航海概要
| 航海名 | Exp. 401: Mediterranean-Atlantic Gateway Exchange Investigating Miocene Mediterranean-Atlantic Gateway Exchange (IMMAGE) |
| プロポーザル／ Scientific Prospectus | ・プロポーザル #895-Full3, #895-Add2 ・Scientific Prospectus |
| 共同首席研究者 | Rachel Flecker and Emmanuelle Ducassou |
| 掘削船 | JOIDES Resolution |
| 航海予定期間 | 2023年12月10日～2024年2月9日 |
| 乗船/下船地 | Amsterdam, Netherlands to Napoli, Italy |
| JRSOのページ | http://iodp.tamu.edu/scienceops/expeditions/mediterranean_atlantic_gateway_exchange.html |
| 掘削地点 |  |
| 科学目的 | 本航海は後期中新世の始まりから現在に至るまでの、大西洋と地中海間における海水の交換の完全な記録を復元することを目的とし、ジブラルタル海峡を挟んだ地中海と大西洋の計３地点での掘削を計画しています。 海峡は、大洋(ocean）と海(sea)の間の海水、熱、塩分、栄養塩の交換に重要な役割を果たしています。高塩分の海水の移動は、地球規模の熱塩循環を促進します。また、海洋は二酸化炭素の最大の貯蔵庫であるため、この流れは大気中の二酸化炭素濃度にも影響します。海峡の形状が変化すると、地球規模の海洋循環のパターンやそれに伴う熱輸送、気候が大きく変化するだけでなく、局所的にも大きな影響を与えることになります。ジブラルタル海峡を通って大西洋と地中海を行き来する海水の量は、地球上で最大級です。過去500万年にわたり、大西洋の中層に塩分を含んだプルームを生成し、カディス湾に独特の輪郭を持った堆積物を堆積させ、北大西洋深層水の形成に寄与してきました。 なお、本航海は、海洋掘削と陸上掘削を一貫したプロジェクトとして実施するLand-to-Seaプロジェクトとして行われ、国際陸上科学掘削計画（ICDP）での陸上掘削も予定されています。 Marine gateways play a critical role in the exchange of water, heat, salt and nutrients between oceans and seas. The advection of dense waters helps drive global thermohaline circulation and, since the ocean is the largest of the rapidly exchanging CO2 reservoirs, this advection also affects atmospheric carbon concentration. Changes in gateway geometry can therefore significantly alter both the pattern of global ocean circulation and associated heat transport and climate, as well as having a profound local impact. Today, the volume of dense water supplied by Atlantic-Mediterranean exchange through the Gibraltar Strait is amongst the largest in the global ocean. For the past five million years this overflow has generated a saline plume at intermediate depths in the Atlantic that deposits distinctive contouritic sediments in the Gulf of Cadiz and contributes to the formation of North Atlantic Deep Water. This single gateway configuration only developed in the early Pliocene, however. During the Miocene, a wide, open seaway linking the Mediterranean and Atlantic evolved into two narrow corridors: one in northern Morocco; the other in southern Spain. Formation of these corridors permitted Mediterranean salinity to rise and a new, distinct, dense water mass to form and overspill into the Atlantic for the first time. Further restriction and closure of these connections resulted in extreme salinity fluctuations in the Mediterranean, leading to the formation of the Messinian Salinity Crisis salt giant. IMMAGE is an amphibious drilling proposal designed to recover a complete record of Atlantic-Mediterranean exchange from its Late Miocene inception to its current configuration. This will be achieved by targeting Miocene offshore sediments on either side of the Gibraltar Strait with IODP and recovering Miocene core from the two precursor connections now exposed on land with ICDP. The scientific aims of IMMAGE are to constrain quantitatively the consequences for ocean circulation and global climate of the inception of Atlantic-Mediterranean exchange; to explore the mechanisms for high amplitude environmental change in marginal marine systems and to test physical oceanographic hypotheses for extreme high-density overflow dynamics that do not exist in the world today on this scale. 詳細については、JRSOのページをご参照ください。 |
J-DESCからの乗船研究者
| 氏名 | 所属 | 役職 | 乗船中の役割 |
|---|---|---|---|
| 江川 浩輔 | 九州大学 | 准教授 | 堆積学 |
| 田中 えりか | 高知大学 | 助教 | 無機地球化学 |
| Xunhui XU | 京都大学 | 博士課程 | 物性科学 |
- * ご所属は、乗船研究者選考時のものです。
プレスリリース
IODP Exp.401航海開始にあたり、JAMSTECのサイトよりプレスリリースがなされました。
日本語
https://www.jamstec.go.jp/j/about/press_release/20231206_2/
英語
https://www.jamstec.go.jp/e/about/press_release/20231206_2/
プレクルーズワークショップ（IMMAGE workshop）報告
Exp. 401は海洋と陸上における掘削(Land-2-Sea drilling)プロジェクトとして実施されます。航海の実施に先立ち、プレクルーズワークショップが開催され、報告がありましたので、以下に掲載します。（日本語訳はページの下の方にあります。）
開催報告：IMMAGE workshop in Bristol
Erika Tanaka (Kochi University), Kosuke Egawa (Kyushu University),
Xunhui Xu (Kyoto University), and Olivia Gaitonde (University of Bristol)
Scientific drilling is a complex and resource-intensive endeavour, and when it comes to coordinating Land-2-Sea drilling, these challenges are magnified. The IMMAGE Land-2-sea project (Investigating Miocene Mediterranean-Atlantic Gateway Exchange) represents a groundbreaking initiative as it embarks on the first-ever coordinated offshore-onshore drilling with ICDP sites on land in Spain and Morocco and IODP sites in the Atlantic and Mediterranean. In preparation for IODP Expedition 401, which is scheduled for December 2023-February 2024 to drill the Atlantic and Mediterranean sites, a pre-cruise workshop was held in Bristol, UK, in July 2023.
