微生物起源メタンハイドレート分布域における微生物メタン生成活動

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1、地球化学44，169―184（2010）Chikyukagaku（Geochemistry）44，169―184（2010）総説微生物起源メタンハイドレート分布域における微生物メタン生成活動＊＊吉岡秀佳・坂田将（2010年8月10日受付，2010年11月9日受理）Microbialmethaneproductionactivityaroundthebiogenicmethanehydrate-bearingregions＊＊HideyoshiYOSHIOKAandSusumuSAKATA＊InstituteforGeo-ResoursesandEnvironment,N

2、ationalInstituteofAdvancedIndustrialScienceandTechnology,1-1-1Higashi,Tsukuba,Ibaraki305-8567,JapanMethaneformingmethanehydratesalongcontinentalmarginsisproducedmostlybymi-crobialmethanogenesis.Resultsofgascompoundsandstablecarbonandhydrogenisotopicstudiesindicatethatmethaneinthesehydrat

3、eswasproducedbymethanogensthroughcarbon-atereductionpathway.However,thegeochemicalinterpretationisnotsupportedbymicrobio-logicalstudies.Fromlate1980’s,researchesofODPandIODPrevealedthatsubsurfacebiosphereiswide-spreadunderdeepmarinesedimentsandthemicrobesarestillactiveinthesubsurfaceregi

4、on.StudiesofmarinesedimentsintheBlakeRidgeandtheCascadiaMarginshowedthatnumbersofsubsurfacemicrobesandtheiractivitiesinthesedimentswerecloselyrelatedwiththedistri-butionofmethanehydratesineachregion.Threeregionsareproposedasmainmethanogenesislocationaroundthemethanehydrate-bearingregions

5、:(1)nearsurfacesedimentsbelowthesulfate-methaneinterface(SMI),(2)sedi-mentswithinthehydrate-bearingregionandjustbelowtheBSR,and(3)deepregionfarbelowtheBSR.Sofar,itisnotobvioushowmethaneprovidedfromeachregioncontributedtothefor-mationofmethanehydrate.Multidisciplinarystudiesarenecessaryto

6、estimatecontributionofmethaneprovidedfromeachregion.Keywords:methanehydrate,microbe,methanogen現在まで世界各地に分布していることが分かってき１．微生物起源のメタンハイドレートた。主な分布域は，極域に近い凍土や大陸縁辺域の大メタンハイドレート（MH）は，水分子からなる籠陸棚近辺であり（例えば，Kvenvolden,1993），後者構造の中にゲスト分子としてメタンが入った包接水和の場合，地震波を用いた物理探査によって，海底地下物であり，低温高圧条件で安定な固体物質である。そ数百mの

7、深度に海底擬似反射面BottomStimulatingの存在は，19世後半から化学の世界で知られていたReflector（BSR）と呼ばれる反射面が発見されるこが，20世紀半ばから，天然ガス資源として注目され，とによってMHの分布が推定された。MHの多くのものは，微生物起源のメタン，つまり，微生物の活動＊産業技術総合研究所所地圏資源環境研究部門によって生成されたメタンを含んでいると解釈されて〒305―8567茨城県つくば市東1―1―1中央第7いる（Kvenvolden,1995;Milkov,2005）。その根拠170吉岡秀佳・坂田将とし