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砂層型メタンハイドレートフォーラム 2023

海域環境調査の進捗
MH21-S研究開発コンソーシアム（MH21-S）

環境影響評価チーム（JOGMEC） 荒田直
2024年2月27日（火）2

本日の説明内容海域環境調査の全体概要
目的や調査の種類

各調査の概要と進捗
1. 水環境の調査
2. 海底環境の調査

参考資料

・砂層型MHフォーラム2019（荒田）・砂層型MHフォーラム2021（平岡）・砂層型MHフォーラム2022（荒田）・JOGMEC HP 石油・天然ガス資源情報
水深1,000mの海底に住む生き物たち～どのように調べるか？ （鋤崎）・フェーズ2及びフェーズ3総括成果報告書① 第二渥美海丘周辺② 有望濃集帯候補海域（事前調査井掘削・簡易生産実験海域）

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何を対象に環境調査を実施しているか？
1. 水環境主な環境影響要因

海洋生態系の概念

・生産水を放流する可能性のある水環境の場の理解➡表層海水の水質やプランクトン等の自然変動等を調査

光合成生態系

光

植物プランクトン

生産水の海洋放流？

動物プランクトン

魚類等

有機物
栄養塩類
有機物等
微生物食物連鎖網

2. 海底環境・掘削・廃坑時の掘り屑やセメント等の被覆が生じる海底環境の場の理解➡ 海底の底質や底生生物等の自然変動等を調査

メタン濃度の上昇？
（坑井周り・亀裂）

有機物の沈降（マリンスノーなど）

海底面の変形？

動物プランクトンの鉛直移動

底層生態系
有機物等

MH層

掘り屑・セメント等の発生

有機物等

底生微生物

底生生物（ベントス）

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どの様な環境調査に取り組んでいるか？
1. 水環境の調査
海洋産出試験実施海域（第二渥美海丘周辺）

志摩半島沖⚫ 黒潮大蛇行時の海産試験実施海域での水環境の調査➡ 黒潮大蛇行によって、自然環境が どの様に変わるか？

2. 海底環境の調査

第二渥美海丘周辺①海洋産出試験実施海域（第二渥美海丘周辺）⚫ 海産試験実施海域での海底環境の調査➡ 過去の掘削・廃坑で生じた環境変化が どの程度継続するか？

②有望濃集帯候補海域（志摩半島沖・日向灘）⚫ 事前調査井掘削・簡易生産実験海域での海底環境の調査➡ 新規の海域の自然環境は どの様な状態か？
➡ 海域が違うと、自然環境に どの様な違いがあるか？
➡ 海域が違うと、環境影響に どの様な違いがあるか？

日向灘

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どの様な環境調査に取り組んでいるか？
各調査の概略工程（FY2019-2023）
FY2019FY2020

FY2021

FY2022

FY2023環境調査
1. 水環境の調査
海産試験実施海域（第二渥美海丘周辺）

黒潮大蛇行前から継続実施

冬季調査:1-2月

秋季調査:11月

夏季調査:7-8月

蛇行パターン別の特徴整理

2. 海底環境の調査①海産試験実施海域（第二渥美海丘周辺）②有望濃集帯候補海域（日向灘・志摩半島沖）

各種作業

第1回海産試験前から継続実施海産試験の影響確認（第1回海産試験から約7年後）
日向灘：2坑井
志摩:3坑井

既存情報の収集・整理

日向灘:1坑井
志摩:3坑井日向灘:1坑井
志摩:3坑井ベースライン調査・小規模作業の影響確認

12-1月

10月

6-7月

事前調査井掘削

事前調査井掘削

簡易生産実験

（日向灘・志摩半島沖）（志摩半島沖）（志摩半島沖）1. 水環境の調査

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調査のポイント⚫ 黒潮大蛇行は過去50年間で6回発生（約17年間）① 黒潮からの流れが対象海域に流入（反時計回りの反流・紀伊半島に沿うような流れ等）☞黒潮の水は高水温・高塩分で栄養分（栄養塩類：硝酸塩・リン酸塩等）が少ない② 黒潮系の水の流入により、植物プランクトンの増殖が抑えられ、大蛇行（非接近）植物プランクトンを食べる動物プランクトン等も減少
黒潮の蛇行タイプ

黒潮の大蛇行が発生すると・・

反流

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1: 非大蛇行接岸流路
2: 非大蛇行離岸流路
3: 大蛇行流路

