著者

廣瀬 丈洋

出版者

独立行政法人海洋研究開発機構

雑誌

若手研究(B)

巻号頁・発行日

2010

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地震活動によって断層から発生した水素が、その水素をエネルギー源にして有機物をつくり出す地下微生物圏を育んでいるという仮説を検証するため、地震時の高速断層すべり運動を再現できる摩擦実験によって地震時に発生する水素量を見積った。その結果、 地震によって含水断層帯で生じうる水素ガス濃度は大変高く(数mmol/kg)、地震断層起源の水素ガスを「えさ」とする地下生態系が存在しうる可能性があることがわかった。

著者

山田 広幸

出版者

独立行政法人海洋研究開発機構

雑誌

若手研究(B)

巻号頁・発行日

2008

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土壌の性質や植生の状態は、大気に放出される熱と水蒸気の比率を左右するため、雲の性質にも影響を与えると予想される。このような影響を定量的に評価するため、雲解像数値モデルを用いて地表状態を変えた実験を複数実施し、陸面に対する降水雲の応答を調べた。中国大陸上の集中豪雨の事例を用いた実験の結果、陸面状態の変化によって大気境界層の特性が変化し、それに応じて降水システム全体としての形態や降水分布が変化するという結果が得られた。

著者

榎本 剛

出版者

独立行政法人海洋研究開発機構

雑誌

若手研究(B)

巻号頁・発行日

2005

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梅雨前線は,時間的にも空間的にもさまざまなスケールの現象から成り立っている。梅雨期は雨の多い期間であるが,同じような天候が日々持続するのではなく,活発期と不活発期がある。活発期には発達したメソ擾乱やそれに含まれる対流セルにより局地的な降水がもたらされ,不活発期には前線自体が不明瞭になる。本年度は,梅雨前線の消滅と再形成に着目し,そのメカニズムや予測可能性について調べた。分析したデータはAFES(地球シミュレータ用大気大循環モデル)を用いた高解像度(水平解像度約20km)シミュレーション及びALERA(AFES-LETKF実験的再解析)である。2005年6月下旬,梅雨前線の北上が遅れ,日本の南岸に停滞していた。6月26日前線は亜熱帯高気圧の強化に伴って,急に消滅した。華中で小低気圧が発生し,黄海,朝鮮半島から日本海へ進み,梅雨前線が再形成された。データを詳しく分析したところ,以下のことが明らかになった。亜熱帯高気圧の強化は西から伝播してきたロスビー波束によるものである。梅雨前線は亜熱帯高気圧の発達に伴って,暖かく湿った南西流が梅雨前線に収束しなくなり弱化していった。一方,偏西風の蛇行に伴ってできた大陸上の気圧の谷で低気圧が形成され,これが日本海上に進みながら,下層の不安定と結合し新たな梅雨前線を形成した。この現象に伴う流れの不確定性についても調べた。梅雨前線上の小低気圧には不確定性が伴っている。梅雨前線の消滅に前後して,南西流の先端で不確定性が増大していた。また,大陸上の低気圧発生に伴う不確定性の増大も見られた。今年度は、梅雨前線にとって重要である水蒸気の移流を精密化することを目的として,新たな空間内挿スキームを考察し,その精度について示した。本課題では,地球シミュレータ上の高解像度全球シミュレーションや再解析データ等を用いて,いくつかの事例について,梅雨前線の活動がアジア大陸上空を流れる偏西風に沿って伝播するロスビー波束の影響を受けていることを示すことができた。

著者

井尻 暁

出版者

独立行政法人海洋研究開発機構

雑誌

挑戦的萌芽研究

巻号頁・発行日

2009

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極微小珪質プランクトンの殻(生物源オパール)の酸素同位体比を,精度良く簡易かつ安全に測定する新しい分析システムを開発し,この結果,従来の分析手法の1/10以下の試料量で,測定精度を落とすことなく短時間で珪質プランクトンの酸素同位体比分析を行うことが可能となった。この手法を用いて放散虫殻化石の種別同位体分析に成功。また国際統合掘削計画(IODP)で得られた試料の分析を行った。

著者

高井 研 中村 龍平 山本 正浩

出版者

独立行政法人海洋研究開発機構

雑誌

基盤研究(A)

