Deep NINJA

世界海洋を水深4000mまで観測可能

JAMSTECと鶴見精機が開発した世界初の深海用フロート


概要

深海用フロートによる深海観測の重要性とDeep NINJA

最近の研究により、人為的な気候変動、特に海洋貯熱量の増加や海面上昇に対して、海洋深層の及ぼす影響が予想よりもずっと大きいことが明らかとなってきました。しかしながら、海洋深層の観測データは非 常に少なく、その理解は他の気候要素と比べても十分とはいえなえません。そのため、海洋深層の観測をさらに充実することの重要性 が徐々に認識されつつあります。そこで、深海用フロートによる深海観測網(「深海アルゴ」)を2020年までに構築すべく、国際的に 準備が進められています。しかし、既存のフロートでは水深2,000mを超える深層を観測できないため、深海用フロートの開発が世界各 国で進められてきました。日本では海洋研究開発機構(JAMSTEC)と株式会社鶴見精機が2010年に深海用フロートの共同開発を開始し、2 013年4月には世界に先駆けて「Deep NINJAの実用化に成功しました。Deep NINJAは永年海氷域(北極海の一部)を除く世界中の 海洋で水深4,000mまでの深海を観測することができます。これは、Deep NINJAにより全球海洋の体積の約9割が観測可能域になったこ とを意味します。

Deep NINJAによる海洋深層の観測

JAMSTECは株式会社鶴見精機と共同で、現在までに14台のDeep NINJA (2台の プロトタイプを含む)を主に南大洋に展開し、観測を行っています。これらによる観測はおおむね順調に行われており、2014年9月末現在までに合計で200を超えるプロファイルデータが得られています。特に、2012年12月に南極アデリー海岸沖に投入されたDeep NINJA(S/N 6)は、冬季の海氷下における深層のプロファイル観測に成功し、1年を超える長期に渡って南極海の底・深層水の水温・塩分の変化を捉えています。本ウェブサイトでは、この深海用フロートDeep NINJAを紹介すると共に、Deep NINJAによる観測の詳細な情報(投入日や投入位置、観測周期や観測深度など)を公開します。さらに、観測点の位置(軌跡)や観測された水温・塩分プロファイルの時間変化を示した図も示します。


図1:Deep NINJA
(写真提供:株式会社 鶴見精機)

Deep NINJAの仕様


  • 最大観測深度:4,000dbar(~4,000m)
  • 全長・空中重量:210cm・約50kg
  • センサー:SBE製フロート用CTDセンサー(SBE41CP)搭載
  • データ通信:イリジウム・ショートバーストデータ方式(双方向通信が可能)
  • 測位:Global Positioning System (GPS)
  • 運用寿命:1年以上(リチウム電池による駆動)

図2:Deep NINJAと通常型
(アルゴ)フロートによる海洋観測の模式図

図3:調査船「若鷹丸」によるDeep NINJA一号機の投入
(北海道南東沖 2012年8月
写真提供:(独)水産総合研究センター東北区水産研究所)

図4:海洋研究開発機構の海洋地球研究船「みらい」によるDeep NINJAの投入
(南極アデリー海岸沖2012年12月)


データ

Deep NINJAで得られた科学的品質管理済みデータの公開

Deep NINJAによる観測は、日本のアルゴ計画の一部として行われています。 アルゴ計画データ管理チームでは,現在2000dbar以深のデータに対する品質管理手法を議論中であり,これらに対する品質管理は施さ れていません.そこで、JAMSTECではDeep NINJAによる観測データに科学的な品質管理を施したデータを、科学的もしくは教育的な利用に限り、提供します。この品質管理は、フロート投入直前に行われた観測船によるCTD観測結果と比較するなど、科学的な知見に基づいてJAMSTECが独自に実施したものです。データ利用を希望する方は、下記の使用条件を確認のうえ、下記のメールアドレスまでご連絡ください。
Deep NINJAの観測データは、国際アルゴのデータ流通スキームに従って、近いうちに世界アルゴデータ集積センター(Global Data Assembly Centre, GDAC)から公開される予定です。ただし、Deep NINJAの観測データの品質に関して、以下のような未解決の問題がいくつか残されています。

  1. Deep NINJAに搭載されているCTDセンサは、現在の深海用フロートの標準モデルであるが、元 々は水深2,000mより浅い海域で運用される「アルゴフロート」向けに開発されたセンサです。そのため、深海の高圧下におけるセンサ 特性はよく分かっていません。
  2. このCTDセンサで観測される水温や塩分には、圧力に依存するバイアス(系統誤差)があると指摘されています。JAMSTECでは、Deep NINJAにより観測された塩分は圧力が高いほど低下する傾向を示すことを確認しています。

