているのが、灰色植物、緑色植

いと考えられていますが、その過程にはるような充実感」を味わえるからです。

によく似ているのです。ヒトの細胞に鞭一見すると姿もよく似ているように思え物、そしてノリを含む紅色植物です。そ分かっていないことも多くあります。十ハイインパクトな新種を探す

これは『あしたのジョー』の主人公、矢毛はない、と反論があるかもしれません。

ますが、系統的には近縁ではありませんのためノリの葉緑体は、シアノバクテリ

数億年前にシアノバクテリアを取り込ん生物の近縁関係を知るには、分子系

吹ジョーの言葉です。矢吹つながりで、

ところが、ヒトの精子と原始的な真菌で。細胞の構造がまったく違うので（図1）

アの細胞膜とそれを取り込んだ真核微だ真核微生物の正体も分かっていませ統解析を行います。さまざまな生物の遺タイトルにも使わせていただきました。

あるツボカビの遊走子は、ほぼ同じかた。ノリの細胞では、葉緑体は2す（図2）生物の食胞に由来する膜、合計2枚の膜ん。私たちがホウレンソウを食べても光伝子の塩基配列を読み取り、比較しま

合成ができるようにはなりません。シアす。遺伝子配列が似ているほどその生ています。ミトコンドリアの内膜は板状

一方、数億年前に生息していた真核ノバクテリアをなぜ共生体として利用で物同士は近縁であると考えられ、その情です。一方、ワカメの細胞では、葉緑体

微生物は紅色植物を食べていました。

きたのか、その過程で何が起き何が必報をもとに近縁な生物同士が線で結ば重膜に包まれ細胞内に独立して存在し

真核生物

ノリ

灰色植物
緑色植物

紅色植物
クリプトモナダディスコーバコノサ

パルピティア

ハプト藻
テロネミア

ロボサ
真菌

葉緑体
獲得

太陽虫
放散虫

ヌクレアリア
襟鞭毛虫

有孔虫

イクチオスポリア
ケルコゾア

後生動物
アプソゾア

ヘテロコンタ*ワカメ

アルベオラータ

原核生物

図1：真核生物の系統樹
Blue Earth 152（ 2017）

古細菌

ブレビアーテアリジフィリダディファイレーティア

オピストコンツ食べられた紅色植物が真核微生物のな要であったかは、いまだ謎が多く残されに連結し、ミトコンドリアの内膜は管状かで共生し、葉緑体として機能するようています。代謝反応など真核微生物のす。線が分かれる位置から分岐の順序です。こうした違いは、ノリとワカメのになったのです。紅色植物を取り込んだ細胞の特徴に関する進化プロセスにつも分かり、比較する生物と遺伝子の数を誕生の道筋の違いによるものです。

真核微生物が多様化し、不等毛植物がいても多くのことが分かっていません。

増やしていけば、より詳細な分子系統樹研究する余地がたくさんあります。

になります。

ノリもワカメも光合成を行います。光

生まれ、ワカメが誕生しました。そのた合成を行う生物は葉緑体を持っていま

めワカメの葉緑体は、紅色植物の葉緑なぜそういう研究が必要なの？ と聞

私は、新しい生物を見つけて解析す

す。葉緑体はもともとシアノバクテリア

体を覆っていた2重膜に、紅色植物の細かれることもあります。共生に伴う細胞ることで分子系統樹に新たな枝を追加の劇的な進化を理解することで、細胞のする、という研究をしています。新たなという単細胞の原核生物でした。十数億

胞膜とそれを取り込んだ真核微生物の年前に生息していた真核微生物はシア食胞に由来する膜が加わり、合計4枚のノバクテリアを食べていました。食べらシアノバクテリア。
膜に覆われているのです（図2下）

成り立ちについての基本的な情報を得る

枝が加わることで、分岐関係が不明瞭ことができます。共生を可能にした生物だった部分が明瞭になる場合があります。近縁関係が不明であった2つの生物れたシアノバクテリアは通常消化されてこのように、細胞の構造から生物がどの性質を理解することで、人工的に共生しまいますが、消化されずに共生体としのように進化してきたかが分かります。

関係をつくり、生物に新たな機能を加えて機能するものが現れ、葉緑体になった真正細菌。
に覆われているのです（図2上）れた分子系統樹をつくることができまは4重膜に覆われ最も外側の膜は小胞体

メタモナダ

リューコクリプタ

28

細胞の構造を見ると進化が分かる

皆さんは、海洋研究開発機構（JAMSTEC）で働く研究者にとされています。最初にシアノバクテリ

真核生物の進化を研究する理由

アを取り込んだ真核微生物の直接の子葉緑体ができた基本的な流れは正しることができるかもしれません。共生と群の中間に位置する生物が加わること

で、3つが互いに近縁であることがはっ

寄生は紙一重です。寄生は宿主を殺しきりしたりするのです。そのような生物てしまいますが、バランスが取れていれは進化を理解する上で有用な情報を持Blue Earth 152（ 2017）29