大蛇行（接近）直接流入

気象庁HPを一部加工

関東・東海海況速報/広域（神奈川県水産技術センター）

1. 水環境の調査

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調査イメージ
魚卵・稚仔魚小型遊泳生物新日丸（深田サルベージ建設㈱）浮遊生物・水質動物プランクトン

調査船舶

ネット採集採水

人工衛星データの解析➡植物プランクトンの基礎生産量の推定
JCOPE等のデータ活用➡流況データの解析※JCOPE（Japan Coastal Ocean Predictability Experiment）https://www.jamstec.go.jp/jcope/htdocs/jcope_system_description.html

1. 水環境の調査

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結果紹介（流況データ）⚫ 水産庁の漁海況予報をもとに、黒潮の蛇行状態をパターン別に分類（2011-2021までの10年間）⚫ パターン別にJCOPE2M（JAMSTEC）の再解析データを解析⚫ 黒潮非蛇行時には、南西向きの流れが多いが流速も緩やか（弱い反流の影響）⚫ 黒潮大蛇行時（非接近）には、西向きの流れが卓越し流速もやや速い（強い反流の影響）⚫ 黒潮大蛇行時（接近）には、北東向きの流れが卓越し流速も速い（直接流入）
蛇行パターン別の流向別・流速頻度分布（水深50m）
黒潮非蛇行時（N型）

黒潮大蛇行時（A型非接近）

黒潮大蛇行時（A型接近）

NN

N

NW

NE

NW

NW

NE

NE
0-25cm/s
25-50cm/s

WEW

EW

E

50-75cm/s
75-100cm/s>100cm/s

SW

SE
S

SW

SE
S

SW

SES

1. 水環境の調査

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結果紹介（水温・栄養塩類・クロロフィルaの鉛直分布）⚫ 黒潮大蛇行時には、・夏季（7月・11月）に水温が上昇し、栄養塩類・クロロフィルaの濃度が低下
・冬季（1月）は非大蛇行時と明瞭な違いはない⚫ 調査データは人工衛星データの解析結果と概ね整合（水温・クロロフィルa）⚫ 現在、プランクトンの出現種の違いを解析中
黒潮大蛇行時の調査データ例（AT3：2021年11月 A型接近）
0

10

20

クロロフィル.a（μg/L）

30

0

水深（m）

50

AT3_2020_11

AT3_2014_10
100150200

非大蛇行時
大蛇行時

本調査（非大蛇行）
本調査（大蛇行接近）
他調査（非大蛇行）他調査（大蛇行）10クロロフィル a（mg / m3）

NO3-（μmol/L）
硝酸塩（μmol/L）

水温（℃）

人工衛星データの解析結果（AT3）
AT-3

10.1

0.01
1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月11月12月
黒潮非大蛇行期（N型）

黒潮大蛇行期（A型非接近）※比較データ：過去の環境調査結果の他、近傍地点での観測データ（三重県水産研究所の沿岸定線観測・気象庁の東経137度定線観測）を使用

黒潮大蛇行期（A型接近）

2. 海底環境の調査

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調査のポイント⚫ 「深海」の環境は未知な面が多い。
⚫ 海底にどのような生物が生息しているか、海域により生物の分布にどの様な違いがあるか、また、重要な生物種は存在しているか、どの様な生物が重要なのか？
⚫ 海底に生息する生物にセメント等が被覆した場合に、どの様な影響があるか？
第二渥美海丘周辺

日向灘

志摩半島沖

ウミシダ目

クモヒトデ類

コエビ下目トゲクモヒトデ類

フクロウニ目

イシサンゴ目

2. 海底環境の調査

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調査イメージ

調査船舶とROV
調査船舶

水中ロボット（ROV）

新日丸（深田サルベージ建設㈱）

流速計測（海底近傍の流向流速）

海底面観察（堆積物性状・生物分布）

採泥（底質・生物分布）

ROVはくようROV：Remotely Operated Vehicle

採泥器

流速計3種
多層流速計（ADCP）

プッシュコアエクマン採泥器

電磁流速計（Infinity）

単層流速計（Aquadopp）

2. 海底環境の調査（第二渥美海丘周辺）

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結果紹介（海底環境の変化）⚫ 坑井周辺ではセメント等が海底面を被覆し、底質や底生生物の個体数が変化⚫ 表在性の底生生物（カイアシ類など）は回復傾向を示した⚫ 埋在性の底生生物（線虫類など）は被覆後7年後にも十分な回復には至っていない堆積物の比較（第二渥美海丘周辺）
RA5

