東青ヶ島海丘カルデラ海底熱水活動域におけるボクセルモデルを用いた船舶マルチビーム音響測深機のウォーターカラムデータ解析

抄録

伊豆－小笠原弧の東青ヶ島海丘カルデラの既知海底熱水活動域において，海底広域研究船「かいめい」に搭載した中深海用マルチビーム音響測深機（Multibeam echo sounders：MBES）を使用し，発振周波数を70～100 kHzに設定しプルーム調査を行い，高分解能の水柱部の音響散乱データを取得した．音響散乱を定量的に解釈するため逆距離加重（Inverse Distance Weighting：IDW）法により散乱強度を要素としたボクセルモデルを作成し，複数の音響散乱を発生要因ごとに識別した．本研究で着目した音響散乱は，基部がチムニーやマウンド周辺に位置し，形状は底辺が幅約80 m，高さ約190 mの円錐形状であり，散乱の消失水深は約560 mであった．また，散乱強度構造は基部が約20 dBとなり水塊との境界は約9 dBであった．これまで確認されている沖縄トラフの音響散乱との類似点から，今回検出した音響散乱は，海底熱水活動に由来したCO₂ 液滴によるものと判別した．伊豆－小笠原弧における高周波MBES による船舶プルーム調査手法とボクセルモデルによる解析手法の有効性を示した．