図5：ツクバモナス（Tsukubamonas globosa）

さまざまな真核生物

筑波大学の池で発見し、新種として記載した真核微生物

Try. brucei
Bo sai. AY4
Lei. major
Eue. gracilの光学顕微鏡写真。2本の鞭毛を持つ。

Dipl sp. A

Rec. am. AY1
J.li. AY117
AND. ic. AY1
And. go. AY9

ツクバモナス

ツクバモナスはエクスカ
バータのなかで最も祖先的であるとされるディス
コーバというグループに入るが、最も祖先的な真Na. grubern
Tetm. rostr

核微生物ではない。JB

は、ディスコーバのなかで最も祖先的であるとさジャコビダ（ジャコバ類）

JB

ディスコーバ

れていたジャコバ類よりも祖先的な真核微生物であることが分かった。

っている場合が多く、ミッシングリンク

もしれないと思い、まずはパルピトモナ

ト種です。哺乳綱より上の階級の新種でアという原核生物が共生したものです。

です。数年後、最も祖先的な真核生物

よく分かっていません。一方で、ディプ生物として発見が期待されています。

ス（Palpitomonas bilix）と名付けて論文す。今世紀最大の発見とはいえません

ミトコンドリアは原核生物に由来する独を発見！ と発表できるかもしれません。

ロネマ類とヘミスタシアで遺伝子の断片

私はそんなハイインパクトな真核微生

発表しました。その後で遺伝子の数を増が、パルピトモナスの発見は気持ちを高自のゲノムを持ち、その構造は生物によ

物の探索を続けてきました。そして2006

やして分子系統解析を行い、大々的に発

ぶらせてくれる成果でした。

って違います。最も祖先的な特徴を残進化のメカニズム解明に挑む

そこに異なる進化圧があったことを示唆

年、太平洋のパラオで見つけたのです

表しようともくろんでいました。しかしすといわれている真核生物のミトコンド

生物進化のメカニズムの解明は、生しています。おそらくヘミスタシアはよ。それは知られている真核微生物（図3）

現実はそんなに甘くありませんでした。

子を使って真核生物全体の分子系統解

物学における最重要問題です。ダーウとは違う姿をしていたので新種に違いな157個の遺伝子を用いて系統的位置を析を行いました。その結果、パルピトモ

リアゲノムには100個の遺伝子が存在しり短いRNAを正確に連結する機能が備

最近、スイスの研究者が250個の遺伝化の程度が異なっているということは、わっていると考えられます。その機能をています。ヒトでは37個です。進化にィンが提唱した適者生存モデルでは、伴ってミトコンドリアゲノムの遺伝子数

過酷な競争を勝ち抜いてきたものが生明らかにすることで、この一見無駄に思われる仕組みが成立した背景と意味を解析すると、パルピトモナスはクリプチ

ナスを含むクリプチスタは、最初にシア

その真核微生物は、葉緑体はないもの

スタというグループのなかで最も祖先的ノバクテリアを取り込んだ真核微生物とは減っていくことが知られているので、き残っていることになります。しかし、の、細胞骨格が原始的な緑色植物に似て。
な生物であることが判明しました（図4）

近縁か、その子孫である可能性が示唆さ

遺伝子数が多いほど祖先的ということ

このモデルだけでは説明できないこと理解できると思います。そこから、適者

いと考え、詳しく調べました。

いました。6個の遺伝子を使った分子系

シアノバクテリアを共生させた最初の真れています。パルピトモナスのゲノムをになり、そのようなミトコンドリアゲノ

がたくさんあります。どのようにして現生存ではない、明確な優位性がなくても解析することで、葉緑体そして植物細胞ムを持つ生物はより祖先的な系統であ在ある多様性が生じたのか、進化を駆成立する進化プロセスのモデル化がで示唆されました。最初にシアノバクテリ

核微生物ではなかった。でも1属1種で1亜門を構成している生物でした。ヒトは、の成立に関する知見が得られるかもしれる可能性が高くなります。

動するほかのメカニズムはあるのか、そきるのではないかと考えています。

アを取り込んだ真核微生物の生き残りか

脊椎動物門哺乳綱霊長目ヒト科ヒト属ヒません。引き続き研究を進めています。

統解析でも緑色植物と近縁であることがシア（Hemistasia phaeocysticola）に注目し新しいものが見つかると興奮して、で伝子数を調べました。100個を超えるこています。この生物は1900年に記載さも大発見ではなかったとがっかりする。

れた後、あまり研究がされていませんでまた興奮するものに出会って、大発見とこの解析結果からは、ツクバモナスが最した。私たちの分子系統解析によってなり満たされる。さらによいものを見つ。
かしてグルグル回っていました（図5）も祖先的な真核生物である可能性はな

