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研究分野 【 表示 ／ 非表示 】

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学位論文 【 表示 ／ 非表示 】

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• Geochemical studies on the origin of methane in crustal fluids using carbon isotopes of methane and carbon dioxide as tracers

  2004年03月 

論文 【 表示 ／ 非表示 】

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• Estimation of bubbled oxygen flux from a coral reef community

  Tomohiro Toki, Rie Matayoshi, Masataka Yamauchi, Seiichi Koizumi, Hiroyuki Fujimura (担当範囲: 研究全般)

  Galaxea, Journal of Coral Reef Studies ( 日本サンゴ礁学会 )  27 ( 1 ) 47 - 61   2025年07月 [ 査読有り ]

  掲載種別: 研究論文（学術雑誌）

  関連する研究費コード: JP15K00594, JP18H03733, JP20H04315, JP23H01268, JP23K11391, RIHN Grant No. 14200145

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  We collected bubbles from the seafloor of coral reef areas to determine their quantity and chemical composition. The chemical composition was high in oxygen and low in carbon dioxide compared to that of the atmosphere. Oxygen fluxes to the atmosphere from coral reef waters are generally determined considering only dissolved oxygen in seawater, but accounting for bubbled oxygen increased such fluxes by about 70%. At the same time, the primary production rate in coral reefs is estimated only from the dissolved oxygen concentration in seawater, but accounting for bubbled oxygen increased it by about 20–30%. The composition of bubbled gases suggests that approximately 20% of the oxygen present may be derived from photosynthesis in the reef area. Global quantitative estimation of bubbled oxygen fluxes in tropical and subtropical coral reef waters remains critical for future research.

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• Origin of helium in basement rocks and carbonate veins in Yonaguni Island

  Toki, T; Yasumura, K; Takahata, N; Miyajima, Y; Miyaki, H; Oohashi, K; Otsubo, M

  GEOCHEMICAL JOURNAL ( 一般社団法人日本地球化学会 )  58 ( 6 ) 293 - 303   2024年 [ 査読有り ]

  掲載種別: 研究論文（学術雑誌）

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  <p>Minerals formed in high-temperature environments are distributed along faults on Yonaguni Island. Volcanic activity is thought to be a possible heat source. In this study, samples from the carbonate veins distributed around the basement rocks and faults of Yonaguni Island were melted in vacuum, and the concentrations and isotope ratios of the noble gases in the furnace were investigated. The observed isotope ratios suggest that the noble gases were dominated by crustal helium, with little influence from mantle helium. These results suggest that there was some kind of non-volcanic heat supply at Yonaguni Island (e.g., eruption of non-volcanic hot springs).</p>

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    CiNii Research

• Identification of a large mud volcano field in the Hyuga-nada, northern end of the Ryukyu trench, offshore Japan

  Asada, M; Yamashita, M; Fukuchi, R; Yokota, T; Toki, T; Ijiri, A; Kawamura, K

  FRONTIERS IN EARTH SCIENCE ( Frontiers in Earth Science )  11   2023年11月 [ 査読有り ]

  掲載種別: 研究論文（学術雑誌）

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  We identified 27 new mud volcanoes, including potential ones, in a part of the Hyuga-nada area, southwest offshore Japan, at the northern end of the Ryukyu Trench, based on subseafloor geological structures using geophysical investigations. These mud volcanoes exhibited high density and breadth and were likely connected to other mud volcano fields in the south. Acoustic investigations indicated subseafloor structures. Multiple acoustically transparent bodies were interpreted as a region containing gas. They were likely to appear along faults and below the bottom of valleys and sometimes reached the seafloor, expressing mud volcanoes onto the seafloor. They also indicated the wide distribution of subseafloor free-gas throughout the area. These acoustic investigations suggested that a swarm of mud volcanoes exists over the Hyuga-nada area, heterogeneously distributed along a series of plate convergent margins, the Nankai Trough, and the northern part of the Ryukyu Trench.

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• Distribution of dissolved methane in seawater from the East China Sea to the Ryukyu forearc

  Toki, T; Chibana, H; Shimabukuro, T; Yamakawa, Y

  FRONTIERS IN EARTH SCIENCE ( Frontiers in Earth Science )  11   2023年11月 [ 査読有り ]

  掲載種別: 研究論文（学術雑誌）

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    DOI

• Assessing the activity of mud volcanism using boron isotope ratios in pore water from surface sediments of mud volcanoes off Tanegashima (SW Japan)

  Mitsutome, Y; Agena, K; Toki, T; Song, KH; Shinjo, R; Ijiri, A

  FRONTIERS IN MARINE SCIENCE ( Frontiers in Marine Science )  10   2023年09月 [ 査読有り ]

