
ライザーレス調査船JOIDES Resolution(Joint Oceanographic Institutions for Deep Earth Sampling、略称JR )は、国際海洋掘削計画(IODP)で使用された科学掘削船の1つで、国際多掘削プラットフォーム研究計画である。JOIDES Resolutionは、以前は海洋掘削計画(ODP)で使用された主要な調査船であり、統合海洋掘削計画全体を通して、日本の掘削船ちきゅうやその他の任務固有の掘削プラットフォームとともに使用された。彼女はGlomar Challengerの後継船である。
この船は1978年に石油探査船Sedco/BP 471として進水しました。6年後の1984年に科学調査用に改造され、1985年1月からODPの主力調査船として運用を開始しました。JOIDES Resolutionは2007年から2008年にかけて近代化改修を受け、実験施設と居住区の大規模な改修を経て、2009年2月に現役に復帰しました。
テキサスA&M大学(TAMU)は、IODPの研究施設であるJOIDES Resolutionの管理者および科学オペレーターを務めました。JOIDES Resolution科学オペレーター(JRSO)は、米国国立科学財団(NSF)との協力協定に基づき、23のプログラム参加国からの国際的な資金提供を受けて運営されていました。NSFの支援が更新されなかったため、JOIDES Resolutionは2024年8月に運用を終了しました。
JOIDES Resolutionは、1770年代にジェームズ・クック船長が太平洋探検の2回目と3回目の航海を行ったHMS Resolutionにちなんで名付けられました。 [ 1 ]
JOIDES Resolutionは、ワイヤーラインによるコアリングと検層技術を用いて、海底下のコアと地球物理データのシーケンスを回収しました。JOIDES Resolutionは、水深76メートル(249フィート)から公称5,800メートル(19,000フィート)までの海域で操業し、海底下2,100メートル(6,900フィート)を超える最大深度に到達しました。最長のドリルストリング展開は、水深5,724メートル(18,780フィート)での掘削時に6,919メートル(22,700フィート)でした。調査船としての運用期間中、 JOIDES Resolutionは373キロメートル(232マイル)を超えるコアを回収しました。
JOIDES Resolutionは、最先端の「海上地球科学研究所」であり、分析機器、ソフトウェア、データベースを備え、コアサンプルが回収され次第、船上の科学者が海上で研究を行うことができました。研究所エリアの360度バーチャルツアーや船の空撮ビデオはオンラインで視聴可能です(外部リンクを参照)。
実験室には、コアをマクロスケールおよびミクロスケールで視覚的に記述するための設備、岩石学的堆積物分析および生物層序学的評価のための顕微鏡、間隙水、堆積物、岩石の物理的特性、古地磁気、地球化学を測定するための機器、岩石および堆積物コアからサンプルを切断および断面化するための装置が含まれていました。坑内測定実験室は、掘削孔の検層データから地層温度および圧力に至るまで、海底下の地層特性の現場記録を取得するための準備およびデータ取得エリアとして使用されました。
JOIDES Resolutionには、実験室や技術設備に加え、会議室、事務室、乗組員や科学調査チームのためのキャビン(寝台)、病院、調理室、食堂が備えられていた。さらに、ジム、映画室、小さな図書室を備えたラウンジも用意されていた。
JOIDES Resolutionの性能、および科学目標を達成するために使用されるツールと技術は、科学海洋掘削プログラムの期間中、継続的に改良されてきた。主な運用上の革新としては、ハーフサイズ先進ピストンコアラー(HLAPC)とケーシング内掘削・油圧解放ツール(HRT)の開発が挙げられる。
HLAPCは、標準的な9.5m (31フィート)のAPCコアではなく、4.7m (15フィート)のコアを使用します。ピストンコアの貫入深度を潜在的に拡張し、より深い深度から高解像度の古海洋学および古気候学に適したコアを採取できるように設計されました。2013年の最初の展開後、HLAPCはピストンコアの深度記録を海底面下490m (1,610フィート)まで伸ばしました。HLAPCはまた、ベンガル扇状地(第354次探査)や、APCまたは拡張コアバレル(XCB)ツールでは採取が困難であった岩相の他の環境から、未固結砂を採取することに成功した唯一のコア採取ツールでもありました。
