地球深部炭素ガス除去プロジェクト

地球深部炭素脱ガス(DECADE) プロジェクトは、世界中の科学者を結集し、自然発生的なプロセスを通じて地球深部 (核、マントル、地殻) から表面環境 (生物圏、水圏、氷圏、大気圏など) に放出される炭素の量を定量化するための具体的な進歩を目指す取り組みです。DECADE は、地球深部炭素観測所(DCO) 内の取り組みです。

火山は、炭素を含む深部起源の揮発性物質が地球内部から表層環境へ移動する主な経路です。 ^[1]もう1つの経路は、あまりよく理解されていませんが、地殻内の断層や亀裂に沿った経路で、^[2]しばしば地殻変動によるガス放出と呼ばれます。2009年にDCOが初めて設立されたとき、火山地域からの世界全体の炭素フラックスの推定値は65～540 Mt/年であり、^[2]世界全体の地殻変動によるガス放出の制約は事実上不明でした。^{[2]現在の火山/地殻変動による炭素ガス放出の桁違いの不確実性により、世界の}炭素予算に関する基本的な質問に答えることは事実上不可能になっています。特に、根本的な未知数の一つは、沈み込みによって地球内部に移された炭素が、火山活動や地殻変動による脱ガスによって地球のマントル・リソスフェア、地殻、表層環境に効率的にリサイクルされるのか、あるいは相当量の炭素が深部マントルに沈み込んでいるのかということである。 ^{[3]相当量のマントル炭素も}中央海嶺の火山活動によって放出されるため、沈み込み帯での炭素の流入と流出が均衡していれば、総合的な影響は地球全体の炭素収支の不均衡となり、炭素は地球深部から優先的に除去され、マントル・リソスフェア、地殻、水圏、大気圏などのより浅い貯留層に再分配されることになる。このことは、地球の歴史を通じて表層環境の炭素濃度が増加してきたことを意味している可能性があり、これが気候変動に大きな影響を与えている。

DECADEプロジェクトの研究結果により、地球深部における炭素循環についての理解が深まり、火山の排出データのパターンから科学者に噴火の兆候を警告できる可能性があります。^[4]

DECADE プロジェクトの主な目標は、多角的なアプローチを使用して地球全体の炭素放出量の推定値を改善することです。具体的には、DECADE イニシアティブは、地球化学、岩石学、火山学の専門知識を持つ科学者を結集し、1) EarthChem/PetDB およびスミソニアン世界火山活動プログラムにリンクされた火山および熱水ガスの組成とフラックスのデータベースを確立し、2) 20 の活火山の火山炭素フラックスを継続的に測定する地球規模の監視ネットワークを構築し、3) 現在データがまったくないかまばらな遠隔火山の炭素フラックスを測定し、4) 炭素測定とフラックス監視用の新しいフィールドおよび分析機器を開発し、5)火山ガスの測定と監視活動をサポートするために世界中の火山観測所との正式な協力関係を確立することで、地球全体の火山炭素フラックスに制約を提供します。^[5]

DECADEイニシアチブは、2011年9月に国際火山学化学協会地球内部火山ガス化学委員会の第11回現地ワークショップで考案されました。^[6]ここでイニシアチブの任務が広く定義され、ガバナンス構造が確立されました。DECADEはプロジェクト目標を達成するためにDeep Carbon Observatoryから財政支援を受けており、支援はプロジェクト提案の提出と外部レビューおよび/または理事会の合意に基づいてDECADEメンバーに分配されます。すべてのプロジェクトは、個々の研究者または他の資金提供機関からの資金源によって大幅にマッチングされています。このイニシアチブは、1人の議長と2人の共同議長を含む9人の理事からなる理事会によって主導されています。現在、DECADEイニシアチブには13か国から約80人の会員がいます。

2020 年現在^{[アップデート]}、DECADE イニシアチブによって支援または部分的に支援されている主な成果は次のとおりです。

• IEDA EarthChem データベースを修正し、火山ガスの組成とガスフラックスのデータを含めました。
• 9 つの火山 (マサヤ火山、トゥリアルバ火山、ポアス火山、ネバド・デル・ルイス山、ガレラス山、ビジャリカ山(噴火により計測機器が破壊)、ポポカテペトル山、メラピ山、ファカアリ / ホワイト島) に常設の多成分ガス分析システム(Multi-GAS) ステーションを設置し、miniDOAS を使用してほぼ連続的な CO2_およびSO2_の測定とほぼ連続的な SO2_{フラックス}の測定を行います。
• アリューシャン列島、バヌアツ、パプアニューギニアの火山弧などの遠隔地からの火山ガスの放出と組成の定量化。^[7]
• インドネシア、クラカトアのブロモ山とアナク・クラカタウ火山からのガス排出量の最初の測定。^{[8] [9]}
• コスタリカのポアス火山とトゥリアルバ火山における噴火の前兆としての火山ガスの化学変化の確立。^{[10] [11]}
• 炭素同位体分析のための火山噴煙の空中サンプリングとデルタ線赤外線同位体分光計を使用した分析。^[12]
• アゾレス諸島における拡散CO2脱ガス_の測定^[13]
• 噴火、受動的なガス放出、拡散的なガス放出時の火山からの地球_規模のCO2排出量の定量化^{[14] [15]}

現在、DECADE イニシアチブによって監視されている火山は次のとおりです。

• 10 年火山 – 噴火の歴史と人口密集地域への近さで知られる 16 の火山のセット
• 環太平洋火山帯 – 太平洋の縁の周囲で多くの火山噴火や地震が発生する地域

• 地球深部の炭素ガス放出
• Earthchem/petdb 岩石学データベース
• 地球規模の火山活動プログラム