  掲載種別: 研究論文（学術雑誌）

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  Mud volcanoes can cause various geohazards, so it is very important to know their activity level and their distribution. Surface sediments were collected from four submarine mud volcanoes (MVs) off Tanegashima (SW Japan), namely, MV1, MV2, MV3, and MV14. We extracted pore water from the surface sediments and investigated its chemical and isotopic compositions. The sodium (Na) and chloride (Cl^-) concentrations decreased and the boron (B) and lithium (Li) concentrations increased with increasing depth, suggesting that some fluids with lower Na and Cl^- concentrations and higher B and Li concentrations than seawater were supplied upward from the deep sub-seafloor. The fluid advection velocities estimated from the pore-water profiles differed for each MV, and those of MV3 were the fastest (14 cm/yr) in this study. The estimated equilibrium temperature with clay minerals using Na and Li concentrations were 93-134°C, corresponding to the temperature of environments around 3.7 to 5.3 km below the seafloor. This indicates that these components originated from these depths and that the origin depth did not reach the plate boundary in this area. The B isotope ratio in the pore water was extremely high up to +57 ‰, suggesting that it was strongly affected by adsorption onto the surface of the sediments. A higher B isotope ratio (+57 ‰) was detected in MV3, which was considered to be more active, indicating that more B was adsorbed onto clay minerals supplied from deeper depths.

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著書 【 表示 ／ 非表示 】

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• 海底熱水鉱床調査技術プロトコル : 戦略的イノベーション創造プログラム : SIP『次世代海洋資源調査技術』 (海のジパング計画)

  石橋　純一郎, 正木　裕香, 岡村　慶, 野口　拓郎, 土岐　知弘, 新城　竜一 ( 担当: 共著 , 担当範囲: 地質調査で採取された堆積物試料中の間隙水の地球化学的解析 )

  国立研究開発法人海洋研究開発機構次世代海洋資源調査技術研究開発プロジェクトチーム  2018年11月 ( ページ数: 59 ,  担当ページ: p.52 )

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  海底熱水鉱床近傍の掘削試料中の間隙水中に溶けているホウ素のホウ素同位体比を測定することによって，熱水の流れに関する情報を得ることができた。このことから，海底熱水鉱床の形成メカニズムを明らかにする上で，間隙水中のホウ素同位体比を調べることが一つの強力な地球化学的なツールになることが示された。

• 琉球列島の自然講座 サンゴ礁・島の生き物たち・自然環境

  土岐 知弘 ( 担当: 単著 , 担当範囲: 海底熱水研究なう＠沖縄トラフ )

  ボーダーインク  2015年03月 ( ページ数: 207 ,  担当ページ: p.160-161 )

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  沖縄トラフにおける海底熱水研究の最新トピックをわかりやすく紹介した。

• Nature in the Ryukyu Archipelago

  Tomohiro Toki ( 担当: 単著 , 担当範囲: When do you research hydrothermal systems? Now! )

  Change and Coral Reef/Island Dynamics Faculty of Science, University of the Ryukyus  2015年 ( ページ数: 154 ,  担当ページ: p.120-121 )

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  沖縄トラフの海底熱水研究の最新トピックをわかりやすく英語で紹介。

• 潜水調査船が観た深海生物ー深海生物研究の現在

  石橋　純一郎, 土岐　知弘 ( 担当: 共著 , 担当範囲: 分担執筆 )

  東海大学出版会  2008年02月 ( ページ数: 487 ,  担当ページ: p.10-22 )

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  冷湧水の化学組成に関する研究のレビューを行った。

• 海のトリビア

  中山　典子，土岐　知弘 ( 担当: 分担執筆 , 担当範囲: 海底下には火をつけると燃える氷が存在する )

  日本教育新聞社出版局  2005年03月 ( ページ数: 115 ,  担当ページ: p.28-29 )

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  海底にはメタンハイドレートという見た目は氷だが火をつけると燃える物質があることを，当時テレビ業界を席巻していた「トリビアの泉」にあやかって，海洋関連の研究者らが一般人向けに編纂した小ネタ本。

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MISC（その他業績・査読無し論文等） 【 表示 ／ 非表示 】

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• Chemistry on coral reefs: In memory of Dr. Tamotsu Oomori (1944–2022)

  Fujimura Hiroyuki, Toki Tomohiro

  Galaxea, Journal of Coral Reef Studies ( 日本サンゴ礁学会 )  27 ( 1 ) 30 - 32   2025年07月

   

  DOI CiNii Research

• マルチアイソトープを用いた沖縄県辺戸岬におけるエアロゾルの起源の解明

  土岐　知弘，河野　彩香，申　基澈

  地学雑誌 ( 東京地学協会編集委員会 )  132 ( 6 ) N99 - N99   2023年12月

   