データの利用条件

Deep NINJAの品質管理済みデータの著作権はJAMSTECに属します。

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Inventory Data

Serial No. Date for deployment Area for deployment Position for deployment Deploy ship name / cruise Cycle [day] Parking depth [dbar] Profile depth(s) [dbar] Number of profiles (that of deep profiles) Status
1* 2012/8/29 Subarctic, North Pacific 40° 40.00 N, 144°46.18 E Wakataka-maru WK1208 5 1000 4000 1 (1) Dead (failure at communication unit?)
2* 2012/8/29 Subarctic, North Pacific 40° 40.00 N, 144°46.18 E Wakataka-maru WK1208 10 1000 2000/4000 21 (16) Dead (Energy consumption?)
3 2012/12/19 Off the Adelie Coast, Antarctica 60° 00.62 S, 139°56.12 E Mirai MR12-05 15 2000 4000 15 (9) Dead (unknown)
4 2012/12/5 South of NZ, Southern Ocean 56° 59.87 S, 173°59.31 E Mirai MR12-05 15 2000 2000/4000 50 (25) Dead (energy consumption?)
5 2012/12/17 Off the Adelie Coast, Antarctica 62° 00.38 S, 137°00.42 E Mirai MR12-05 30 2000 4000 14 (10) Dead (accident at sea ice?)
6 2012/12/16 Off the Adelie Coast, Antarctica 62° 45.73 S, 143°36.05 E Mirai MR12-05 30 2000 4000 27 (23) Dead (accident at sea ice?)
7 2013/7/17 Subtropcal, North Pacific 30° 03.91 N, 144°58.09 E Mirai MR13-04 10 3000 4000 33 (33) Dead (energy consumption?)
8 2014/3/6 Off the Adelie Coast, Antarctica 63°40.55 S 148°35.65 E Shirase JARE55 20 3000 4000 3 (3) Dead (accident at sea ice?)
9 2014/3/7 Off the Adelie Coast, Antarctica 59° 14.34 S, 150°08.85 E Shirase JARE55 20 2500 4000 23 (23) Dead (unknown)
10 2014/1/23 Off the Budd Coast, Antarctica 62° 55.0659 S, 109°59.8474 E Umitaka-maru UM041 20 2000 4000 0 (0) Dead (unknown)
11 2014/1/19 Off the Budd Coast, Antarctica 60° 03.4988 S, 109°53.3204 E Umitaka-maru UM041 20 3500 4000 10 (10) Dead (accident at sea ice?)
12 2014/1/22 Off the Budd Coast, Antarctica 62° 00.4176 S, 110°00.1893 E Umitaka-maru UM041 20 3500 4000 5 (5) Dead (accident at sea ice?)
13 2014/1/27 Off the Budd Coast, Antarctica 64° 15.8987 S, 107°41.9985 E Umitaka-maru UM041 20 3000 4000 24 (24) Dead (accident at sea ice?)
14 2014/1/24 Off the Budd Coast, Antarctica 64° 05.3637 S, 109°51.0107 E Umitaka-maru UM041 20 3000 4000 40 (40) Dead (energy consumption?)
15 2014/12/6 Off the Budd Coast, Antarctica 59° 59.96 S, 109°51.92 E Shirase JARE56 20 3500 4000 44 (44) Dead (energy consumption?)
16 2016/1/31 Western Indian Ocean 29°59.98S 52°32.01E Hakuho-maru KH-16-1 30 2000 4000 18 (18) Dead (unknown)
17 2016/2/2 Western Indian Ocean 40°41.49S 45°54.43E Hakuho-maru KH-16-1 30 2000 4000 76 (76) Dead (Energy consumption?)
18 2016/3/2 Subtropical, North Pacific 29°56.31N 147°27.26E Ryofu-maru 1602 30 2000 4000 18 (18) Dead (unknown)
20 2017/2/19 South Pacific, Southern Ocean 60°58.01S 125°59.98E Mirai MR16-09 10 2000 4000 5 (5) Dead (unknown)
21 2017/7/10 North Pacific 47°0.108N 154°59.406W Hakuhomaru KH-17-3 10 2000 4000 3 (3) Dead (unknown)
22 2018/2/3 Off the Adelie Coast, Antarctica 65°0.036S 145°30.108E INVESTIGATOR 20 2000 4000 78 (78) Active
23 2017/7/23 North Pacific 47°0.012N 160°1.332E Mirai MR17-04 10 2000 4000 9 (9) Dead (unknown)
24 2018/1/29 Off the Adelie Coast, Antarctica 63°21.312S 139°49.830E INVESTIGATOR 20 1000 4000 17 (17) Dead (unknown)
25 2018/2/5 Off the Adelie Coast, Antarctica 63°30.156S 149°59.838E INVESTIGATOR 20 2000 4000 15 (15) Dead (unknown)
26 2017/12/1 North Indian Ocean 5°3.582S 95°2.712E Mirai MR17-08 10 2000 4000 11 (11) Dead (unknown)
27 2018/12/30 Eastern Pacific Ocean 9°57.852S 130°0.420E Mirai MR18-06 30 2000 4000 29 (29) Dead (unknown)
29 2020/01/27 Off the Adelie Coast, Antarctica 63°0.048S 115°0.192E Umitakamaru UM059 20 2000 4000 53 (53) Active
30 2019/01/10 Off the Adelie Coast, Antarctica 60°59.976S 110°0.018E Umitakamaru UM056 30 2000 4000 14 (14) Dead (unknown)
31 2018/12/29 Off the Adelie Coast, Antarctica 62°59.400S 112°14.898E Kaiyomaru 201801 10 2000 4000 0 (0) Dead (unknown)
32 2023/02/06 Off Cape Darnley, Antarctica 65°17.640S 66°12.420E INVESTIGATOR 10 2000 4000 1 (1) Active
*:Prototype As of Feb. 16, 2023
図5:Deep NINJAフロート投入位置