ディプロネマ綱に属するディプロネマ類

けたいと頑張り、またがっかりしたり満

これまで見たことがない細胞運動なの。それでも1属1種で1いようです（図6）の新系統であることが判明しました。デたされたり。研究者はそんな日々を送っ

綱を構成する生物で、分類学的にも細ィプロネマ類は遺伝子の構造が最も複ています。若い人たちにはぜひ、研究

胞構造の進化を理解する上でも価値の雑な生物群として知られています。通

かりました。鞭毛が2本あり、それを動で、新種の期待が高まりました。
細胞骨格を調べると、エクスカバータという生物群に属すことが分かりました。エクスカバータには細胞に捕食のた

灰色植物（微細藻）
シアノバクテリアの一種

緑色植物（微細藻）

一次植物

緑色植物（陸上植物）

リューコクリプタ

紅藻の共生（葉緑体化）
葉緑体消失？

（従属栄養性真核微生物）

クリプチスタパルピトモナス（従属栄養性真核微生物）

紅色植物（微細藻）
紅色植物（海藻）

一次植物

図4：パルピトモナスの分子系統樹上の位置
パルピトモナスはシアノバクテリアを共生させた最初の真核微生物ではないが、クリプチスタのなかで最も祖先的な生物であることが分かった。パルピトモナスは葉緑体を消失しているが、同じクリプチスタに含まれるクリプト藻は葉緑体を持っている。それは、共生した紅色植物に由来する。
Blue Earth 152（ 2017）とを期待していましたが、70個でした。

高い発見であると自信を持っています。

めの溝があり、真核生物の祖先は同様

今度こそ最も祖先的な真核生物か？

の構造を持っていたと考えられていま期待した発見でなくてもへこまないのす。エクスカバータの新種は、最も祖先が私の長所です。2016年にアメリカに的な真核生物である可能性があり、そ

クリプト藻（微細藻）共生（葉緑体化）

研究者からのお願い

発表した後、ミトコンドリアゲノムの遺持ちが高ぶるような真核微生物が見つ真。光学顕微鏡は生きたままの姿を観察できる。電子顕微鏡を用いると細胞の構造などを詳しく観察することができる。

の解明にも挑んでいます。
その研究では真核微生物のヘミスタ

茨城県にある筑波大学の池からも気パラオで発見し、新種として記載した真核微生物。左は光学顕微鏡、右は電子顕微鏡による写発見した真核微生物をツクバモナス（Tsukubamonas globosa）と名付けて論文

筑波大学の池からも新種を発見
図3：パルピトモナス（Palpitomonas bilix）

30

図6：ツクバモナスとJBの分子系統樹上の位置

こから真核細胞の成立、進化に通じる知見の獲得が期待できます。

職を魅力のある職業の1つと考えていた

常、1個の遺伝子はつながった塩基配列

だきたいと思います。

としてゲノム上に存在しています。とこ生物の進化や多様化プロセスの解明

ろが、ディプロネマ類では1個の遺伝子といった研究は、それが分かったとしてが200塩基くらいずつに断片化し、ゲノも人類の繁栄にはなかなか直結しませム上でばらばらに存在しているのです。

ん。しかし、すぐに役立つ研究だけで行った際には、韓国とブータン出身の研

ヘミスタシアの遺伝子はさらに細かく、なく多様な研究があるからこそ、次につ究者たちが発見したJBという真核微生70塩基くらいずつに断片化しているこ

ながる研究が生まれるのだと思います。

物について一緒に研究をしました。まとが、私たちの解析から分かりました。

遺伝子部分のDNAはRNAに転写さ基礎研究についても長く温かい目で見ていただけるとありがたいです。

早速、分子系統解析を行いました。

ず、溝の存在からエクスカバータである

すると、その生物はエクスカバータのなことが分かりました。期待に胸を膨らまれ、その情報をもとにアミノ酸が連な

私たちは、自分が知りたいことを研究

かで最も祖先的な可能性があるディス

せて分子系統樹をつくると、JBはミトコ

り、タンパク質がつくられます。遺伝子して満足するだけでなく、その内容を皆が細分化されてしまうと、転写された短さんに知ってもらい、すごい、面白いとグループに比較的近縁だが異なる系統

いRNAをつなぎ合わせる必要がありま

共感していただきたいと思っています。

コーバというグループに入りました。期
待が高まります。さらに細胞内にあるミンドリアゲノムに100個の遺伝子を持つ

トコンドリアのゲノムを解析しました。

の生物であることが分かりました（ 図ミトコンドリアは、αプロテオバクテリ。いまミトコンドリアゲノムを解析中
6）す。なぜディプロネマ類では断片化した

これからも私たちの研究に興味を持っ遺伝子を持つのか、その進化的意義はていただけるとうれしいです。

BEBlue Earth 152（ 2017）31

BE Room『Blue Earth』定期購読のご案内

Information

http://www.jamstec.go.jp/j/pr/publication/index.html

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2017年10月発行
隔月年6回発行
第29巻 第5号（通巻151号）