• 青天の霹靂－濡れ手で粟－

  土岐　知弘

  琉球大学大学教育センター報 ( 琉球大学大学グローバル教育支援機構 )  ( 23 ) 79 - 80   2021年03月

   

• 泥火山研究における地球化学の役割と課題

  土岐 知弘

  琉球大学理学部紀要 ( 琉球大学理学部 )  ( 108 ) 1 - 26   2020年03月

   

• 沖縄トラフ海底熱水系研究30年史

  土岐 知弘

  月刊海洋号外（海洋システムの謎に挑む化学 : 蒲生俊敬教授退職記念号 : 総特集） ( 海洋出版 )  61   174 - 179   2018年05月

   

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研究発表等の成果普及活動 【 表示 ／ 非表示 】

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• Structural characteristics of the Upper Prism in the Japan Trench suggested by physical and magnetic properties

  Nana Kamiya, Yohei Hamada, Hanaya Okuda, Keisuke Nakamoto, Taizo Uchida, Hinako Hosono, Yoshitaka Hashimoto, Tomohiro Toki, Yusuke Kubo

  AGU Fall Meeting 2025  (New Orleans, LA & Online Everywhere)  2025年12月  -  2025年12月   

• 東シナ海大陸斜面域における表層堆積物中のヘリウムの起源

  土岐　知弘、與那嶺　竜勢、鹿児島　渉悟、高畑　直人

  日本地質学会学術大会  (熊本大学)  2025年09月  -  2025年09月   

• 日向灘の地形的・熱学的特徴　―KS-21-08およびKS-25-03航海報告―

  木下 正高、土岐 知弘、橋本 善孝、濱田 洋平、KS-21-08 航海研究者、KS-25-03 航海研究者

  日本地質学会学術大会  (熊本大学)  2025年09月  -  2025年09月   

• Indigenous traditions and water governance: The case of the Erfeng irrigation canal

  Miyuki Shimabukuro, Tomohiro Toki, Yoshiaki Kubo, Hitoshi Shimabukuro

  The 2nd International Sociohydrology Conference  (東京大学・本郷キャンパス)  2025年07月  -  2025年07月   

• 能登半島地震の震源域周辺における表層堆積物中のホウ素の起源深度

  土岐　知弘，森永　燿平，新城　竜一，Zandvakili Zahra，西尾　嘉朗，鹿児島　渉悟，大塚　進平，張　勁，小林　祐大，井尻　暁，朴　進午，KH-24-E1乗船研究者一同

  日本地球惑星科学連合2025年大会  (幕張メッセ)  2025年05月  -  2025年05月   

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論文査読・海外派遣等、研究諸活動 【 表示 ／ 非表示 】

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• 海洋科学・同位体地球化学に関する講義と共同研究

  研究者招聘 

  2018年09月

  　

  　

   

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  日本地球化学会年会への参加と学生向けのセミナーを依頼した。

• ピアレビュー

  学術論文査読件数 

  2004年04月

  -

  継続中

   

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  審査依頼のあった論文で，専門分野が近いと思われるものは，極力受けてきた。

学術関係受賞 【 表示 ／ 非表示 】

学術関係受賞 【 表示 ／ 非表示 】

• 2025年度Geochemical Journal 査読者賞

  2025年09月18日   日本地球化学会  

  受賞者: 土岐 知弘

• 第24回しんかいシンポジウムポスター発表賞

  2008年03月14日   海洋研究開発機構   鳩間海丘における海底熱水の化学組成2007  

  受賞者: 土岐知弘，岩田大吾，伊藤道裕，大森保，石橋純一郎，角皆潤，高畑直人，佐野有司，川口慎介，蒲生俊敬，山中寿朗，高井研 (担当範囲: 研究全般 )

