[ 表紙 ・ 裏表紙 ][ 編集後記 ]特集 海から見えてくる地球環境

地球環境変動の カギを握る海洋
地球温暖化で注目される
海洋の炭素循環世界気象機関（WMO）の統計によれば、世界の平均気温は
明らかに上昇を続けている。１９９５年に発表された「気候変動に関する政府間パネル（IPCC）」の第二次報告書は、人為的な影響による地球温暖化が進行していることを、はっきりと指摘した。地球温暖化の主な原因とされるのが、化石燃料の消費や森林伐採などによって増加する二酸化炭素だ。産業
革命前には、およそ２８０ppmだった大気中の二酸化炭素濃度
は、その後の産業の発展とともに増加を続け、現在ではおよそ３６５ppmにまで達している。この５０年ほどの増加は特に激しい。温室効果ガスのひとつである二酸化炭素が大気中に増えたことによって温室効果が強化され、そのために温暖化が進行しているものと考えられている。そうしたなか、今後
地球温暖化がどのように進んでいくかを予測することの重要性が高まっている。しかし、現在のところ、地球上で二酸化炭素がどのような過程で、どのように分配されるのか、その循環過程ははっきり分かっていない。なかでも不明な点が多いのが、地球の表面積の７割を占め、大気圏の約５０倍の炭素

温室効果のメカニズム

量を内包しているといわれる海洋の働きだ。海洋が大気中の地球に降りそそぐ太陽放射の約３０％は、雲・積雪・砂漠によっ二酸化炭素の変動に対してどのように対応しているのかを解吸収された太陽放射は、熱となって地表面を暖め、今度は地表明することが、いま求められている。

外放射の一部が二酸化炭素などの温室効果ガスに吸収され、再て反射されるが、７０％は地表面（海洋を含む）に吸収される。
面から赤外放射として、熱が宇宙へ向けて放出される。その赤び放射される。そのなかで下方に向かって放射されたものが再度地表面を暖める。

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海洋は二酸化炭素の貯蔵庫

こうした炭素の収支については、これまでも数多く発

ＩＰＣＣ第二次報告書（１９９５年）の炭素収支によると、表されているが、研究者によってその数値は異なり、明石油・石炭など化石燃料の消費や、森林破壊などの人間確な定量化はまだ行われていない。ＩＰＣＣの見積もりで活動によって大気中に放出される二酸化炭素は、炭素換も、約１.３ギガトンの吸収源については不確定な部分が算で年間に約７.１ギガトン。このうちの約２ギガトンを海大きい。ただ、こうした収支からはっきりといえるのは、

洋が吸収し、約０.５ギガトンを森林が吸収、その他の地

海洋が大気中の二酸化炭素の重要な吸収源になっている

球規模の吸収が約１.３ギガトンあるとしている。そして、ということだ。

残りの３.３ギガトンが大気中に残留すると見積もっている。

海洋は、つねに大量の二酸化炭素を吸収し、また放出している。その年間のやり取りの量（循環する量）は、海洋における炭素循環
大気中の二酸化炭素は海水に溶け込んだり、海洋の生物活動を通して海洋に進入する。海洋内では溶存態として、または粒子態として移動する。その一部は再び大気へ戻り、一部は海底堆積物へ取り込まれる。海洋における炭素循環過程を調査するためには船上からの採水

２０リットルの採水器が３６本設置されたロゼット採水器による海水中の化学成分の分析、セジメントトラップ実験による沈降粒子の捕集、ピストンコアラーによる採泥等の海洋観察を行う。

炭素換算で年間に１００ギガトンに及ぶともいわれている。
では、二酸化炭素はどのようにして海洋に吸収されていくのだろうか。

セジメントトラップで採集された試料4くする要因のひとつになっている。
「生物ポンプ」は、陸上でいえば森林が二酸化炭素を吸収する過程に似ている。海中で森林の働きをするのは、吸収の過程には、「溶解ポンプ」「生物ポンプ」などが植物プランクトンだ。植物プランクトンは、海中の窒ある（ほかに「アルカリ・ポンプ」がある）。「溶解ポン

素・リンといった栄養塩を取り込み、二酸化炭素及び太プ」は、大気中の二酸化炭素が、海面の表層へ物理的・

陽の光エネルギーを使って光合成を行い、有機物をつく

化学的にとけ込む過程だ。酸素や窒素など他の気体に比る。植物プランクトンが活発に活動すれば、その分海中

べると、もともと二酸化炭素は格段に水に解けやすい性の二酸化炭素の分圧（濃度）は低くなるため、その分、質を持っている。また、１気圧下で０℃の海水に１,４６０

大気から溶解しやすくなる。

ml／ｌ、２４℃の海水に７２０ml／ｌというように、海水温度

植物プランクトンは、あるものは動物プランクトンやが低いほど（また、圧力が高いほど）よく溶ける。一般

魚などのエサとなり、その糞として、またあるものはやに高緯度海域で二酸化炭素がよく吸収され、赤道周辺でがて死骸となって深海へ沈んでいく。こうして二酸化炭放出されるといわれるのは、このためだ。さらに、海面

素（炭素）もいっしょに深海へと運ばれていく。このシ

時系列式セジメントトラップ。

の物理的な状態も大きく影響する。海が荒れたり、強風

ステムが「生物ポンプ」だ。もちろん、そのすべてが深海中に１年間係留し，沈降粒子を採集するで白波が立つなどの状態も、二酸化炭素をとけ込みやす

海底に堆積するわけではない。深海の海水に無機物、有5Blue Earth Japan Marine Science and Technology Center

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したがって、珪藻が繁殖する海は食物連鎖も効率よく進洋観測船では、厳しい環境のなかでの観測は難しかった。

み、その結果、マリンスノーとして深海に運ばれる二酸

そこで期待されるのが、荒天下でも安定した観測が行え化炭素の量も多くなる。湧昇流の盛んな高緯度海域で、る海洋地球研究船「みらい」の活躍だ。現在、「みらい」

春になると爆発的にプランクトンが繁殖する様子を「スは北西部北太平洋において、高緯度海域における物質循

プリング・ブルーム」と呼ぶが、このとき大量に増える

環研究を実施し、多くの研究者とともに、海洋の炭素循のが珪藻であり、そうした海域では二酸化炭素の吸収も環をコントロールする生物地球化学的因子に関する研究促進されると考えられている。一方、表層の水温が比較を継続している。これに続いて太平洋南極海域でも調査的高く成層化傾向にある中低緯度の海域は、栄養分も乏を予定している。これらの研究は、全海洋の持つ地球環

しいが、そんな厳しい環境のなかでも繁殖できるのが円境に対する制御機能を明らかにするための、大きな鍵を石藻だ。だが、こうした海域では、二酸化炭素の吸収は握っている。

あまり期待できない。
今後、地球温暖化が進行すると、円石藻の繁殖に適した海域が増加し、海洋の二酸
化炭素吸収力が低下してしま
い、さらに温暖化傾向が促進
されるとシミュレーションする研究者もいる。

急がれる海洋の炭素循環メカニズムの解明
大気中二酸化炭素の循環経路に関する定量的な把握は、将来の地球環境を予測するためにも重要な課題といえる。
なかでも、最大の吸収源である海洋の炭素循環のメカニズ
ムの解明は急務とされている。
現在、各国が様々な海域で物機物などの形で溶け込んだまま存在し、やがて湧昇流とだ。珪藻種は、海水中のケイ素（シリカ）を使ってガラ質循環研究を実施し、各海域して、また深層の大循環などによって、長い年月の後にス質の殻をつくる。これに対して、炭酸カルシウムによにおけるプロセス研究を行っ

再び表層へ押し上げられ、大気中に放出されるものも多ってその殻をつくるのが円石藻種だ。円石藻が炭酸カルている。そうしたなか、研究い。「生物ポンプ」は、海洋が大気中の二酸化炭素を吸シウムを生成する段階で、いっしょに二酸化炭素をつくがまだまだ遅れているのが、収する上で大きな働きを担っているが、これが温暖化がり出し、海水の二酸化炭素分圧を高めてしまうのだ（サ

北西部北太平洋と南極海だ。

進行した今後も、同じように働き続けるかというと、そンゴが石灰質の骨格をつくる過程もこれと同様）。つまこれらの高緯度海域は、海水

れは定かでない。たとえば、気温の上昇とともに海洋のり、海水表層に大量の円石藻が繁殖している海域では、温度が低く、荒天が多いため、表層の水温が上がってしまうと、軽くて温かい水が表層

二酸化炭素の吸収は効果的に行われないということにな

特に冬季において大気中の二をフタのように覆い、栄養塩に富む冷たい水の上昇が妨る。ただし、これは短期的に見ればの話で、もっと長い

酸化炭素が活発に吸収されてげられ成層化してしまうことが考えられる。そうなると、サイクルで見ると、炭酸カルシウムは炭酸塩補償深度いると考えられ、炭素循環の表層部の栄養塩は不足し、植物プランクトンの量も減っ（深度２、３千ｍ以下）といわれる深海に運ばれると溶解「溶解ポンプ」の働きを理解すてしまい、「生物ポンプ」の機能が衰えてしまうからだ。