151■ 申し込み方法
Eメールまたは電話でお申し込みください。
Eメールの場合は、①〜⑤を明記の上、下記までお申し込みください。
① 郵便番号・住所 ② 氏名（フリガナ） ③ 所属機関名（学生の方は学＊購読には、1冊本体286円＋税＋送料が必要となります。

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		 〒236-0001 神奈川県横浜市金沢区昭和町3173番25
		 TEL. 045-778-3811（代表）

外核・マントル対流と
環境変動

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		 〒035-0022 青森県むつ市大字関根字北関根690番地
		 TEL. 0175-25-3811（代表）高知コア研究所

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さい。入賞者特典として研究船の体験乗船を予定しています。

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Blue Earth 152（ 2017）

東京事務所

ISSN 1346-0811

2017年2月発行
隔月年6回発行
第29巻 第1号（通巻147号）

147

Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology「みらい」で南太平洋を縦横断して海洋地球大変動を探る
珪藻の休眠胞子から地球変動と生物進化を読み解きたい

ホームページにも定期購読のご案内があります。上記URLをご覧ください。

国立研究開発法人海洋研究開発機構の研究開発につきましては、次の賛助会員の皆さま
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詳しくは、JAMSTECのホームページをご覧ください。

32

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第29巻 第6号（通巻152号）2017年12月発行
発行人

田代省三 国立研究開発法人海洋研究開発機構 広報部

編集人

田村貴正 国立研究開発法人海洋研究開発機構 広報部 広報課

Blue Earth 編集委員会

晃（p24-27）、鈴木志乃（p1、p20-23、p28-31、裏表紙）

岡本典明／ブックブライト（p2-17）、坂元志歩（p18-19）
デザイン

株式会社デザインコンビビア（飛鳥井羊右、山田純一、岡野祐三）

撮影

  藤牧徹也（p16）

ホームページ http://www.jamstec.go.jp/

オマーン掘削プロジェクトによって採取されたオマー
ンオフィオライト基底部のコア。炭酸塩岩化した変かんらん岩である。1億年前に形成された海洋プレートのマントル部分に相当する。

Pick Up
JAMSTEC

提供：高澤栄一 教授（新潟大学）

152号
2017年 12月発行 隔月年6回発行 第29巻 第6号（通巻152号）

海洋プレートの “化石” オマーンオフィオライトのコアを「ちきゅう」で集中解析
海洋地殻とマントルの最上部から成る海洋プレートは、中央海嶺という海底火山で生まれ、移動し、海溝で地球内部に沈み込む。それに伴い水や炭素や熱が、大気・海洋と地球内部との間でやりとりされる。このようなプレートテクトニクスが確認されている惑星は地球だけだ。
地球の特徴である海洋プレートだが、その詳しい構造や性質はよく分かっていな
い。海洋プレートを知る上で重要な情報をもたらしてきたのが、アラビア半島の東端
ーチス海でつくられ、8000万年前に陸上に乗り上げた海洋プレートの “化石” だ。
このオマーンオフィオライトを複数地点で掘削する「オマーン掘削プロジェクト」
が、国際陸上科学掘削計画（ICDP）のもとで2016年12月から行われている。第1期は2017年3月に終了し、第2期は2017年11月から2018年3月まで行われる予定だ。
第1期では、海洋地殻の中部～下部に相当する地層を3ヵ所でそれぞれ400m、マントルに相当するオフィオライト基底部を300m掘削し、岩石試料（コア）の採取に成功。全長1,500mに達するコアは日本へ運ばれ、静岡県の清水港に停泊中の地球深部探査船「ちきゅう」の船上設備を用いて2017年7月15日から2ヵ月間、24時間体制でさまざまな解析が行われた。得られたデータから海洋プレートの構造や性質を解き明かしていく。
「ちきゅう」は、“生” の海洋プレートを掘削してマントルを採取することを目指している。その実現のためには、海洋プレートの構造や性質を知っておくことが不可欠だ。オマーン掘削プロジェクトは、人類初のマントル掘削につながっていく。
撮影された映像を JAMSTEC のウェブサイトで見ることができます。
http://www.jamstec.go.jp/j/about/press_release/20170824/

古紙パルプ配合率70％再生紙を使用

編集・発行 国立研究開発法人海洋研究開発機構 横浜研究所 広報部 広報課〒236-0001 神奈川県横浜市金沢区昭和町3173-25に広がる「オマーンオフィオライト」と呼ばれる地層である。それは、1億年前にテ

定価 本体286円＋税