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  　鳩間海丘は南部沖縄トラフにあるカルデラ火山であり、カルデラ内に総面積約16,800 m2と推定された熱水活動域が確認されている（渡辺, 1999）。カルデラ中央部には溶岩ドーム状の高まりが存在し、その周辺には300℃以上に達する高温のクリアスモーカーや巨大なチムニーが観測されている。また、海底には液体CO2やCO2ハイドレートが観測されており、熱水中に多量のCO2が含まれていると考えられる。なお、熱水活動発見当時に日本周辺において最大級であった「C-1」及び「C-2」と呼ばれた巨大チムニーは、現在は崩落してクリアスモーカーを噴出している。 　2000年に実施された調査航海では、アガリ、チュラ及びオリトリサイトと名付けられた熱水活動域から海底熱水が採取され、中野ほか（2001）に熱水の化学組成が報告されている。鳩間海丘における海底熱水の化学組成は、沖縄トラフの典型的な海底熱水系の化学的特徴を示すことがわかっている。沖縄トラフの海底熱水系は豊富な堆積物が存在しているため、中央海嶺に分布する海底熱水と比較してpHが高く、アンモニア濃度が高い。 　2006年8月、NHKの取材時に、かつて巨大チムニーが存在していた場所から北に約20 m離れたクリアスモーカーにおいて、世界で初めて熱水が青く見える現象が観測された。2007年3月及び7月、海底熱水の化学組成の変化を調べるために、「しんかい6500」及び「ハイパードルフィン3Ｋ」による調査航海（YK07-04及びNT07-12）がそれぞれ実施された。 　熱水試料は保圧式採水器、アルビン採水器、真空採水器、ニスキン採水器及びバッグ採水器を用いて採取した。グスクサイトに存在する熱水噴出孔のうち、NHKの取材時に青い熱水が観測された#58（Mrk#189-1）、その周辺に分布している熱水噴出孔#59（C-2跡）及び#60（C-1跡）において熱水採取は行われた。いずれの採取地点においても熱水の最高温度は約320 ℃であったが、NHKの取材時に見られたような鮮やかな青い熱水は観測されなかった。 　水試料について、陽イオン（ICP-発光分析及び原子吸光光度法）及び陰イオン（モール法及びイオンクロマトグラフ）を琉球大学において、溶存有機物濃度及び硫黄同位体分析を岡山大学において行った。ガス試料については、九州大学においてTCD及びFIDを用いてガス組成を、北海道大学において連続フロー型気体質量分析計を用いてメタン、エタン及び全炭酸の濃度及び炭素同位体比と水の酸素及び水素同位体比を、また東大海洋研において質量分析計を用いてヘリウム同位体比及び水素同位体比の測定を行った。 　陽イオン及び陰イオンの熱水端成分について、#59から採取した熱水には2000年の調査時と大きな違いは見られなかった。一方、#58及び#60から採取した熱水は、2000年の調査時と比較すると有意に低い値を示した。熱水端成分相互の比が一致することから、同一端成分を起源とする熱水が海底下において気液分離過程を経て噴出していると考えられる。ガス成分については、#58及び60で採取した熱水の方が、#59で採取した熱水よりも高い値を示した。#58及び#60からは、#59及び2000年に調査されたアガリ、チュラ及びオリトリサイトと比較して、より気相に富む熱水が噴出していることが明らかとなった。

科研費獲得情報 【 表示 ／ 非表示 】

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• 海山の沈み込みは巨大地震域の固着を弱めるか：南海トラフの2海山での検証

  基盤研究(S)

  課題番号: 24H00020

  研究期間: 2024年04月  -  2029年03月 

  代表者: 木下 正高, 仲田 理映, 荒木 英一郎, 橋本 善孝, 濱田 洋平, 土岐 知弘, 澤井 みち代 

  直接経費: 152,900,000（円）  間接経費: 198,770,000（円）  金額合計: 45,870,000（円）

• 海底泥火山活動が繋ぐ地圏-水圏-生命圏：深部生命・炭素の海洋拡散過程とその影響

  基盤研究(A)

  課題番号: 24H00273

  研究期間: 2024年04月  -  2029年03月 

  代表者: 井尻 暁, 星野 辰彦, 乙坂 重嘉, 村山 雅史, 土岐 知弘, 渡部 裕美, 野口 拓郎, 大塚 宏徳 

  直接経費: 36,800,000（円）  間接経費: 47,840,000（円）  金額合計: 11,040,000（円）

• 東シナ海大陸斜面域におけるメタンの供給源は，熱水か？

  基盤研究(C)

  課題番号: 23K11391

  研究期間: 2023年04月  -  2027年03月 

  代表者: 土岐 知弘 

  直接経費: 3,600,000（円）  間接経費: 4,680,000（円）  金額合計: 1,080,000（円）

• 沈み込むプレート上部における水の流動の地域による違いとプレート境界への影響の解明

  基盤研究(B)

  課題番号: 23H01268

  研究期間: 2023年04月  -  2026年03月 

  代表者: 山野 誠, 木下 正高, 笠谷 貴史, 後藤 忠徳, 朴 進午, 土岐 知弘, 川田 佳史 

  直接経費: 14,400,000（円）  間接経費: 18,720,000（円）  金額合計: 4,320,000（円）

• 海底泥火山活動を介した地下深部生命、炭素の海洋への拡散・循環モデルの構築

  基盤研究(B)