巻号頁・発行日

2012-05-31

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研究期間において、(1)現場深海熱水噴出孔において硫化物チムニーの内外で600mV程度の起電力が潜在的に存在し、実際の電子伝達能を有していること、(2)にもかかわらず、実験室内実験において、チムニーに生息する微生物群集を植種源として、天然チムニー電極や様々な電極を支持体とした電気合成微生物群集の増殖が観察されないこと、が明らかになった。これらの結果を踏まえて、深海熱水現場環境での電気合成微生物群集の増殖実験を行い、電気合成微生物群集の形成を示唆する結果を得た。自然深海熱水噴出孔のチムニーにおいて電気合成微生物群集が生育可能であることが明らかになった。

著者

大西 領

出版者

独立行政法人海洋研究開発機構

雑誌

若手研究(B)

巻号頁・発行日

2012-04-01

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定常等方性乱流場を直接数値計算により計算し、その中を運動する微小慣性粒子の運動および成長をラグラジアン法によって追跡する数値計算法(Lagrangian Cloud Simulator, LCS)を開発した。LCSのプログラムコードは並列計算向けに最適化されており、共有メモリ型と分散メモリ型のハイブリッド並列計算を効率的に実行できる。このLCSを用いて、粒子ストークス数、過飽和度、レイノルズ数を変化させた時の粒子径分布の時間変化データを得た。これにより、乱流混合が微小慣性液滴の蒸発過程に及ぼす影響を初めて定量的に明らかにした。

著者

山本 正浩

出版者

独立行政法人海洋研究開発機構

雑誌

若手研究(B)

巻号頁・発行日

2011

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本研究提案では、遠隔的酸化還元反応によって環境中に発生する電流を積極的に利用する「環境電流生態系」が存在するという作業仮説を立て、その存在量とメカニズムを解明することを目的とした。本課題において、我々は熱水噴出孔で電流が発生することを、鉱物の電気特性、鉱物の触媒特性、熱水と海水の酸化還元電位、現場発電試験などを通して照明した。さらに、微生物がこの環境電流環境下で鉱物表面に付着することも明らかにした。現場での長期微生物培養試験は天候不良の影響により実現できなかったが、疑似環境下における電流利用微生物の集積培養については今後の進展に期待が持てる。

著者

山口 幸

出版者

独立行政法人海洋研究開発機構

雑誌

特別研究員奨励費

巻号頁・発行日

2008

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1)フジツボ類の体サイズ連続化を組み込んだ資源配分と多様な性表現を説明するモデルフジツボ類の性の多様性を少ない環境要因で説明する数理モデルを作成した。このモデルでは、従来の生活史戦略理論と性配分理論を統合している。つまり、体サイズの連続化および成長、雄機能そして雌機能の3つの資源配分をおこなっている。本モデルでは、資源獲得指数と死亡率の2つの環境要因が進化的に安定な資源配分戦略に与える影響を調べた。その結果、同時雌雄同体のみ、同時雌雄同体と矮雄、雌と矮雄というフジツボ類で見られる3つの性表現すべてが、環境条件に依存して現れることがわかった。また、本モデルでは、純粋な同時雌雄同体ではなく、雄性先熟的同時雌雄同体が現れることが予測された。2)有柄フジツボ類ヒメエボシの生活史解明への基礎的データ収集ヒメエボシは、深海性の甲殻類に付着する有柄フジツボである。沖縄美ら海水族館の協力のもと、ヒメエボシがハコエビのどの位置についているかを調べた。ヒメエボシは水流を受けやすい、ハコエビの頭胸部と第一腹節の境目や歩脚の第三関節部分に集合していた。水流を受けやすいところに付着することでえさが取りやすいと考えられる。また、ヒメエボシが集合しているところでは、繁殖相手を得やすいと考えられる。ヒメエボシは雌雄同体であることが知られているが、小さな雄(矮雄)の報告はまだない。今年の調査で矮雄と見られる個体(同種個体に付着する小さな個体)が数多く見られた。一般的に矮雄が出現する条件は、雌雄同体の場合、繁殖集団が大変小さいときと言われている。しかし、同種個体に付着したヒメエボシが大きく成長した標本も観察された。このことは、ヒメエボシは小さいうちは雄機能だけを持ち、後に雌雄同体として繁殖するという生活史を持っているのではないかと示唆される。今後、生殖切片を作成して、この仮説を検証する必要がある。