Figure caption: Reconstruction of the Late Miocene Mediterranean-Atlantic gateways in southern Spain and northern Morocco and the location of IMMAGE’s onshore and offshore drilling sites. Figure credit to Javier Hernandez-Molina.
IMMAGE is embarking on a journey that will span over a decade or more and involve a budget of £20 million. The project was officially initiated with the pre-cruise kick-off workshop held in Bristol, UK, from July 11th to 13th, 2023. This event brought together 35 international researchers and outreach professionals on site from around the world, with additional 24 participants online. Among them, the participants from Japan were Erika Tanaka, Kosuke Egawa and Xunhui Xu, who are going to sail as an inorganic geochemist, sedimentologist and physical properties specialist on the IODP cruise, respectively.
Erika, who attended the workshop in person, discussed the future timeline, management, and fund procurement of IMMAGE with the Land-2-Sea proponents. On-site attendees talked about the future of IMMAGE not only in the lecture room but also during a 4-hour field trip in the English countryside. Also, Kosuke and Xunhui devoted 1-2 days to the workshop as online participants and shared their ideas with the research community. Their active involvement is a pivotal contribution to the progress of IMMAGE, as this international collaborative research endeavour seeks to unravel the mysteries of the Earth's past climates and their global impacts.
Erika’s onsite participation was supported by J-DESC. IMMAGE extends its heartfelt gratitude to J-DESC for their invaluable support in facilitating her participation.
[日本語訳]
科学掘削 (Scientific drilling) は、多様かつリソースに富んだ取り組みであり、海洋と陸上における掘削 (Land-2-Sea drilling) を併せて執り行うことで、それらの試みはより大きなものとなる。IMMAGE Land-2-Seaプロジェクト (Investigating Miocene Mediterranean-Atlantic Gateway Exchange；中新世地中海－大西洋ゲートウェイ海水交換調査研究プロジェクト) は、そのような革新的な構想の1つであり、スペインとモロッコの陸上ICDPサイトと、大西洋と地中海のIODPサイトを擁する、史上初の陸上－海底掘削に着手する。大西洋・地中海サイトを掘削するIODP Expedition 401は、2023年12月から2024年2月に予定されており、その事前準備のためのプレクルーズワークショップが、2023年7月、イギリス・ブリストルにて開催された。
IMMAGEがターゲットとする堆積記録の研究によって、大西洋と地中海をつないでいた海峡が物理的に狭くなり、閉鎖してしまった中新世後期において、大西洋・地中海間 (ゲートウェイ) での海水の交換はどのような状況であったのかを復元することが可能となる。このような海峡の変化は、大規模な蒸発岩層 (salt giant) が地中海で形成されたイベント、「メッシニアン塩分危機 (Messinian Salinity Crisis)」を最終的に引き起こし、全世界の海塩の約6%が地中海において1.5 kmの厚さの蒸発岩層の中に貯留・固定された。他に類を見ないこのイベントに伴う物理化学的な現象とそれに関連した全球的な気候への影響について調査を行うべく、IMMAGEでは以下の主たる科学目的を設定している。
1) 地中海からの特異な流出水が最初に大西洋へ流れ込んだ時期を特定し、それが中新世後期の全球的な気候と地域的な環境変動に与えた影響を定量的に評価する。
2) メッシニアン塩分危機の発生前～発生後における大西洋－地中海間の海水交換に関する全記録を取得し、この異常な海洋イベントの発生要因とそれが引き起こした変化を地方レベル、地域レベル、全球レベルで評価する。
3) 地球の歴史上、最も特異な海水交換イベントの発生時における海洋流出プルームの挙動に関して、私たちが有している定量的な理解を検証する。
IMMAGEは、これから10年以上をかけて、2億ユーロを超える予算を要する道のりをスタートさせた。このプロジェクトは、2023年7月11日〜13日にイギリス・ブリストルで開催されたプレクルーズ・キックオフ・ワークショップをもって公式に始動した。ワークショップでは、世界中から35名の研究者・アウトリーチの専門家が現地に集うとともに、24名がリモートで参加した。参加者のうち、日本からは田中えりか、江川浩輔、胥勲輝が、それぞれ無機地球化学者、堆積学者、物性科学者としてIODP航海に乗船予定である。
ワークショップに現地参加した田中は、Land-2-Seaのメンバーたちと、IMMAGEの今後のスケジュール、マネージメント方法、資金調達について話し合った。IMMAGEに関わる議論は尽きず、教室内だけでなく、イギリスの田園地帯を歩く4時間の巡検中でもIMMAGEの今後について話し合った。また、江川とXuについても、オンライン参加者として1-2日間ワークショップに参加し、コミュニティと意見を共有した。この国際的な共同研究は、地球の過去の気候とその地球規模の影響についての謎を解明しようとするものであり、3名の積極的な参加はIMMAGEの進展にとって極めて重要である。
末筆となるが、田中のオンサイトでの参加に関しては、J-DESCからサポートをいただいた。IMMAGEは、J-DESCの貴重なサポートにより、彼女の参加がかなったことに対し心から感謝の意を表する。
図：スペイン南部およびモロッコ北部における中新世後期の地中海－大西洋ゲートウェイの復元図と、IMMAGEの陸上・海上掘削サイトの位置。Javier Hernandez-Molina氏作成。