  課題番号: 20H04315

  研究期間: 2020年04月  -  2023年03月 

  代表者: 井尻 暁, 星野 辰彦, 乙坂 重嘉, 村山 雅史, 土岐 知弘, 野口 拓郎 

  直接経費: 13,500,000（円）  間接経費: 17,550,000（円）  金額合計: 4,050,000（円）

  　概要を見る

  本研究は、種子島沖海底泥火山群の調査により採取された海水・堆積物試料中の炭素含有物質(メタン、有機物)の炭素安定同位体・放射性炭素同位体分析および微生物叢解析により、泥火山から放出される炭素物質・微生物の起源を明らかにする。また、これら炭素含有物質の海洋中の挙動（拡散、反応過程）を調べ、微生物活動との関連について定量的に把握することにより、泥火山活動を介した地圏-水圏-生命圏の相互作用を解き明かすことを目的とする。 令和2年度に溶存態有機物の濃度・安定・放射性炭素同位体比の測定を行う予定であったが、コロナ禍のために研究が進められなかったた。令和3年度は、TOC計を立ち上げ、海水中溶存態有機炭素濃度の精密測定のプロトコルの作成を行った。この結果、外洋の低濃度溶存態有機炭素濃度を繰り返し測定精度を1%以内におさえる分析手順を確立した。 その他、種子島沖海底泥火山で得られた間隙水、ガス、噴出堆積物の分析をすすめた。堆積物中のビトリナイトの反射率から堆積物の温度履歴を求めた。その結果、堆積物の経験温度は70℃程度であり、泥火山の流体に含まれる熱分解起源炭化水素ガスや、粘土鉱物の脱水由来の水を生成するには経験温度が低いことが明らかになった。このことは、水や炭化水素ガスは、噴出堆積物の起源層よりも深い深度から供給されていることを示唆しており、泥火山の噴出には、泥火山の噴出堆積物起源層への深部流体の注入とそれによる間隙水圧の上昇が寄与している可能性が高いと考えられる。

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その他研究費獲得情報 【 表示 ／ 非表示 】

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• 沖縄県内の湧水の滞留時間に基づいた渇水時に強い湧水の指定

  研究費種類: 財団・社団法人等の民間助成金  参画方法: 研究代表者

  研究種別: 研究助成  事業名: 公益信託 宇流麻学術研究助成基金

  研究期間: 2024年10月  -  2025年08月 

  代表者: 土岐 知弘  資金配分機関: （公財）沖縄県国際交流・人材育成財団

  直接経費: 260,000（円）  間接経費: 0（円）  金額合計: 2,600,000（円）

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  本年，冬季の渇水時に北部のダムは貯水率がかなり低下していた。生活用水として身近な地下水及び湧水は，貴重な水源となり得る。一方，これらの湧水は数年から数十年といった滞留時間が見込まれているが，これまでの手法では分析法が煩雑で多くのデータ獲得が見込めない事情があった。そこで，本研究により，簡便に滞留時間が推定できれば，渇水時の水の供給に関して，科学的な根拠に基づいた耐久性の高い湧水の指定につなげることができる。

• マルチアイソトープを用いた沖縄県辺戸岬におけるエアロゾルの起源の解明

  研究費種類: 財団・社団法人等の民間助成金  参画方法: 研究代表者

  研究種別: 研究助成  事業名: 令和4年度調査・研究および国際研究集会助成金

  研究期間: 2022年07月  -  2023年03月 

  代表者: 土岐 知弘  連携研究者: 河野 彩香  資金配分機関: 公益社団法人 東京地学協会

  直接経費: 500,000（円）  間接経費: 0（円）  金額合計: 500,000（円）

  　概要を見る

  大気中のエアロゾルは，太陽放射を吸収・散乱する効果があり，地球全体の気候システムに影響を与えていることから，その発生源と除去過程を正確に把握する必要がある。エアロゾルの発生源には，中国やアフリカの砂漠地帯といった国境を越えて移動するグローバルなソースの他，各地域ごとに発生源を持つローカルソースもあり，これらを定量的に把握し，その対策を考える必要がある。沖縄県辺戸岬は，沖縄県においても人為的な活動の活発な中南部地域から離れた北端に位置し，周囲には手つかずの“やんばる”と呼ばれる自然が残る県内で最もきれいな空気を採取できる。これまでの研究において，大陸からの越境汚染物質の影響について調べ，グローバルな気候システムの理解を進められてきている。例えば，有機物の炭素・窒素同位体比を調べた研究では，冬季のエアロゾル中の有機物は中国の石炭燃焼あるいはバイオマス燃焼起源であることが示されている（Kunwar et al., 2016）。なお，当該論文では，年間を通して，これらの同位体比には変化がないことも示されている（Kunwar et al., 2016）。このことは，辺戸岬に季節に関係なく一定の供給源の影響があることを示している，と申請者は考えた。 エアロゾル中のSr，Nd及びPb同位体比は，エアロゾルの核となる自然起源物質の情報を持っている（Grousset and Biscaye, 2005）。一方，近年MC-ICP-MSの登場以来新たに測れるようになってきたFe，Cu及びZn同位体比は，エアロゾルの核の周囲に吸着した人為起源物質の情報を持っている（Schleicher et al., 2020）。これまでに，中国や日本の発生源におけるこれらの同位体比の値は，数多くの研究によって報告されている。しかし，県内産業のこれらの同位体比，並びに辺戸岬のエアロゾル中におけるこれらの同位体比に関するデータは一切報告されていない。そこで，本研究では，県内のこれらの同位体比に関する情報を集め，辺戸岬のエアロゾルに対するローカルソースの影響を定量的に議論する。これらを通して，今後の県内産業振興計画や環境保全策にも正しい情報を基に提言する。