し、その海水のアルカリ度を高め、酸である二酸化炭素る上で重要だ。また、栄養塩を中和させる働きを持つ。そして、長い年月の後、そのの蓄積された深層水湧昇に関深層の水が表層に湧昇したとき、たくさんの二酸化炭素

連して、高い基礎生産力を持二酸化炭素を吸収し、深海へ運ぶ働きを担う植物プラを吸収する（この働きを「アルカリ・ポンプ」という）。

つ珪藻種植物プランクトンにンクトンだが、どれも同じように機能しているわけでは

また、栄養豊富な海域に繁殖する珪藻は、円石藻など

よる「生物ポンプ」の働きもないことが知られている。問題は植物プランクトンの殻に比べて数倍大きく、一般に有機物を生産する量も多い。

注目される。だが、従来の海プランクトンによって吸収能力が異なる

6「みらい」は船内に観測研究設備も備えた最新の観測船

7特集 海から見えてくる地球環境

エル・ニーニョの謎に迫る

エル・ニーニョ現象とは何か
クリスマスのころから海水温が高くなり雨が多くなる
現象が、数年ごとにやって来ることは、南米ペルーの沿岸部に暮らす人々の間では古くから知られていた。そうした年は、海でカタクチイワシなどの小魚にかわって、回遊型のカジキマグロが獲れたり、砂漠地帯一面に花が咲くといった神の恵みがあった。そこで彼らは、この現象を「エル・ニーニョ（神の子）」と呼んだ。しかし、後にイワシ漁などの漁業が盛んになり、小魚をエサにする海鳥たちの糞が肥料として使われるようになると、「神の子」というほどありがたい現象ではなくなった。
通常、東太平洋熱帯域のペルー沿岸部では、北西へと吹く貿易風が表層の暖かい海水を西へ運び、そこに深層

世界各地に異常気象をもたらす
壮大な大気・海洋相互作用から豊富な栄養塩を含む冷たい海水が湧き上がっている（沿岸湧昇）。こうした海域ではプランクトンが繁殖し、それをエサとする魚も豊かだ。ところが、エル・ニーニ
ョがおきると、表層の暖水層がとどまったまま湧昇流にフタをする形となり、魚やそれをエサとする海鳥たちも減少してしまう。また、陸地では、大雨によって洪水などの自然災害がおきることもあった。
この気候の変動が、どうやらペルーだけのことではな
く、中南米をはじめ、東南アジア、オーストラリア、さらにはインド、アフリカの干ばつなどとも関連していることに研究者たちが気づき、やがて、エル・ニーニョは、
地域的な気候変動だけでなく、世界的に影響を及ぼす壮大な気候変動を表す言葉になった。
一方、エル・ニーニョが研究者たちに注目される半世紀ほど前、インドの気象庁長官を務めたウォーカー卿（イギリス）は、南半球太平洋海域のいくつかの地点の気圧変化を観察するなかで、太平洋を挟んだ東西に、一方の気圧が高くなるともう一方が低くなるというシーソーのような相関関係を見つけた。彼はその現象を「南方振動」と名づけた。そして、その東部と西部の格差が大きくなったとき、世界の各地で気候変動がおきているこ

エル・ニーニョは、スペイン語で「神の子」を意味する。
９７〜９８年のエル・ニーニョ現象は観測史上最大規模ととが分かった。
エル・ニーニョの研究が盛んに行われるようになった、いまから２０年ほど前、ある研究者が、海洋で生じいわれ、インドネシアの干ばつによる森林火災、アフリるエル・ニーニョと大気の変化である南方振動とが対応

カのソマリアでの大雨など、世界各地に大きな被害をもしていることに気づいた。エル・ニーニョが発達した年たらした。いったいなぜこのような現象が生じるのか、

エル・ニーニョ現象と南方振動は、ひとつの現象の異な

その仕組みにせまる。

る側面であることが分かった。そして、海洋の現象と大には、南方振動の偏差も非常に大きかったのだ。後に、気の現象が、密接に関係し合っていることが理解されるようになっていった。

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大気−海洋−海氷相互作用

アリューシャン低気圧

親潮

亜寒帯循環

シベリア気団

偏西風
中規模渦

アジアモンスーン
黒潮

亜熱帯

循環
ウォーカー循環

北赤道海流
暖水プール

エル

・ニーニョ／南方震動
貿易風

ハドレー循環太平洋における海洋と大気の動き
西部熱帯太平洋の暖水プールは、年間を通じて28度以上の海面水温を保ち、地球全体の大気の動きに大きな影響を与える熱源となっている。日本の夏の気候を左右する太平洋高気圧もその影響を受けている。この暖水プールの東方への移動によって、各地に異常気象をもたらすエル・ニーニョ現象が引きおこされる。

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エル・ニーニョ

ラ・ニーニャ
水平分布

暖水の
蓄積

西風

東風

暖水

水温の鉛直断面

西太平洋熱帯域に，トライトンブイを設置

深
さ

深
さ

２０℃等温

西太平洋

東太平洋

ラ・ニーニャ時には東風である貿易風が卓越し、赤道線上の暖水を西大平洋に押しやり暖水が蓄積される。

エル・ニーニョ現象の解明に力を発揮するトライトンブイ

エル・ニーニョ現象はどのようにしておきるのかつがおこる。
エル・ニーニョの発達を考えるときに重要なのは、大太平洋赤道域では、通常、東から西へ吹く貿易風によっ

気と海洋が結合したときに、「正のフィードバック」がて、暖かい海水が太平洋の西部に集められる。そして、イ促進されるということだ（ビャルクネスのメカニズム）。

ンドネシア周辺に上昇気流がおき、雲が立って雨を降らせ

強い西風が吹き込めば、上昇気流は強くなり、対流も激る。軽くなってさらに上昇した大気は、やがて水平方向にしくなり、吹き込む西風はさらに強まる。それによって移動し下降する。そのなかで東方に移動した気流は、再び暖かい海水もさらに集まるようになる。

今回の観測では、１９９８年の５月にエル・ニーニョが終息
後、ラ・ニーニャが２年継続し、その間東風が続き、暖
水蓄積の指標である２０度等温線が２０００年３月〜４月に平
年より３０mも深くなった。

夏の天候不順や、日本を通過する台風が少なくなるなどの影響が出るといわれている。

大気現象に大きな影響を与える海洋変動

２０℃等温

西太平洋

東太平洋

エル・ニーニョ時には暖水が東に移動し、西大平洋で暖水の層が薄くなり、東大平洋で厚くなるので東大平洋の水温が平年よりも上昇する。
エル・ニーニョの発生は、西大平洋に蓄えられた暖水が西風により東に押されることがきっかけとなる。

を西太平洋に配置し、観測システムの充実を図っている。
これらにより、熱帯海域で発生するエル・ニーニョの研究は大きく進展した。今日では、上記のようにエル・
ニーニョの仕組みはかなり分かってきた。だが、西太平
洋でのエル・ニーニョの発生機構にはいまだ諸説があ

１９８０年代以降、気候システムを構成する地球大気のり、その発生に重要な役割を演ずるであろう西太平洋の動きが、海洋の変動に大きく依存していることが徐々に

暖水プールの維持機構の解明など、その物理過程につい貿易風として東に吹き、暖かい海水を西太平洋に送り込む。

また、エル・ニーニョが特に注目されるようになった

明らかになりつつある。エル・ニーニョ現象は、その良てはまだ完全に理解されていない。また、アジア・モン

ところが、エル・ニーニョのときには、貿易風が弱くのは、その影響力の大きさによる。熱帯域だけでなく、い例といえる。だが、陸上と異なり、海洋では継続的なスーンとの相互作用の解明、大気・海洋結合モデルを用なり西風の突風が吹くなどの影響で、西部に集められた

中高緯度地域の気候にも様々な異変が現れている。これ

気象及び海象観測は難しい。

いた発生予測、さらには、エル・ニーニョが発生する熱

暖かい海水の塊が東へ広がっていく。上昇気流の中心もを説明するのが、大気のテレコネクション（遠隔影響）

そうしたなか、大きな効果を発揮したのが、米国海洋帯海域に隣接する中高緯度海域でおきている１０年規模

東へ移り、循環した大気がさらに西風を強める。逆に東といわれるものだ。これは「ある程度距離をおいた地点

大気庁の太平洋海洋環境研究所が日本、フランスなどのの海洋変動との関連性の解明などもこれからの課題になからの貿易風は弱まり、暖かい海水はどんどん東へと移での気候変動同士の関係」と説明される。太平洋という国々と協力して太平洋熱帯海域に配置してきたTAOブイっている。インド洋にもエル・ニーニョとよく似た機構