著者

中村 謙太郎

出版者

独立行政法人海洋研究開発機構

雑誌

若手研究(B)

巻号頁・発行日

2011

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本研究課題は、コマチアイトの広範な組成とその時代変化が蛇紋石化反応に与える影響を明らかにすることを目的として行われた。その結果、(1)変質による水素の発生量は、MgO含有量20~25 wt%で明瞭に切り替わり、これ以上では10mmol/kgオーダーの水素が生ずるのに対して、これ以下ではサブmmol/kgオーダーの水素しか生じないこと、(2)コマチアイトのAl組成は、自然に存在が知られているバーバートンタイプからゴルゴナタイプまでの範囲では、水素発生量に大きな影響を与えないこと、(3)カンラン岩は300℃で水素発生量が最高値に達して、それより高温では水素発生量が急激に減少するのに対して、コマチアイトは350℃で水素発生量が最高値に達し、400℃でもあまり下がらないことが明らかとなった。

著者

小平 秀一 尾鼻 浩一郎 高橋 成実 三浦 誠一 高橋 努 山本 楊二朗 末次 大輔

出版者

独立行政法人海洋研究開発機構

雑誌

基盤研究(A)

巻号頁・発行日

2011-04-01

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北米・太平洋岸のカスカディア地震発生帯は、南海トラフと同様に比較的若い海洋プレートの沈み込みに伴う巨大地震発生帯であり、M9クラスのプレート間巨大地震が発生したことが知られている。双方の沈み込み帯の比較研究を目的として海底地震計を用いた地震観測をカナダ・バンクーバー島沖の北部カスカディア地震発生帯で実施した。観測の結果、カスカディア地震発生帯浅部の地震活動は、南海トラフに比べても極めて低く、1700年の地震以降プレート間固着が完全に回復している事を示している可能性があるとともに、プレート境界の構造的な不均質性が極めて低いことを示していると考えられる。

著者

末次 大輔 東野 陽子 山田 功夫 深尾 良夫 坪井 誠司 大林 政行 竹内 希 田中 聡 深尾 良夫 坪井 誠司 大林 政行 竹内 希 石原 靖 田中 聡 吉光 淳子

出版者

独立行政法人海洋研究開発機構

雑誌

特定領域研究

巻号頁・発行日

2004

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本特定領域研究により得られた海底・陸上地震観測データと既存観測データにより、西太平洋マントル遷移層に滞留するスラブの鮮明なP波、S波速度イメージや相転移面の深さ分布を推定した。その結果、スラブが滞留する前に断裂していること;沈み込むスラブ内部にはプレート生成時の異方性が保存されているが、滞留スラブではそれが見られないこと;滞留スラブの主要部分の温度は周囲より500度低く、水はほとんど含まれていないこと、などが明らかになった。

著者

宮崎 征行 井町 寛之 大橋 晶良

出版者

独立行政法人海洋研究開発機構

雑誌

基盤研究(C)

巻号頁・発行日

2012-04-01

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微生物が作り出すマンガン酸化物はレアメタルを吸着しやすい事が知られている。そこで、本研究ではマンガン酸化物を連続的に作り出すことができる微生物群集をバイオリアクターに集積培養することを目的とした。植種源には海底堆積物サンプルを、バイオリアクターにはdown-flow hanging sponge (DHS) リアクターを採用し、二価のマンガンを含む人工海水を基本とした培地をリアクターに供給した。その結果、DHSバイオリアクター内に独立栄養細菌とマンガン酸化菌が繁茂し、微生物が生成したと思われるマンガン酸化物の生成が確認された。

著者

鶴若 祐介

出版者

独立行政法人海洋研究開発機構

雑誌

挑戦的萌芽研究

巻号頁・発行日

2012-04-01

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洞窟など地底湖に生息する生物のほとんどは、眼が退化している。しかしながら、それらの生物より遥かに長い時代を暗黒世界に生きる深海生物は、なぜ眼が退化していないのであろう?眼は機能しているのだろうか?その問いの答えが本研究結果から示された。深海魚ヤマトコブシカジカは、しっかりと眼で対象物を認識し、さらには色を学習し、暗闇でも識別できることが示唆された。また、眼を持たない原始的な生物である深海イソギンチャクは光を識別し、波長の変化を感知できることが分かった。