線虫類

底質（バリウム）

メイオベントス
個体数（inds/10cm2）

Ba（mg/kgDW）
0

深度（cm）

2000

000112被覆の無い海底面（RA5）

1000

1000

100200300

メイオベントス個体数(inds/10cm2)

セメントが被覆した海底面（RA3）

2600
400200

34

5566

その他

RA52014-14

カイアシ類

800

1000

3

有孔虫類

0

RA3_2021
RA5_2021※メイオベントス：32-300μmの底生生物

メイオベントス個体数(inds/10cm2)

RA3

経時変化

2014-12

2015-5

2016-7

2018-62021-1

2014-12

2015-5

2016-7

2018-62021-1

RA3

800
600
400
200
0
2014-12. 海底環境の調査（有望濃集帯候補海域）

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結果紹介（海底環境の変化）⚫ 坑井周辺ではセメント等が海底面を被覆（坑井から100m程度の範囲）⚫ 被覆の影響により、底質や底生生物の個体数等が変化⚫ 第二渥美海丘周辺での調査結果と概ね同様の結果
事前調査井掘削後の堆積物（日向灘）

事前調査井掘削前後の比較（S10）
底質（カルシウム）

S10

メイオベントス

被覆層

被覆層

白色被覆物
(セメント等)

S10G2

自然堆積層

自然堆積物
自然堆積層

S10

S10G3

S10G2

●2021年(掘削前) ▲2022年(掘削後)2. 海底環境の調査（有望濃集帯候補海域）

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結果紹介（調査海域毎のメガベントスの違い）⚫ 第二渥美海丘周辺で優占したクモヒトデ類は、他の海域でも多く存在している⚫ 志摩半島沖ではウミシダ目が多く、他の海域では非常に少ない⚫ 日向灘ではイシサンゴ目が多く、志摩半島沖では非常に少ない
クモヒトデ類

ウミシダ目

*

*

*

*

イシサンゴ目

***

第二渥美海丘

志摩半島沖

日向灘

第二渥美海丘

志摩半島沖

日向灘

第二渥美海丘

志摩半島沖

日向灘

まとめ
1. 水環境の調査
海洋産出試験実施海域（第二渥美海丘周辺）⚫ 黒潮大蛇行時に、海産試験実施海域での水環境の調査を実施⚫ 過去の黒潮非大蛇行時の調査データとともに、流況や水質、プランクトン類の変化傾向を解析・整理中

2. 海底環境の調査①海洋産出試験実施海域（第二渥美海丘周辺）⚫ 第1回海産試験後から、海産試験実施海域での海底環境の調査を継続して実施⚫ 海底での環境変化が十分には回復していないことを確認。今後、フォローアップ調査を実施し、回復状況を確認する予定。

②有望濃集帯候補海域（志摩半島沖・日向灘）⚫ 各作業前後にかけて、事前調査井掘削・簡易生産実験海域での海底環境の調査を実施⚫ 新規の海域での底質や底生生物の分布等を整理中。各作業の影響データの解析中。
⚫ 事前調査井掘削・簡易生産実験海域での海底環境の調査を継続して実施する予定。

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謝辞
本資料は経済産業省の委託により実施しているメタンハイドレート研究開発事業において得られた成果に基づいています。
ご協力頂きました地元関係機関の皆様、調査関係者に謝意を表します。

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参考文献
JCOPE2M再解析データ• Miyazawa, Y., A. Kuwano-Yoshida, T. Doi, H. Nishikawa, T. Narazaki, T. Fukuoka, and K. Sato,2019: Temperature profiling measurements by sea turtles improe ocean state estimation in the
Kuroshio-Oyashio Confluence region, Ocean Dynamics, 69, 267-282. html
• Miyazawa, Y., S. M. Varlamov, T. Miyama, X. Guo, T. Hihara, K. Kiyomatsu, M. Kachi, Y. Kurihara,and H. Murakami, 2017: Assimilation of high-resolution sea surface temperature data into anoperational nowcast/forecast system around Japan using a multi-scale three dimensionalvariational scheme, Ocean Dynamics, 67, 713-728. html