動していく。こうして太平洋赤道域の中部から東部に暖巨大な海域を舞台に展開される大気・海洋相互作用、エだった。これまでに約７０基が配置され、水温や海流なを持つ大気・海洋相互作用が確認された今日、太平洋と水が集められる。そして、雲が多く発生し雨を降らせ、ル・ニーニョは、次々に連鎖を引きおこし、地球の様々どに関する貴重なデータを送り続けている。さらにセンインド洋を結ぶインドネシア通過流における熱の交換過

逆に西部では雨が減少して、インドネシアなどでは干ばな地域にその影響を及ぼすと考えられている。日本でも、ターでは、海洋観測機能を充実させたトライトン・ブイ

程の解明なども今後の研究が待たれるところだ。

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特集 海から見えてくる地球環境

未知の海域・オホ ーツクへ
海洋地球研究船「みらい」
初めて千島列島沖で３３日間の研究航海を実施
千島列島沖及びオホーツク海を含む北西部北太平洋海
域は、非常に高い生物生産と太平洋中層水形成の場として、全地球規模の炭素循環を解明する上で極めて重要な海域のひとつと考えられている。しかしながら、同海域ではこれまで系統だった総合的な観測は行われていなかった。だが、昨年から許可申請を行ってきた
ロシア排他的経済水域内における海洋観測が認められ、ようやく今年の５〜６月に、「みらい」によるこの海域での研究航海が実現した。３３日間の研究航海は、
どのように行われたのだろうか。

日本の観測船による初めての総合的な物質循環研究が実現

全地球的な規模で海洋の物質循環過程の長期変動を観測する国際プロジェクト・JGOFS（世界海洋フラック

太平洋で観測を行っているが、この海域でどうしても避積しているのかを明らかにすることは、この海域の物質

けて通れなかったのが千島列島沖だった。

循環研究の必須の課題のひとつである。さらにもうひと

現在、大気中の二酸化炭素は増加を続け、地球温暖化ス研究）の一環として、これまで各国の研究者たちが赤東カムチャッカ海流は、千島列島に沿うように南下し、つ、この海域では春季にプランクトンが大発生（春季ブを促進しているといわれる。海洋は、その大気中の二酸道域から南氷洋を含む世界のいろいろな海域で、物質循

その一部がクレゼンシュターナ海峡からオホーツク海にルーム）する。その発生メカニズムとそれに伴う物質循

化炭素濃度をコントロールする重要な役割を担ってい環に関する観測を行ってきた。そして最後に残ったのが、入り、また、ブッソル海峡から出てきたオホーツク海の環過程を定量的に把握することも、極めて重要なテーマる。だが、実際に海洋がどの程度の二酸化炭素を吸収し北西部北太平洋海域だった。日本の研究機関は、協力し海水が、南下してきた東カムチャッカ海流と合流して、になっていた。

ているのか、また、どのようなメカニズムでそれが行わながら今後この海域を重点的に観測していくことを決め親潮となって北海道沖を南下している。太平洋中層水のオホーツク海及び千島列島周辺における調査には、ロれているのかは、まだよく分かっていない。それを解明ている。そして、その観測調査の中心になっているのが、生成機構はまだはっきりとは分かっていないが、親潮がシアの協力が不可欠だ。しかし、ロシア側はこれまでこするために、いま世界中の化学関係の海洋研究者たちが海洋地球研究船「みらい」だ。

その生成の主な役割を担っているといわれている。このの海域での日本の船による観測を許可していなかった。

中層水が二酸化炭素をどのくらい運んでいるのか又は蓄唯一の例外として、日露漁業協定に基づいて水産庁の船研究を続けている。
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１９９８年から、「みらい」は毎年１、２回ずつ北西部北15Blue Earth Japan Marine Science and Technology Center

海洋科学技術センターがこの海域で調査を行っている。だが、あとはロシア船の傭船に頼らざるを得ない状態だった。
ところが、ここ数年の間に事態は好転した。ひとつは、ロシアの国内法が改正され、外国の船を受け入れることが認められるようになったこと。もうひとつは、１９９９
年６月に開かれた日露科学技術協力委員会において、「北西部北太平洋及び隣接海域における二酸化炭素の挙動」が研究協力課題として取り上げられることに決まったのだ。
これを受けてセンターは、ロシア排他的経済水域内における海洋観測の許可申請を行い、今年の春に許可を取得することができた。これまで、まず不可能と考えられてきた「みらい」による千島列島周辺海域の調査は、こうして実現した。
（図１：温度分布を表した衛星写真）

順調に進んだ観測
今後の調査への道を拓く

青は低温、赤が高温をあらわす。白い色は雲。
千島列島沖に渦ができているのがわかる

５月９日から６月１０日にかけて、センター所有の海洋地球研究船「みらい」は、ロシア排他的経済水域を含む

れるのかはよく分かっていない。この渦は表層だけでな

北西部北太平洋及びオホーツク海において、「高緯度海く、深度４０００ｍという深いところまで達している。こ域における物質循環研究」を行った。この航海には、セの渦が生物の生産性や物質循環にどのように影響を与え

ンター及び国内８研究機関をはじめ、アメリカからも参ているかは、とても興味深い。今回の航海でもこの渦を加があり、２０名を超える研究者が乗船した。大部分がとらえながら徹底的な観測が行われた。これからデータ

物質循環をテーマとする研究者だったが、その調査・実を解析していくなかで、おもしろい結果が導き出される験の内容は多岐に渡り、化学分析のための採水、沈降粒

かもしれない。

子の採取、採泥、プランクトン観測、大気観測など多数の観測が行われた。

今回は海や天候が荒れることがほとんどなかったた

さらにロシアの「太平洋海洋研究所」からも研究者２定していた北海道東部海域での観測が行えなかったことだ。この海域で日本の漁船が操業中だったためだ。数週

塩分などのデータを収集した。また、研究者の他にロシ間後に漁期が終わるとのことだったが、結局、観測は見

アからはオブザーバー２名が航海に同行し、航路や観測

合わせることにした。

点の変更は彼らと協議の上で決めた。計画にない地点でこの海域での観測は来年も実施される予定だ。今回のも観測が許されるなど、その対応は非常に友好的だった。

観測航海で調査主任・代表研究者を務めた海洋観測研究「初めてのことで、馴れない分たいへんなこともあり行した。

ましたが、来年はもっとスムーズに行えるはずです。今

膨大なデータの分析はまだこれからで、今回の観測に

北太平洋に沈む夕日

ロシア「太平洋海洋研究所」の研究者

部の日下部正志主幹はいう。

たが、海はそれほどシケることもなく、観測は順調に進ついてのレポートが集まるにはまだ時間が必要だ。

日下部正志主幹

め、調査は計画以上にはかどったが、唯一の誤算は、予名が招かれた。彼らは物理関係の研究者で、海域の水温、

天候はほとんど曇りで、太陽が出たのは数日だけだっ海洋観測研究部

回のロシア排他的経済水域内での調査によって、この海域での観測・調査の可能性が大きく開かれたと思いま

今回の調査で非常に興味深かったことのひとつは、千す。今後は、北西部北太平洋及びオホーツク海における島列島周辺で見られた渦だった。教科書的には、東カム

日本の研究がさらに促進されるものと考えています」。

チャッカ海流は列島に沿って直線的に流れているように表されるが、実際には列島周辺で、時計回りの渦を巻いていることが、温度分布を表した衛星写真からも分かる（図1参照）。ここで太平洋とオホーツク海の海水が混ざり合っていることが分かるが、なぜこのような渦が生ま
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写真／森岡直人（グローバルオーシャンデベロップメント GODI）

日米露の研究者の交流の場ともなったピストンコアサンプラーを海中に下ろす

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REPORT

地球最後の未踏地に挑む
地球深部探査船建造が進む世界初の科学目的ライザー掘削船
現在日本で建造が進められている「ライザー掘削船」

４０年前に始まった深海掘削「海底下の地層を掘り進み、地殻の下にあるマントルを採取できないだろうか」

さは２,１１１ｍ、掘りはじめた海底の深さは３,４７５ｍだった。
地殻とマントルの境界線（モホロビチッチ不連続面）
は、水深約４,０００ｍの深海域では海底下４〜６kmほどのそんな研究者たちのアイデアが初めて試みられたの深さにあると推定されており、残念ながら、マントルまは、１９６１年のことだった。以来アメリカを中心に科学

ではまだ遠い。深く掘り進めない大きな理由は、この船地中内部に記憶された地球と生命の歴史をひも目的の深海掘削が進められてきた。７０年代半ばには国の掘削方法にある。先端に刃のついたドリルパイプを回とき、巨大地震発生帯の内部に直接メスを入れ際的なプロジェクトとして行われるようになり、１９８５