著者

田中 克典 鈴木 雅一 田中 延亮 松尾 奈緒子 小杉 緑子

出版者

独立行政法人海洋研究開発機構

雑誌

基盤研究(B)

巻号頁・発行日

2012-04-01

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自然環境下のチークでは、乾季の2014年2月から4月にかけての樹液流が停止、完全に落葉した。散水による湿潤土壌下では、葉が付いた状態での新葉による更新がなく、3月に完全落葉し、樹液流が停止した。2週間後、展葉して蒸散活動を再開した。根系の土壌水分は展葉・落葉現象に最も影響したが、他の要因によって落葉期間が発生することを確認した。幹は自然状況下と散水下とも2014年4月から9月まで成長し、成長期間に違いがなかった。光合成能を示す葉内窒素濃度は土壌水分量の低下に影響を受け、湿潤下のチークのほうが光合成能の低下は遅かった。一定の水消費に対する炭素獲得は、湿潤下のほうが自然状況下よりも低かった。

著者

廣瀬 重信 佐野 孝好

出版者

独立行政法人海洋研究開発機構

雑誌

基盤研究(C)

巻号頁・発行日

2012-04-01

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惑星形成の舞台となる原始惑星系円盤の物理状態、特に円盤ガスの乱流状態と温度分布を正しく知ることは、惑星形成プロセスを理解する上で重要である。本研究では、輻射磁気流体力学方程式の直接数値計算によって、円盤ガスの乱流を解像しつつ、輻射輸送も解くことにより、温度を含む原始惑星系円盤の構造を無矛盾に求めた。特に、中心星近傍における有効温度と面密度の関係を求めることにより、そこで起こり得る水素電離に伴う熱不安定性を明らかにした。

著者

三輪 哲也

出版者

独立行政法人海洋研究開発機構

雑誌

挑戦的萌芽研究

巻号頁・発行日

2009

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本研究は、海洋における生物サンプリングにおいて、生存捕獲を試み、新しいバイオリソースの提供を行うための、装置開発を実施した。ネットやROVなどの装置で取れる生物は、運動動作の遅い、比較的動かない生物のみが、選択的にとれる事実がある。深海調査においての生物多様性の情報は、調査研究のうち映像から証明されているが、サンプリングできている生物種との格差がみられてきている。それは映像に移った生物が必ずしも採取できている状況に無い。その矛盾を解決する方法として、センシングや視認性の向上を採取装置に付加することが必要と感じた。そこで同軸タイプのカメラシステムで、それぞれ性質の異なるカメラの近紫外領域(可視光範囲)の画像と、近赤外(赤外)画像の差分を取り、認識の難しかった海底生物分布状況把握を的確にし、迅速に生物の位置を把握するシステムを構築することを目的とし、本研究課題によって基礎的検証をおこなった。同軸によるマルチカメラシステムと、イーサーケーブルによる長距離の画像伝搬システムを用い、差分画像を得るための画像処理システムとプログラム制作を実施した。その結果、2つのカメラ映像の差分観察画像を構築することが出来た。次に光源を単波長の異なるLED光源とし、光源を切り替えることで、いくつかの異なる照明による生物画像を入手できた。これらの生物画像から、表面の色素の異なる成分抽出し、同一画像における生物識別が出来るようになった。水中の撮影においては、耐圧ハウジングが必要であり、10mの防水容器の中で、実験水槽中で検討を行った。窓材における制限はあるものの、水中での差分映像も入手できた。今後さらに水中撮影における条件の最適化を実施し、実用に耐えるものに改良を加える予定である。

著者

小栗 一将

出版者

独立行政法人海洋研究開発機構

雑誌

基盤研究(C)