• ボードゲームを用いた南の島特有の水管理・利用の在り方に関する合意形成プロセスの解明

  研究費種類: 財団・社団法人等の民間助成金  参画方法: 研究代表者

  研究種別: 研究助成  事業名: 2022年度調査研究助成

  研究期間: 2022年03月  -  2025年02月 

  代表者: 土岐 知弘  連携研究者: 島袋 美由紀  資金配分機関: 公益財団法人 科学技術融合振興財団

  直接経費: 1,500,000（円）  間接経費: 0（円）  金額合計: 1,500,000（円）

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  南の島には，南の島特有の地域課題があり，その一つに“限られた水資源”という問題がある。提出者らは，地域の人々とのコミュニケーションを通して，南の島特有の水資源管理と利用の在り方を理解することを目的として，環境教育ツールとしてのボードゲーム（BG）の開発と実践を行ってきた。本BGの特徴としては，一つのプラットフォームを用いてルールを変え，競争型と協力型の両タイプのゲームを実践することができ，協力の大切さと水資源の有効活用を学ぶことができる点にある。このことは，現在国際学術誌に投稿中であるが，その中で明らかになった新たな課題がある。“なぜ，参加者らは，水の管理について，トップダウン型とボトムアップ型の二つのタイプの方策を提案する人に分かれたのか？”である。本研究では，参加者の考え方の背景を知ることで説明できるのではないかと考えた。そこで，事後アンケートに考えた理由もくわしく書いてもらい，最終的に水管理の在り方についての合意形成に至る過程を明らかにすることを目的としている。

• 陸と海をつなぐ水循環を軸としたマルチリソースの順応的ガバナンス： サンゴ礁島嶼系での展開

  研究費種類: 公的研究費（省庁・独法・大学等）  参画方法: 研究分担者

  研究種別: その他  事業名: 実践プロジェクト

  研究期間: 2019年04月  -  2027年03月 

  資金配分機関: 総合地球環境学研究所

• 亜熱帯島嶼の持続可能な水資源利用に向けた参画・合意に基づく流域ガバナンスの構築

  研究費種類: 公的研究費（省庁・独法・大学等）  参画方法: 研究分担者

  研究種別: 研究助成  事業名: JST SDGsの達成に向けた共創的研究開発プログラム

  研究期間: 2019年04月  -  2023年03月 

  代表者: 安元 純  連携研究者: 新城 竜一  資金配分機関: 国立研究開発法人科学技術振興機構

  直接経費: 23,000,000（円） 

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共同研究実施実績 【 表示 ／ 非表示 】

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• 東シナ海大陸斜面域におけるメタン湧出のメカニズムの解明

  研究期間: 2024年04月  -  2025年03月 

  代表者: 土岐　知弘  連携研究者: 高畑　直人  資金配分機関: 東京大学

  直接経費: 100,000（円）  金額合計: 100,000（円）

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  本研究では，東シナ海大陸斜面域における表層堆積物に含まれているガス中の化学組成とヘリウム同位体比を調べ，ヘリウムの起源やメタンの有無を明らかにし，海底下における冷湧水の分布状況と，海底下における海底熱水系とのつながりを議論した。ヘリウム同位体比は，深くなるにつれて値が低くなる傾向が示された。また，海底面に最も近いデータは，東シナ海の深層水の報告値に近く，大気平衡の海水中のヘリウム同位体比よりも高いことから，海底熱水系の影響を少し受けている可能性がある。海水の混合を補正したヘリウムの起源については，地殻起源ヘリウムが85%，マントル起源ヘリウムが15%であった。世界中の海底熱水系においては，ヘリウムの起源は70%以上がマントル起源であることが多いことから，本研究の冷湧水サイトにおける海底熱水の関与は低いことが示唆される。一方，ガスの化学組成からは，メタン濃度は1～2 μM未満といった上限値しかわからず，これまでだいたい1 μMよりも高いと考えられている冷湧水の閾値よりも高いかどうか見極めにくいレベルであった。ヘリウムの濃度勾配から見積もられるヘリウムの海底からのフラックスは，世界中の海底熱水系や冷湧水で観測されているほど高くはなかった。周辺で観測されている冷湧水の分布状況は，いくつかのスポット状に分布していることが報告されている。本研究では，それらの冷湧水の範囲を外していた可能性があり，また本海域における冷湧水の分布がスポット状であることを裏付けていると言える。