転させ、そこへ海水を注入して掘削くずを押し出すとい

年には、石油掘削船を改造したジョイデス・レゾリュー

う方法は、深海底でも利用でき、短期間に掘り進めるとる。いままで誰も見たことがない地球内部をめション号を用いた国際深海掘削計画（オーシャン・ドリ

いう利点はあるが、どうしても孔の周囲の壁が崩壊しやざして深海掘削を行う「深海地球ドリリング計

リング・プログラム：ODP）に引き継がれている。

すい。深く掘ると、崩れた土砂でパイプが埋まってしま

現在までの掘削記録は次のとおりだ。孔を掘りはじめる

い、ドリルパイプを回すことも引き抜くこともできなく画」は、この地球をさらに深く理解する上での海底が最も深かったのは、グァム島南東沖の８０２Ａと呼ばなってしまうのだ。また、掘削の途中で石油やガスを含限りない可能性を秘めている。そして、このプれる孔で、水深５,９６９ｍ。このときに掘削された孔の長む層に遭遇した場合、孔のなかの圧力を制御する機能がさは５６０ｍだった。また、これまでに掘られた最も長いないことから、それらが湧き上がると掘削船の安全や環ロジェクトを推進するために重要な働きをする、孔は、南米コスタリカ沖の５０４Ｂと呼ばれる孔で、孔の長境の保全に問題が生じてしまう。そのため、事前調査で石油・ガスの存在が予想されるときには掘削できないと最新技術を搭載したライザー掘削船の建造が、いう欠点がある。

現在進められている。水深２,５００ｍの海底から、だが、ODP計画は、技術的な制限を受けながらも、堆積層で採取された試料から過去の地球の環境変動を理

地中７,０００ｍまで掘り進むことができるという掘解する手がかりが得られるなど、大きな成果を上げてき削船が私たちに見せてくれるのは、いったいどた。これを受けて、日本でも新しい技術を導入した深海掘削船の開発と国際協力の下で深海掘削研究を推進してんな世界なのだろうか。

いくことの必要性が訴えられるようになった。こうして動き出したのが「深海地球ドリリング計画（ＯＤ２１）」
C ODPだ。そして、この計画の主役を担う地球深部探査船の建造がスタートした。

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最新鋭の科学目的ライザー掘削船
現在、ＯＤ２１計画に基づいて日本で建造が進められている掘削船の最大の特徴は、ライザー掘削と呼ばれる掘削技術を採用していることだ。
ライザー掘削とは、ドリルパイプの外側に、掘削船と掘削した孔の間をつなぐライザー管というパイプを設
け、掘削くずを押し出すためにドリルパイプから送り込
んだ泥水と呼ばれる特殊な液体を、掘削くずとともにこのライザー管を通して再び船上に戻す掘削法だ。これによって、掘削くずを効率的に孔のなかから排除するとともに、孔の内壁を安定化させながら、より深くまで掘り進むことを可能にする。船上に戻った泥水は、精製されて再び利用される。また、泥水に含まれる粘土質成分は、ドリルが削った孔の内壁に薄い膜状に付着し、崩れにく
くする働きも持っている。掘った孔は、より安定化させ採取したコアは直径６５ｍｍ程度の柱状C ODP

分担しながら分析作業を進める

C ODP

るためにケーシング・パイプを打ち込んでいく。また、孔を掘り進む海底面には、噴出防止装置が設置される。

ライザー掘削システムを搭載する地球深部探査船は、

地球環境の変動が大きな問題になっているが、未来をこれによって孔は塞がれ、万一、石油・ガスを含む地層

長さ２１０ｍ、幅３８ｍ、総トン数５万トンという巨大な船予測するためのヒントも、海底の堆積物のなかに詰まっを掘り抜いても、海洋環境を汚染することなく、安全でだ。船上に立つ櫓の高さも１１５ｍに達する。掘削時は、ている。地上では、しばしば風雨の浸食などによって地

確実に海底面下を掘り進むことができる。

ＧＰＳ測位システムと３６０度回転する６台の推進装置によ層の記録が残されず、断片的になることが多い。だが、こうして孔を掘りながら、柱状の地質試料（コア）をドって、つねに所定の位置・方向が維持できる仕組みにな

深海底では貯まっていく一方なのでその心配がない。まリルパイプ内のコアバーレルに採取していく。コアを採取っている。ひとつの孔を掘る期間は、およそ４〜６ヶ月。

た、堆積物の年代を求めやすいのも海底の堆積物の特徴

した後は、コアバーレルだけを回収し、ドリルパイプ本体

その間ずっと同じ海上にとどまることになる。船の形状だ。過去の地球環境のデータを集める場合、一点から得を昇降させる必要はない。また、地質状況に応じて、試料

は、石油掘削船と特に変わらないが、船内には採取されられたデータだけでは全地球的な把握が難しい。その点、を撹乱させずにスムーズに採取できるよう様々なコアバー

たコアを速やかに処理・分析できるよう、各分野の分析

海洋は地球表面の３分の２を占めており、広い範囲でデレルが用意されている。さらには、孔の中の状態を把握す

作業を考慮した研究施設が配置されている。また、コアータを集めることができる。深海底の堆積物はまさに地るための特殊な観測機器も降ろすことができる。

から得られた分析データは、ただちにデータベースに記

球環境のデータバンクといえる。

このライザー掘削技術を用いたシステムは、水深２,５００ｍ（最終目的４,０００ｍ）の深海底で稼働し、海底下７,０００ｍまで掘り抜く能力を持っている。

録され、そのデータは衛星通信を利用してリアルタイム
で世界各地の研究施設に送信することが可能だ。
地球深部探査船は、今年の２月に基本設計を終え、現在、建造の第一段階である詳細設計が始まっている。予定では、２００４年から海上試験がはじまり、実際の運用

このほか、地球システムそのものの解明、ガス・ハイ
ドレートなど新しい資源の探求、地下圏微生物の存在などについても新たな発見が期待されている。
深海掘削によって、私たちは残された未知の領域への第一歩を踏み出すことになる。

は２００６年からという。

深海掘削がめざすもの
４０年前、マントルへの到達を夢見て始まった海底掘削だが、今回の「深海地球ドリリング計画」では、地球科学・生命科学など様々な分野でより多くの成果が期待されている。
そのひとつは、巨大地震発生帯の地殻構造の解明だ。
現在、ハイテク機器を使った様々な方法で、その構造が求められているが、それらはイメージであって、本当の姿ではない。だが、深海掘削を行うことによって、沈み込
むプレート境界の全貌が明らかになる。さらに、掘削した孔にセンサーを置けば、地殻変動の様子をダイレクト
ライザー掘削システムでさらに深部への掘削が可能となる

20

先端のドリルビットが回転し地層を削るにとらえることができ、地震観測能力は飛躍的に高まる。

コアの成分解析から，過去の気候変動をたどる

C ODP

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MEMORIAL SHOT

海底の煙突は資源と生命の源
噴出するブラックスモーカー
ここは南米ペルー西方、東大平洋の水深２６００ｍ
もの深海底。冷たく静寂に包まれた闇の世界は、一方で驚くほどエネルギッシュな一面も持っている。
海底からしみ込んだ海水は、マグマに熱せられ、海底の裂け目を見つけるとそこから再び吹き出してくる。いわば、海底温泉だ。熱水と呼ばれるこの水は、２６０気圧もの環境のため、３００度近い高温でも沸騰することがない。海水に触れ急激に冷やされると、溶け込んでいた 様々な金属や硫化物が粒子となって煙のようになり、写真のような姿を現わすのだ。
黒煙は大きなものになると噴出口から１０００ｍを超える高さとなる。ブラックスモーカーの姿が確認されたのは今からわずか２０年ほど前。沖縄や小笠原といった太平洋側の日本近海の海底にもその存在が確認されている。
右手に見えるのは潜水調査船「しんかい６５００」
が、試料採取のために突き出したマニピュレ−タ−。
船内からマジックハンドのように操作して、熱水や周辺の堆積物を採取する。
ブラックスモーカーの周辺は厳しい環境に思える

しんかい６５００ 潜航番号０２５９ 調査日１９９４.１１.２２

が、酸素の代わりに硫化物を餌とする生物やバクテ
リアがたくさん繁殖し、まるでオアシスのようだという。このような高温、高圧のなかで生存するバク
テリア、彼等こそ、はるか４６億年前、マグマオー
シャンから最初に現れた生命の起源ではないか？
真相が解明されるにはまだ少し時間がかかりそうだ。

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深海画像データベース
潜水調査船「しんかい６５００」「しんかい２０００」、無人探査機「ドルフィン-３K」「かいこう」などで撮影した、膨大な深海底の映像資料をデータベース化したものが「深海画像データベース」です。
その登録画像数は、約１６万枚（平成１１年８月現在）に及び、
このうちの約１４万枚がインターネットによって自由に検索でき、広く世界に向けて公開されています（一般に公開している
画像は、取得後２年を経過したものに限られています）。