巻号頁・発行日

2011

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海底における酸素消費フラックスを測定するため、高精度酸素濃度制御装置を開発、これを用いて、八戸沖水深500m(溶存酸素=112μM), 1000m (36μM),2000m (70μM)から採取した海底堆積物の酸素プロファイルを測定、拡散モデルを適用した。フラックスはそれぞれ2.7-4.2, 0.6-0.7, 1.4-1.6mm m-2 d-1であった。レッドフィールド比から推定される二酸化炭素生成フラックスは、それぞれ2.1-3.1, 0.5, 1.1-1.2 mmolC m-2 d-1であった。この値は衛星から観測される当該階域における一次生産量の0.6-10%であった。

著者

森 修一 橋口 浩之 伍 培明 服部 美紀 荻野 慎也 山中 大学 松本 淳

出版者

独立行政法人海洋研究開発機構

雑誌

基盤研究(B)

巻号頁・発行日

2010

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インドネシア・スマトラ島に災害をもたらす沿岸豪雨強風帯の形成過程について,観測的研究を行った.長期衛星観測からは,エルニーニョ現象など年々変動に伴う沿岸豪雨帯の盛衰ほか,その気候学的特徴が明らかになった.また,レーダー等による集中観測から,沿岸豪雨強風帯を構成するメソ降水系の発達には,インド洋を東進する大規模な対流季節内変動とスマトラ沿岸を西進する日周期対流の相互作用が重要であること等が示された.

著者

後藤 忠徳 笠谷 貴史 荒木 英一郎 浅川 賢一 佐柳 敬造

出版者

独立行政法人海洋研究開発機構

雑誌

基盤研究(B)

巻号頁・発行日

2005

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H17年度には海底付近で人工電流を発生させた場合の地下構造探査の可能性を数値計算により確認した。2度の調査航海において深海曳航体へ搭載した人工電流源を用いて海底電気探査を実施した。またスマトラ地震の余震活動データなどを解析して海底地震観測の精度の議論を行った。これらの結果に基づき、豊橋沖海底ケーブル先端へ接続可能な海底磁力計や海底地震計などの開発や改良を行った。H18年度にはこれらの海底観測機器の水中動作試験を行った。またケーブル敷設船へ乗船し、豊橋沖海底ケーブルの引き上げ・ケーブル先端への分岐装置取り付け・ケーブル再敷設作業を行った。H19年度には新規に開発・改良を行った海底観測機器を豊橋沖海底ケーブル先端の分岐装置へ接続した。深海での接続作業にはJAMSTEC調査船および無人探査機を用いた。この結果、東海地震想定震源域の海底に地震・地殻変動・地下水流動などの総合観測ステーションを構築することができた。また海底ケーブルに流れている人工電流を用いた人工電磁探査モニタリングも開始することができた。観測成果の一例として、平成19年6月には掛川で発生したM4.3の地震波動に伴って海底電場が変動することが明らかとなった。一方、豊橋沖海底ケーブルを用いた海底下モニタリングに先立って、同海域の地殻電気伝導度構造を知る目的で、H18年度からH19年度にかけて自己浮上式の海底電位差磁力計(OBEM)など、のべ12台を東海沖海域へ設置した。これによって沈み込むフィリピン海プレートやその上の島弧地殻の電気伝導度構造を明らかにすることができた。以上の海底ケーブル観測システムの紹介、海底電気探査の成果および間隙水圧変動に伴う電磁場変動現象に関して、複数の研究成果として報告した。

著者

杉岡 裕子 荒木 英一郎 岡元 太郎 石原 靖 伊藤 亜妃

出版者

独立行政法人海洋研究開発機構

雑誌

基盤研究(C)

巻号頁・発行日

2011-04-28

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海溝近傍で発生する超低周波地震と呼ばれる破壊過程が異常に遅い地震は、古くから存在は指摘されていたものの(和達,1928)、陸上からの遠地観測では実態を把握するには限界があった。先行研究で実施した南海トラフでの広帯域海底地震観測では、超低周波地震を直近で捉え、観測地震波の近地項から地震に伴い生じた海底変動を初めて推定した(Sugioka et al., 2012)。本研究では、この上下変位を直接測定することを目的とし、高分解能水圧計である差圧計と広帯域地震計とを組み合わせた地動・水圧同時観測システムを開発した。本システムは固体・海洋の境界面である海底観測に有用な幅広い帯域をカバーするものである。