• 琉球海溝北部海底泥火山群の表層堆積物中の希ガスの起源の多様性

  研究期間: 2023年04月  -  2024年03月 

  代表者: 土岐　知弘  連携研究者: 井尻　暁  資金配分機関: 東京大学

  直接経費: 100,000（円）  金額合計: 100,000（円）

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  ヘリウムフラックスは，他の元素のフラックスを明らかにするうえでも必要な極めて重要なベースとなる情報である。種子島沖海底泥火山の表層堆積物中の希ガスの濃度分布及び同位体分布を調べることにより，海底堆積盆のヘリウムフラックスを明らかにすることを目的としている。3He/4Heから見積もられたヘリウムの起源は，地殻起源のヘリウムが9割程度を占めており，海底泥火山が非火山性の活動であることが示された。4Heの濃度勾配を用いて泥火山ごとにヘリウムフラックスを見積もったところ，活動度の大きさに応じて山ごとに異なる値を示していることが示唆された。世界のデータと比較すると，海底泥火山のヘリウムフラックスは比較的高く，陸上の堆積盆よりも高い値を示した。海洋面積の広い日本にとって，海底資源の可能性を秘めた有用な情報と言えるだろう。

• 福徳岡ノ場から漂着した軽石中のヘリウム同位体比の時系列変動

  研究期間: 2022年04月  -  2023年03月 

  代表者: 土岐　知弘  連携研究者: 佐野　有司  資金配分機関: 東京大学

  直接経費: 100,000（円）  金額合計: 100,000（円）

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  本研究では，福徳岡ノ場の今後の動向を知るために，漂着した軽石を2021年11月及び2022年5月にサンプリングし，かんらん石中の包有物のヘリウム同位体比の変化を調べ，火山活動の時間的な変化について議論した。得られたヘリウム濃度は，一般的な岩石と比べて極めて濃度が低く，激しい脱ガスが起きていたことが示唆される。3He/4He比及び20Ne/4He比からは，希ガスの起源がほとんど地殻起源であることが明らかとなった。また，値が年ごとに若干異なり，2021年の噴火直後がもっともマントル成分が高く，2022年には少しマントル成分が低くなっていた。また，大気成分の割合はほとんどなく，今回調べたかんらん石が大気とは接触しない場所で形成されたことが示唆された。

• 与那国島サンニヌ台正断層域に分布するカルサイト中のヘリウム同位体比

  研究期間: 2021年04月  -  2022年03月 

  代表者: 土岐　知弘  連携研究者: 白井　厚太郎  資金配分機関: 東京大学

  直接経費: 100,000（円）  金額合計: 100,000（円）

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  与那国島の基盤岩中における希ガスの起源は，放射壊変によって放出されたα粒子の影響が大きく，マントル起源ヘリウムの影響はほとんどないと考えられた。このことから，与那国島の正断層形成における熱水活動の関与は否定された。

• 種子島沖海底泥火山群からの物質・流体フラックスの定量的見積もり

  研究期間: 2020年04月  -  2021年03月 

  代表者: 土岐　知弘  連携研究者: 佐野　有司  資金配分機関: 東京大学

  直接経費: 100,000（円）  金額合計: 100,000（円）

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  種子島沖海底泥火山表層堆積物中のヘリウムの起源は，ほとんど地殻起源であり，重い希ガスの濃度から見積もられた溶解平衡温度（100及び150℃）から見積もられる起源深度（2～6km）がプレート境界（～10km）に達していないことと整合的であった。

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SDGs 【 表示 ／ 非表示 】

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年度別外部資金獲得額 【 表示 ／ 非表示 】

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担当授業科目（学内） 【 表示 ／ 非表示 】

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学外の社会活動（高大・地域連携等） 【 表示 ／ 非表示 】

学外の社会活動（高大・地域連携等） 【 表示 ／ 非表示 】

• ボードゲーム“すいまーる”

  山梨大学・山梨大学国際流域環境研究センター  地域資源ラボ 

  2025年03月

  　

  　