アクセス方法ＪＡＭＳＴＥＣのホームページ（ｈｔｔｐ://ｗｗｗ.ｊａｍｓｔｅｃ.
ｇｏ.ｊｐ/）から、「日本語ページ→情報検索サービス→深海画
像データベース」の順に選択してください。
■海域地図からの検索：トップページで、見たい海域をマウスで選択します。
■海域一覧からの検索：トップページで「海域一覧から検索」をクリックし、検索したい海域を指定してください。

■検索条件の指定：潜水調査機器、検索年月などを指定し、「検索実行」をクリックします。画面下側に検索結果（航海名、潜水船、
潜航番号、アルバム名）が表示されるので、希望のアルバム名をクリックしてください（該当するデータがない場合は、検索条件、検索海域を変更して、再度検索してください）。
■一覧表示画面：見たい画像をクリックすると、詳細画面が表示されます。あらかじめ検索したい航海名、または潜航番号がわかっている場合は、これらを直接指定して検索することもできます。

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INTERVIEW 研究者に訊く

日本最大のサンゴ礁で生態系調査を実施
Blue Earth 編集部（以下BE） 加藤研究員の所属するグループでは、どのような研究を行っているのですか。

加藤 現在は、石垣島と西表島の間に広がる石西礁湖において、ここに分布するサンゴやプランクトンなど、主要な生き物の定量的な把握を行っています。さらに、そうした生き物に影響を及ぼすと思われる物理的及び化学的環境要因と生き物との関連を解明するための計測も行っています。サンゴ礁海域の生態系については、不明な海底に分布するプランクトンを採集するトラップネット

部分が多く、私たちもここでデータを取り始めてまだ２年ほどでして、これからもさらに調査を続けていく予定

プランクトン調査によって高い生産性と生物多様性を持つ
サンゴ礁の生態系構造を探る 加藤 聡研究員
か と う さとし

（海洋生態・環境研究部）

サンゴ礁研究の重要性が世界的に認知されるようになったのは、１９９２年、リオデジャネイロ（ブラジル）で開催された「地球サミット」においてだったといわれる。採択された「アジェンダ２１」では、サンゴ礁が「地球上でも最も多様で、総合的かつ生産的な生態系に数えられる」とし、そのサンゴ礁が「人為と自然の双方の多様な原因によって脅かされている」現状が明記されている。また、近年ではサンゴ及びサンゴ礁が気候変動や海洋環境変動に敏感に反応することから、これを生物指標ととらえる研究も進められている。センターでも、日本最大のサンゴ礁海域である沖縄・石西礁湖において、定期的・継続的なサンゴ礁生態系調査を実施。加藤研究員
はその一員として、サンゴ礁におけるプランクトンの調査を行っている。
（聞き手：Blue Earth 編集部）
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な情報交換によって、日本近海だけでなく地球規模でそです。研究の目的のひとつは、サンゴ礁の生態系構造をうした予測を行っていくことを計画しています。

解明することですが、もうひとつ、サンゴ礁の生態系を

BE 調査は、具体的にはどのように行われているんで一種のセンサーとしてとらえ、環境が今後どうなっていすか。

くのかを予測することも目的にしています。これは、生加藤 まず、サンゴがどれくらいあるのかということを物指標と呼ばれるものです。サンゴ礁の生態系は、環境調べなければなりませんでした。水中カメラで写真を撮の変化に対して非常に敏感に反応します。たとえば、平って、サンゴの被覆度分布を調べました。サンゴ礁海域

均水温が０.５℃とか１℃上昇しただけでも、最近問題にというと、一面サンゴに覆われていると考えがちですが、なっている「白化」が起きてしまったりするんです。ま

実際には、５０％以上の高い割合でサンゴが覆っている

た、こうした調査はインドネシア、オーストラリアなど、

ところというのは、ごくわずかです。ほとんどないとこ

大規模なサンゴ礁がある国々でも行われており、国際的ろの方が圧倒的に多いんです。この被覆度分布を調べ、石西礁湖全域調査に使用する、プランクトン及び環境データ計測装置

Blue Earth Japan Marine Science and Technology Center

海洋科学技術センターても、可視光を用いて動物プランクトンの影をとらえ、そのものが成り立たないはずだと不思議に思ったのです。

BE サンゴ礁においても、やはり重要な働きをしてい自動的に計測する光学式計測装置を導入しています。こ

一般に、プランクトンは「浮かび漂うもの」と定義されまるのですか。

れを使うと動物プランクトンの個体数と体積が、すぐにす。しかし、サンゴ礁海域に入り込んだ動物プランクトン

加藤 プランクトンは、サンゴのエサでもあるんです。

計測できます。種類までは分からないので、それを見るは、それまで浮かび漂う性質しか持っていなかったのに、サンゴはサンゴ虫がその本体にあり、褐虫藻という植物ために部分的な採集も行っています。

日中はサンゴ礁海域の海底にへばりついてしまうらしいの

プランクトンが共生しています。この褐虫藻が光合成をこの動物プランクトンについては、いまもプランクトです。それは他の研究者も言っていることですし、私の調行い、有機物や酸素を供給しているのですが、それだけンネットで採集し、研究室に持ち帰ってから分割、計量、査結果にも表れています。昼間は海底にくっついていて、ではサンゴは生きていけません。動物プランクトンを食

計数、同定を行うのが一般的な方法ですが、これでは、夜になると海中に上がってくる、そうした分布形態が、サ

べて栄養を補っているのです。ただ、どれくらい食べて物理的なデータはすべて船上で揃い、動物プランクトン

ンゴ礁海域の動物プランクトンの特徴なんです。

いるのかについては、まだ分かっていません。もうひと

等の生物データだけが遅れてしまいます。足並みが揃わ

BE なぜ、そうした分布を見せるのでしょうか。

つ、サンゴ礁生態系は、生物の多様度が高い、生物の種ないと、プロジェクトとして問題が出てしまうので、自加藤 捕食者から身を守るため、つまり、昼間プカプカ類が多いといわれます。それも、外洋域から水が流れ込

動的に計測可能な装置を使用し、個体数または体積が急浮いていると、魚などに食べられやすい、そういうことんで、その時にいろいろな種類の動物プランクトンなど

激に変化したときなどは、ネットで採集するという方法が関係していると考えられます。ただ、もともと浮く性が入ってきて、それを魚などが食べることによって多様で調査を進めています。

質しか持っていないと思われていたものが、サンゴ礁に性が保たれているのです。そして、その多様度が保たれBE 石西礁湖全域を調べているわけですね。

入った途端、急に海底にへばりつくというのは、とてもることで、健康なサンゴ礁生態系が成り立っています。

加藤 もうひとつ、私たちが「パッチリーフ」と呼んで不思議ですよね。そうした動物プランクトンの生態は、

このふたつ、つまり、サンゴのエサになる点と、サンゴ

現在はサンゴ礁生態系の生き物と、それを取り巻く環境いるサンゴが密集するポイントがあるのですが、ここで個人的には非常に興味のあるところです。

礁海域の生物多様性を保っているという点で、プランク

要因が季節的にどのように変化しているのかについて調

時間的な変化を調べる定点調査も行っています。

サンゴ礁生態系の豊かさを支えるプランクトン

BE プランクトンは、サンゴ礁海域の豊かさを支えて

BE 海洋生態系において、プランクトンはどれほど重いるわけですね。

査を行っています。

トンはサンゴ礁海域にとって重要であるといえます。

BE そのなかで、加藤研究員自身はどんな研究をして海底にへばりつくサンゴ礁のプランクトンいるのですか。

BE サンゴ礁にいるプランクトンに、何か特徴的なこ要なのでしょうか。

加藤 基本的に、低緯度海域、つまり赤道に近づくほど、

加藤 私はプランクトンが専門で、石西礁湖のプランクとはありますか。

加藤 目に見えないため、一般的にはあまり重要視されて生物の多様性は高いけれども個体数は少なく、高緯度海

トンについて調べています。測線上（下地図参照）を船

加藤 学生のころからプランクトンの研究をしてきましいないかも知れませんが、プランクトンのおかげで物質循

域は種類は少ないけれど個体数は多いといわれます。しで走りながら、計測装置を使って、水温、塩分、植物プ

たが、そのころは外洋域での調査を中心に行っていまし環がスムーズに行われているのです。プランクトンがいな

かし、低緯度海域でもサンゴ礁海域は別格で、生物の種

ランクトン量、動物プランクトン量などを計測していまた。サンゴ礁海域を調査して、最初に感じたのは、「表かったら、海洋では物質がスムーズに循環しませんし、海類も多いし数も多いという特異な生態系なのです。そうす。植物プランクトンは、その体内に持つクロロフィル

層にいる動物プランクトンの数がずいぶん少ないな」と

洋の生産性は大きく落ち込んでしまいます。世界中の海洋した生態系を維持していくためには、やはりプランクト（この色素と太陽エネルギーによって光合成を行う）をいうことでした。サンゴ礁海域は、生産性や生物多様性に大量のプランクトンがいることで、クジラやイルカなど

ンのようなエサがいないと成り立ちませんから、非常に自動的に計測する装置を使い、動物プランクトンについが高いといわれますが、こんなに少ないのでは、生態系

高次の生物が生きていける生態系が成り立っているのです。

重要な役割を果たしているだろうと思います。

船上で表層に分布する動物プランクトンを採集する

調査海域の石西礁湖。赤線は全域調査において計測を行った測線

26

FACE スタッフの横顔

研究者のやりやすい環境づくり
それがわれわれの役目です

を防ぎ、研究者がやりやすい環境をつくるのがわれわれの役目です」「みらい」の一般公開は夏の北極海観測に向かう途中の停泊期間に行われる。日本から観測を行いながら来た研究者たちと、これから北極海に向かう研究者たちがシアトルで合流し、最新のデータや北極で行う調査について、機材などの展示もまじえて一般の人々や研究者に直接解説する機会を設ける。ビクトリアでは、前述のオタワとのMOUの締結にともない、カナダの調査船とともに日加共同で２隻の船を並べた一般公開を予定している。
現在はスーツ姿で忙しい毎日を送る田代さんだが、
１９８０年にセンターに入所して以来１５年近くは、潜水船のパイロットだった。「しんかい２０００」を最初に潜航さでもあるんですよ。もちろん実力は踏まえた上での話でせたのも田代さんだ。以来、世界各地の海底を潜航してすが」とも言う。

きた。そんな田代さんに、パイロットの腕の見せ所はどこにあるのか、と質問してみた。
「まず試料採取が上手にできるかですね。動きが制限

ーに会いました。真っ黒な熱水が吹き上がって、おまけされるマニピュレータで、人間の手でつかむように試料に対流が強く、近づいたら「しんかい６５００」が一気に何をとるのは結構難しいんです。それから、水のにごりやメートルも吹き上げられた。窓の外が真っ暗になって、潮の流れを敏感に感じられるか、そういうセンスを持っその黒い霧が晴れたらもう全然違う場所にいたんですよ」ているかどうかも大事です。潜水船の直径１２センチの小さな窓から人間の目で見通せるのは、ライトで照らし

潜水船のパイロットから一転、センター国際事業の操縦桿をにぎる
た し ろ しょうぞう

田代省三さん（企画部国際課）
田代さんが国際課へ移動したのは、この４月。入所以来１５年近くは「しん「大西洋中央海嶺のＴＡＧマウンドでは、チムニーの直径が２０ｍ、高さも同じくらいの巨大なブラックスモーカ

そんな時は、船内の雰囲気づくりもパイロットの大切な仕事だ。

てもせいぜい１０〜１５ｍ。あとは勘です。どうしてもポ「私が慌てちゃだめなんです。『あぁ、飛んだ飛んだ

イントが見つからなくて、よく見るとひとつの亀裂だけ

ぁ、あはは』なんて笑っていれば、同乗した方も、なんにイソギンチャクがいる。おかしいなと思って入って行だ大丈夫なんだ、って思うじゃないですか。同乗していったら、その先に熱水鉱床が広がっていた、ということ

ただいた方には今日はいい潜航だったな、と思ってもらもありました」

いたいですから」

通常、パイロットは窓の外を見ながら操船、コパイロ
ットが母船との交信や船内機器の確認、船の位置出しな

世界各地の海で場数を踏んだベテランだからこその余裕でもある。

どに専念するが、熱水鉱床などではコパイロットが操縦フランスのＩＦＲＥＭＥＲ（仏国立海洋開発研究所）の総を任され、パイロットが試料採取のためのマニピュレー

裁とセンターの理事長との会議のアレンジ、各国大使館

ションなどを主に行う。

の科学技術担当書記官を招いての施設公開。そして、冒かい２０００」「しんかい６５００」のパイロットとして深海底研究を支えてきた。

パイロットとはいえ、操船以外の仕事が母船の上でも頭でも触れたシアトルでの「みらい」の一般公開に先立待っている。潜航当日は朝６時半には準備を始め、９時

ち、急遽サイエンスセミナーの開催も決定した。陸に上深海底に潜る研究者の信頼できるパートナーとして活躍されたパイロットから夕方５時半まで潜航。下船後は潜水船の調整やメン

がっても仕事は忙しい。

時代のお話とともに、国際課の役割や現在のお仕事についてうかがった。

テナンス、採取した試料やビデオテープの整理などを行「米ＮＯＡＡ／ＰＭＥＬとワシントン大学の三者合同のい、さらに翌日の準備。これでもう夜８時半くらいにな

サイエンスセミナーです。ＮＯＡＡ／ＰＭＥＬとはアメリってしまう。時間に余裕があるのは荒天で潜航ができな

カ〜アジア間のTRITON／TAOブイネットワークで共同い日ぐらいだ。

研究のおつきあいがありますし、ワシントン大学とも北海外との共同開発や研究事業の調整は、センターの重き（ＭＯＵ. Ｍｅｍｏｒａｎｄｕｍ ｏｆｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ）

要な業務のひとつである。田代さんは、現在、８月に行や共同研究計画の締結ですね。オタワを例にすると、カ「でも、何日も荒天が続くとやっぱり嫌ですよ。 研

極海を中心に共同研究が多いんです。さらに、当センタ

われるアメリカ・シアトル、カナダ・ビクトリアでのナダは研究にふさわしいフィールドを持っている、設備

究者が船酔いを我慢して潜航日を待っていたら、早く潜ーのシアトル事務所が今年度中に開設する予定なので、「みらい」一般公開と、日加環境パネルという気候変動は日本で受け持って、最適な研究所はカナダから紹介しらせてあげたいです。まして、 一緒の船に乗って１ヶ月

それをアピールするにも良い機会なんです」

に関するオタワでの共同研究プロジェクトの調整の真ってもらおう、といった形で一緒に研究計画を作っていきも共同生活しているとね、同じ釜の飯を喰う仲間ですか最中だ。

ます。その上で、経費や研究成果の共有に関する契約なら」「仕事のメインは、海外との共同事業における覚え書
28

どの、様々な調整を行います。要は当事者間のトラブル

田代さんは、「パイロットはある意味でお客さん商売

深海底から、国や人を相手とする職場に移った田代さん、今後はセンターの国際事業の名パイロットとして、舵を操っていくこととなる。
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JAMSTEC JAM

NEWS

北極点に我が国初の氷海観測用小型漂流ブイ （J-CAD）を設置
海洋科学技術センター 北極海研究グループホームページ ｈｔｔｐ://ｗ３.ｊａｍｓｔｅｃ.ｇｏ.ｊｐ:８３３８/

設置完了後のブイと、畠山研究員
キャンプ参加者で記念撮影

氷上に三脚をたて、J-CADの水中ケーブルに水温・電気伝導度計を取り付けるブイの事前動作チェックは、アラートの基地で行われた

北極点の海氷上までは、カナダの民間小型飛行機で移動した

去る平成１２年４月２５日、海洋科学技術センターがワシ

報を入手するための総合的な観測を目的としており、そだ。氷上が平坦で厚さ２ｍ、半径５００ｍくらいの規模を間半かかった。滞在期間中は比較的天候もよく、順調なキントン大学応用物理学研究所極域科学センターの装置も大掛かりなものとなっていた。だが、Ｊ-ＣＡＤ

持つ海氷を、飛行機のパイロットが長年の勘を頼りに上ャンプとなったが、撤収日に氷上に小さなクラック（亀裂）（UW/PSC）および米海洋大気庁太平洋環境研究所（ＮＯはその設計コンセプトが大きく異なっている。観測目的

空から捜索し、設置ポイントを決定した。若い海氷（薄が発見され、一瞬ヒヤリとさせられる場面もあった。

ＡＡ/ＰＭＥＬ）と共同で北極点に設置した、我が国初の氷を表層海洋の構造解明に絞り込むことで、各種センサーい）はわずかに灰色味を帯び、多年氷（厚い）は真っ白

海観測用小型漂流ブイ（Ｊ-ＣＡＤ）の観測が開始された。

を軽減し、コンパクトで作業性の高いものとした。

く見えるという。

ブイに搭載されたリチウム電池は最低２年間は有効で、ブイはシベリア沖から北極点を通り北大西洋へと抜ける

この観測は 国際共同北極海長期観測計画（ＬＴＯ）の一

北極点へは、海洋観測研究部 畠山清氏と、UW/PSC

７日間の滞在中は研究者のみを氷上に残し、アラート

極横断流に乗り、今後、海氷と共に移動しながら観測を

環で、北極海における気候変動について明らかにするこから２名およびＮＯＡＡ/ＰＭＥＬから１名、計４名の研究から北極点まで片道約８００ｋｍを飛行機が往復し、その続けることとなる。既にＪ-ＣＡＤからのデータは当センとを目的としており、センターでは、Ｊ-ＣＡＤを用いて者が向かった。仕事は北極点になるべく近い設置ポイン