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  水資源の大切さを学んでもらうための教材としてのボードゲームを開発したので，その実践を依頼されてJSTプロジェクトの一環として大学生及び留学生を含む大学院生，さらにプロジェクトに絡む大学教員に対して実践・紹介を行った。

  

• ボードゲーム“すいまーる”

  西原小学校  総合学習 

  2024年12月

  　

  　

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  水資源の大切さを学んでもらうための教材としてのボードゲームを開発したので，その実践を依頼されて小学校で環境教育の一環として行っている。

  

• ボードゲーム“すいまーる”

  久米島西中学校  総合学習 

  2024年12月

  　

  　

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  水資源の大切さを学んでもらうための教材としてのボードゲームを開発したので，その実践を依頼されて小学校で環境教育の一環として行っている。

  

• わくわく湧き水クイズ！

  沖縄地域公共政策研究会すいまーるプロジェクト  2024年「水の日」祝祭・水ぬぐすーじさびら！ 

  2024年08月

  　

  　

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  湧き水の原理を考えてもらうための模型を作って，クイズ形式で解いてもらった。

  

• ワークショップ“すいまーる”

  JICA沖縄  2024年度JICA国際理解・開発教育 第１回指導者養成講座/教師海外研修第２回事前研修 

  2024年07月

  　

  　

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  水資源の大切さを学んでもらうための教材としてのボードゲームを開発した。依頼を受け，その紹介を小中高の先生に行った。

  

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メディア報道 【 表示 ／ 非表示 】

メディア報道 【 表示 ／ 非表示 】

• 竹富島の地層サンプルを琉大准教授へ寄贈/温泉掘削調査で採取  テレビ・ラジオ番組

  琉球朝日放送・報道制作局  CATCHY  2025年4月

  執筆者： 本人以外 

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  竹富島温泉の掘削試料を，研究に役立ててほしい，というご意思を受け，私が受け取った件に関する記者会見の様子。

• 周辺に海底温泉があるとされる竹富島　地元企業が1000メートル分の地質サンプルを研究者に寄贈  インターネットメディア

  RBC  2025年4月

  執筆者： 本人以外 

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  竹富島温泉の掘削試料を，研究に役立ててほしい，というご意思を受け，私が受け取った件に関する記者会見の様子。

• 地下千㍍分の地層試料が琉大に　掘削工事の土質標本寄贈　竹富島黒潮観光  新聞・雑誌

  八重山毎日新聞  八重山毎日新聞  2025年4月

  執筆者： 本人以外 

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  竹富島温泉の掘削試料を，研究に役立ててほしい，というご意思を受け，私が受け取った件に関する記者会見の様子。

• 「流体」の謎…海底の泥を分析  テレビ・ラジオ番組

  ㈱テレビ朝日  サンデーステーション  2024年3月

  執筆者： 本人以外 

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  能登半島地震では，地球深部から供給されている”流体”が地震を引き起こしていることが指摘されてきているものの，その正体はよくわかっていない。当研究室では，能登半島地震の震源域近くの海底堆積物中から間隙水を抽出して持ち帰り，陸上において化学分析を行うことで，流体の化学組成を明らかにすることを目指している。

• 種子島沖海底泥火山における表層堆積物中の希ガスを用いた流体の起源深度の推定  インターネットメディア

  Chem-Station  Chem-Station  2023年5月

  執筆者： 本人以外 

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  種子島沖海底泥火山の表層堆積物中から抽出したガス中の希ガス濃度から，溶解平衡温度を見積もり，その深度を推定したところ，海底下数kmであることが明らかとなった。このことから，本泥火山の表層堆積物中の希ガスが，採取される直前まで海底下数kmにあったことが示唆され，泥火山の噴出現象によって海底直下まで移動させられたことが示唆された。

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学術貢献活動 【 表示 ／ 非表示 】

学術貢献活動 【 表示 ／ 非表示 】

• 2018年度　日本地球化学会第65回年会 [国際学術貢献]

  日本地球化学会  （ 琉球大学・千原キャンパス ）

  2018年9月

  　

  　

  種別：学会・研究会等 

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  口頭発表及びポスター発表，夜間集会，学会賞記念講演，総会，懇親会など。関連イベントとして，9月9日（日）に市民講演会，9月10日（月）にショートコース，9月14日（金）にエクスカーションを開催した。

• 恐怖！村を襲った“黒い物体”の正体とは!?

  フジテレビ  （ 奇跡体験！アンビリーバボー ）

  2025年4月

  　

  　

  種別：審査・学術的助言 

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  インドネシアで，村ごと沈んだ泥の噴出現象について，アニメーションで解説したいというディレクターの相談に乗り，イメージを伝え，ナレーション原稿の添削を行った。