活動をサポートした。アラートは本来はカナダ軍の基地

ターへ順調に送られてきており、ホームページでも公開

海洋成層構造と海流の観測を行う。

トを探すことから始まった。その海氷は飛行機の離着陸だが、一方で北極海域へやってくる研究者たちの支援基されている。また現在、より改良されたＪ-ＣＡＤ第２号機

Ｊ-ＣＡＤは、本体の下にウエイト付きのワイヤーケーができることはもちろん、設置後数年に渡る漂流に耐え地としての役割も果たしている。

も準備が進められている。ブイ本体のフロートをアルミ

ブルを吊り下げた漂流ブイで、風向・風速、気温、気圧

得るだけの強度を備えていることが必要不可欠の条件と設置点は北緯８９度４１分、西経１３０度２０分の氷上。マイ外装から発泡樹脂に変更したほか、音響式流向流速計をといった気象データと、 水深２５０ｍまでの水温、塩分濃なる。観測途中で海氷が決壊してしまった場合、ブイがナス３０度近い極寒のなかで三脚をたて、氷に穴をあける海１台から２台へ、水温・電気伝導度計も４台から６台へ増度、海流の流向・流速といった海洋データを得るための自力で浮遊することは可能だが、北極海では海氷との接氷ドリルなどの機材を揃えた後、設置作業を開始した。い設し、今年１０月には同じく北極海の代表的な流氷の流センサーが取り付けられている。過去にも米ウッズホー

触を避けることは不可能に近い。しかも、常に海氷と共ったんドリルで氷に穴を開けはじめると、厚さ２.６ｍの氷れ

ル海洋研究所と協力し、北極海に観測ブイの設置を行っに移動しているため海洋上の定点観測ブイのように、船は３０分ほどで貫通。そこへウエイトから順に水中ケーブルに設置予定だ。今後の北極海の海洋構造や気候変動の解てきたが、これまでのブイは北極海の化学的・物理的情を横付けして回収・メンテナンスを行うことが難しいのに付けて降ろし、ブイがすっかり立ち上がるまでに約１時

明へ向けて、Ｊ-ＣＡＤの大きな貢献が期待されている。

30

ボーフォート循環の観測を目指し、カナダの北沖

31

JAMSTEC JAM

NEWS

エル・ニーニョ発生の条件である暖水の蓄積が過去１０年で最大

南海トラフに巨大な海山の沈み込みを発見

トライトンホームページ http://www.jamstec.go.jp/jamstec/TRITON/

赤道に沿う月平均の２０度等温線の深さ、平年からの偏差の時間変化

土佐碆

２
０℃ Isotherm Depth Anomalies (m)１９９０２０℃ Isotherm Depth (m)

南海トラフ

１９９２

付加堆積物
沈み込む海洋性地殻

１９９４

島弧地殻

沈み込んだ海山
１９９７／９８の史上最大１９９６といわれたエル・ニー
ニョの前年である１９９６年でも、平年からの

１９９８

偏差は１０ｍである。
このエル・ニーニョの２０００ときには、西太平洋の°E １６０°
E
２０

１８０°

１６０°
W

１４０°W １２０°W

６０ １００ １４０ １８０ ２２０

１００°W

１４０°
W

１６０°
W
−８０

−４０

０°W

１４０°
W １２０°
W

０

４０

１００°
W

暖水は５０m減少し、逆海陸境界域深部構造探査で得られた海山の沈み込み構造図に東太平洋では８０m増

土佐ばえ側に大規模に沈み込む海山が存在している。１９４６年の南海地震の破壊を止める

加した。

バリアの役割をした可能性がいわれている。

８０

西太平洋の２０００年３月〜４月の２０度等温線の深さは２１０ｍであり、平年からの偏差は３０ｍに達する。これは１９９０年以来過去１０年で最大規模である。

海洋科学センターでは、トライト

められていることを示し、熱がどれ

生のためのひとつの条件が整えられ

海洋科学技術センターの地震研究として知られている。最近では１９４ン計画を推進し、米国海洋大気庁太だけ蓄積されているかを表すひとつた状態にあることが明らかになった

プロジェクト、海底下深部構造フロ

４年の東南海地震（Ｍ８.０）、１９４６

平洋海洋環境研究所（ＰＭＥＬ）と連の指標となっている。センターでは、のだ。

ンティアの金田義行プログラムディ

年の南海地震（Ｍ８.０）が起こって携しながら、熱帯太平洋全域におい

ＴＡＯ、トライトンブイから得られる

エル・ニーニョ発生のもうひとつ

レクター、小平秀一サブリーダーらおり、それ以前には１８５４年に東南

１９４６年の南海地震の余震域の境界てエル・ニーニョ現象発生メカニズ

赤道沿いの２０度等温線深度と、そのの条件は、西太平洋に蓄えられた暖は、室戸沖（土佐ばえ周辺）から四海地震、南海地震が発生している。

域に存在していることもあわせて明ム解明のためのモニター調査を行っ平均値からの偏差に関する時系列デ

水を東に押し出す西風が、この暖水

国陸域（徳島県から香川県）におい

また、１７０７年の地震（Ｍ８.４)では、らかになった。このことは、同フロている。海洋の水温や塩分濃度の分ータを取り出し、暖水蓄積の様子をプール域で強く吹くことだ。通常、て１９９９年５月から７月にかけて行わ

四国沖から東海沖に至る広い地域がンティアの Ｐｈｉ
ｌＣｕｍｍｉｎｓチー

布、及び海面での気温、降水量の時調べた。その結果、今年の３月から

この西風は冬季のモンスーンに伴っれた深部構造探査と海域自然地震観破壊したと考えられている。

ムリーダーらが実施した１９４６年の間変化を観測することによって、エ４月に、西太平洋でこの２０度等温線て強まる。そのため、今年の冬から測によって、四国沖南海トラフに巨

１９９９年に行われた深部構造探査

南海地震データの波形解析結果でル・ニーニョ現象の要因のひとつと深度が、赤道上で２１０ｍと非常に深来年の春にかけて、西太平洋赤道上

大な海山の沈み込み構造が確認されは、陸域と海域にわたる世界的にもも、海山の東方で大きな地震波を伴考えられている西部熱帯太平洋の暖くなっていることが分かった。９７／で西風が強く吹いた場合、２００１年たことを、２０００年７月、初めて明極めて大規模なもので、プレートのう高速破壊が生じると、海山西方で水プールの形成・移動過程を明らか

９８年のエル・ニーニョ現象の前年、の春以降にエル・ニーニョが発生すらかにした。この海山の発見は、同沈み込み構造の把握や地震活動の評は主として津波を伴うゆっくりとしにしようというものだ。

９６年３月から４月の２０度等温線の深る可能性がある。

７月７日（米国：日本時間８日）発価を行う上で大きな成果が期待された破壊が生じる、という断層モデル

行の、米『サイエンス』誌にも掲載ていた。

が得られている。海山は、１９４６年

１９９９年２月以降、東経１５６度以西

さは、平年の約１８０ｍよりも１０ｍ深

センターでは、トライトンブイかのＴＡＯブイをトライトンブイに置きい、約１９０ｍだった。今年はそれよ

ら送られてくる今後の西太平洋での換えてきたその観測データから、本りもさらに２０ｍ深いことになる。ま風、水温のデータに注目しながら観年３月以降、過去１０年間で最大規模

た、赤道をはさんだ南北でも、９６年測を継続していく。

の暖水が、西太平洋赤道域に蓄積さ観測データよりさらに広い海域に暖れていることが分かった。

今回発見された海山は、地磁気異の南海地震の破壊過程に対して、バフィリピン海プレートの沈み込み常からすでにその存在が示唆されてリアー・フィルター的な役割を果た帯である南海トラフ周辺域では、こいたが、長さ約５０ｋｍ、高さ約３ｋしたと推定される。

なお、トライトンブイで得られたれまでおよそ１００年から２００年といｍもの規模があり、高知県室戸岬沖

今後も、同フロンティアでは、こ水が蓄積されていることが観測されデータは、ＰＭＥＬのブイデータと統った間隔でマグニチュード８を越え東方（土佐ばえ）、深度約１０ｋｍ付の海山の役割と南海地震との関係に

海洋表層の２０度等温線は、その深た。つまり、西太平洋には十分に熱合後、センター及びＰＭＥＬよりインる巨大地震が繰り返し発生してお近に沈み込んでいることが初めて確

ついて、さらに研究を進めていく予

度が深いほど温かい海水が表層に集が蓄えられ、次のエル・ニーニョ発

ターネットを通じて公開されている。

り、海底下の地殻変動が活発な海域認された。また、この巨大海山は、

定だ。

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されている。

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JAMSTEC JAM

INFORMATIONJAMSTEC JAM

平成１２年度 海洋科学技術センター 船舶一般公開 スケジュール

GOODS PRESENT

海洋科学技術センターオリジナルキャップ

この夏、本物の観測船に会いに行こう

海洋科学技術センター・グッズの売り上げナンバーワンがこのオリジナ

いよいよ、夏本番。 海洋科学技術センターでは、海洋科学技術

ルキャップ。落ち着いたネイビーブルーにJAMSTECの文字とシンボルの理解と普及を促すために、観測船、潜水調査船の一般公開をマークが刺繍されている。サイズはM、L（海洋科学技術センター受付に積極的に行っている。今年の夏休み期間中も、海の行事などにて販売）。

ちなんで、各地で観測船などの公開が予定されている。 船内見●オリジナルグッズに関するお問い合わせ

学や先端技術の紹介などを楽しみながら、潮風のなかで海洋科

日本海洋事業株式会社

学の世界を満喫してほしい。

開催日

公開船舶

７月２０日（木） 第１５回「海の祭典」しずおか

8月 ６ 日（日）センターグッズ係〒２３８−０００４ 神奈川県横須賀市小川町１４−１

イベント名

７月２１日（金）〜価格 1,600円「２１世紀夢の技術展」

会場

主催・問い合わせ先「よこすか」「しんかい６５００」

静岡県清水港清水市経済部港振興課 ０５４３ー５４ー２１４７「なつしま」「しんかい２０００」

静岡県田子の浦港

富士市商工農林部商工労政課 ０５４５ー５１ー０１２３「しんかい６５００」実物大模型展示

東京都東京ビックサイト「２１世紀夢の技術展」運営事務局 ０１２０ー５ー３０２８６【応募方法】

ＴＥＬ：０４６８−２４−４６１１
ＦＡＸ：０４６８−２４−６５７７

オリジナルキャップを『Blue Earth』読者のなかから抽選で5名様にプレゼント!!

７月２４日（月）海洋科学技術研究所海洋調査船「かいよう」一般公開 「かいよう」

北海道紋別港（株）オホーツク流氷科学研究所 ０１５８２ー３ー１１００

官製はがきに「オリジナルキャップ希望」と記入し、郵便番号、住所、氏名（ふりがな）、年齢、職業（学年）、電

8月１９日（土）有人潜水調査船「しんかい６５００」一般公開 「よこすか」「しんかい６５００」

佐賀県唐津港唐津市建設部都市計画課港湾振興係 ０９５５ー７２ー９１３５

話番号、希望サイズ、いちばん興味を持った記事、『Ｂｌｕｅ Ｅａｒｔｈ』へのご意見・ご希望を明記の上、下記までご「JSAジュニアサイエンスアカデミー」「なつしま」「しんかい２０００」

新潟県柏崎港

JSAジュニアサイエンスアカデミー事務局 ０２５ー２８３ー８００７

8月２３日（水）海外一般公開 / アメリカ

「みらい」

シアトル港

海洋科学技術センター総務部普及広報課 ０４６８ー６７ー３７００

8月２６日（土）

海外一般公開 / カナダ「みらい」

ビクトリア港海洋科学技術センター総務部普及広報課 ０４６８ー６７ー３７００

8月１９日（土）、２０日（日）※海外一般公開は、現地時間です。

JAMSTEC JAM

応募ください。応募締め切りは、２０００年８月３１日（木）当日消印有効。当選者の発表は、５０号で行います。
【応募先】〒２３７−００６１ 神奈川県横須賀市夏島町２−１５
海洋科学技術センター

情報管理室

プレゼント係

BOOK

NHKブックス『海洋の科学〜深海底から探る』
地球システムの秘密を握る海洋大循環や熱水活動
潜水船から見た海洋科学のフロンティア

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込まれている。著者自身が大学院

海水は海底に浸透し、プレート

で化学者として海洋研究を本格的ら湧いてくるガスハイドレ−ト。

が拡大しつつある地帯ではマグマに始めたのが、ちょうど１９７０年代。

地球環境に多大な影響を与えている

潜水調査船の厚さ１４センチものメに熱せられ、鉱物を溶かし込み熱

そのため、本書は近年の深海底研

素がどのように循環しているか、ことはよく知られている。それと同

タクリル製耐圧窓の外に広がる深水として吹き出す。また、プレー

究のあゆみのダイジェストとして

なぜ現在の化学組成を持つに至っ様のシステムが、実は深海底と地殻

海底の世界を、著者は深海のオア

トが沈み込む海溝部分では冷湧水も読むことができるだろう。深海たのか？」という根本的なテーマ

活動の間でも働いているのだ。

シスと呼ぶ。

として静かに湧き出してくる。こ底の謎を解くために国境を越えて海水循環のメカ

この２０数年の間に海洋科学は目

そのオアシスで何が起こっていれらが、海水の温度や成分組成に集まった科学者や技術者達。世界

深海底の熱水活動を見はるような躍進をとげた。アるのか。熱水や深海水の組成を調大きな影響を与えていたのだ。そ初の熱水採取の際、あまりの高温にスポットをあてながら、壮大なメリカの潜水船アルビン号が、ガべ、化学式に当てはめていく過程

してこの海底での営みが、大気やに水温計が溶けてしまったり、海海洋システムについて書かれていラパゴス地溝帯に世界初の熱水活でその謎が明らかになっていく。

表層海流の流れにも働きかけ、海底試料採取のために海上母船からる。

動を観察したのが１９７７年。それ以河川や大気を通して海洋と循環し水は様々な物質やエネルギーをの数千ｍものパイプをおろして繰り

熱水とは、深海底から湧き出る

後の潜水調査技術の発達により、ている物質や熱エネルギー循環のせたベルトコンベアーのように、返されるボーリング作業など、想３００度を超す高温の水であり、ここれまで謎に包まれていた深海底

机上データでつじつまが合わなか

全海洋を１０００年を超える時間をか像を絶する世界に感嘆し敬意をはれが、海水の温度や成分に大きなの活動のベールが次々にはがされった部分が、熱水活動のような深けて一巡しているのだ。

らいつつも、地球という大きな存変化を与えている。大気と海洋ていく。数百メートルの黒煙を吹

海水と地殻との間で行われている

また、本書には著者が体験した（海流）の大きな循環が、私たちのき上げるブラックスモーカーやチ循環を考慮すると、きれいに解決

調査航海のレポートも豊富に盛り

ニズム

８７０円（本体価格）していくのだ。

降りてくるマリンスノー、海底か本書は、「海洋において、化学元を踏まえ、特に蒲生俊敬 著
日本放送出版協会刊

ューブワームの群れ、静かに舞いと在に立ち向かっていく人間の姿を、興味深く読ませてくれる。

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編集後記
『Blue Earth』誌2000年７・８月号をお届けします。読者の皆様には、『BlueEarth』第1号に対し、概ね好意的なご意見をいただきました。紙面を借りまして御礼を申し上げます。
さて、最近、雑誌の売れ行きが思わしくないという話を聞きます。原因としてインターネットをはじめとするメディアの多様化によるものが大きいと考えられます。しかし、雑誌等の活字メディアとWebのようなインターネットによる情報伝達は、それぞれの特徴を生かして補完しあうことにより、更に大きな
情報伝達手段になり得ると信じております。その意味で、『Blue Earth』の読者の皆様には、是非JAMSTECホームページ（http://www.jamstec.go.jp/）をあわせてご覧いただき、最新の活動状況をチェックしていただければ幸いです。
さて、今号では、最新の話題として「掘削船」、「北極」及び「エル・ニーニョ」
を取り上げました。それぞれ、地球規模の変動を研究する手法として注目されており、今後さらに当センターが研究を進めていかなければならない重要な課
題にあげられています。また、FACEのコーナーでは、国際課のスタッフを取り上げました。今後も、研究活動を支えている様々な部署のスタッフにも興味を持っていただけるよう企画したいと思っています。（情報管理室

土屋）『Blue Earth』誌に関するご意見、ご要望は、メールアドレスinfo@jamstec.go.jpまで
お願い致します。

Blue Earth（旧JAMSTEC）第１２巻 第４号（通巻第４８号）
2000年 7 月

発行

編

集

人

海洋科学技術センター

情報管理室

吉村 悟

発

行

人

海洋科学技術センター

情報管理室

土屋 利雄

部

〒２
３
７−０
０
６
１ 神奈川県横須賀市夏島町２番地１
５

本

ＴＥＬ（０
４
６
８）６
６−３
８
１
１（代表）
ＦＡＸ（０
４
６
８）６
６−６
１
６
９（情報管理室）
むつ事務所

〒０
３
５−０
０
２
２ 青森県むつ市大字関根字北関根６
９
０番地
ＴＥＬ（０
１
７
５）２
５−３
８
１
１（代表）

東京連絡所

〒１
０
５−６
７
９
１ 東京都港区芝浦１丁目２番１号
シーバンスＮ館７階
ＴＥＬ（０
３）５
７
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５−７
１
０
１（代表）
ホームページ http://www.jamstec.go.jp/

制作株式会社 ニュートンプレス

本書掲載の文章，
写真，
イラストを無断で転載，複製することを禁じます。