堆積層の下にある基盤岩を貫通する深層堆積物掘削孔を含む掘削孔では、従来、深層掘削孔を事前に掘削し、上部孔を安定させるために二重または三重のケーシングストリングを設置する必要があり、7~10日もの時間を要していました。2014年の第352次探査では、掘削孔を事前に掘削せずに、泥水モーターとアンダーリーマーを用いて単一のケーシングストリングと再進入システムを掘削する方法が採用され、孔の上部をケーシングする時間を短縮(3~4日)することに成功しました。2015年には、油圧式リリースツール(HRT)が採用され、短いケーシングストリングを備えた再進入システムを掘削して、南西インド洋海嶺の岩盤海底に掘削を開始しました(第360次探査)。現在では、HRTおよび関連機器が、深層堆積物掘削用の単一ケーシングストリングを設置するための標準的な掘削ケーシングシステムとなっています。
科学的な海洋掘削によって、研究者は海底に埋もれた地球の数百万年にわたる気候、生物、化学、地質史の記録にアクセスできるようになります。地球の過去に関する理解が深まることで、地球の未来をよりよく理解し予測できるようになり、現代社会が直面する重要な環境問題に関する意思決定にも役立ちます。
JOIDES Resolution は、TAMU に拠点を置く JRSO によって管理および運営されました。TAMU は1983 年よりJOIDES Resolutionの科学運営機関となり、1983 年より ODP を管理し、2004 年より 2013 年まで統合海洋掘削計画 (IODP) を共同管理するためにConsortium for Ocean Leadershipおよびコロンビア大学ラモント・ドハティ地球観測所と提携し、2013 年より 2024 年まで IODP を管理しました。[ 2 ] [ 3 ] 2014 年 10 月、JOIDES Resolution科学運営機関は IODP の実施機関として正式に設立されました。[ 4 ] [ 5 ] JRSO の責任には、JR の科学運営の監督、現在のプログラムで収集されたデータ、サンプル、ログのアーカイブ、探査結果、プログラム計画、財務報告などのプログラム出版物の作成と公表が含まれていました。
数百人の国際的な科学者からの意見を取り入れ、科学的な海洋掘削に関する学際的な国際協力の指針となる長期科学計画が策定されました。これらの計画は、海底深くの掘削を必要とする一連の重要な科学的課題で構成されています。2013年から2023年までのIODP科学計画「地球の過去、現在、未来を照らす」は、 4つの分野における課題に焦点を当てています。
・気候変動と海洋変動:過去を読み解き、未来に活かす
・生物圏の最前線:深海生命、生物多様性、そして生態系に対する環境の影響
・地球とのつながり:深層プロセスとそれが地球表面環境に与える影響
・地球の動き:人間の時間スケールにおけるプロセスと危険
IODP科学計画で概説されたテーマと課題は、科学評価パネルと外部審査委員会によって評価された査読済みの提案に基づいて実施された掘削探査によって取り組まれました。最優先の提案はJOIDES解像度施設委員会(JRFB)に送付され、JRFBはJRSOと協力して、提案の目的を最も効率的かつ効果的に達成するための探査スケジュールを設定しました。JRFBとNSFは、予定されている探査を支援するためのタスクと予算要求を含むJRSOの年間プログラム計画を審査し、承認しました。
JRSOとJRFBは協力して地域的な航路を設定し、JOIDES Resolutionの運用予定区域を、通常2~3年前から科学コミュニティに周知しました。この地域的な計画のおかげで、JOIDES Resolutionは複数の補完的な探査で、いくつかの科学計画テーマに取り組むことができました。例えば、探査350、351、352、そして探査371では、沈み込みプロセスがどのように始まるかという根本的な問題に取り組みました。同様に、西太平洋とインド洋での2年間の掘削により、モンスーン気候システムの起源と開始について取り組む複数の探査が実現しました。南極と南極海で計画されている4回の掘削探査は、南極氷床が気候変動にどのように反応するかについての理解を深めるでしょう。これらの探査グループは仮想的なミッションを形成し、個々の探査の範囲を超える科学的問題に取り組むことを可能にしました。
2023年3月、米国国立科学財団は、運用コストの増加を理由に、JOIDES Resolutionへの資金提供を継続しないと発表した。 [ 6 ]最後の探査は2024年8月に終了し、その後、船はアムステルダムで解体作業を開始した。
この船は2024年6月に最後の航海(IODP第403次航海)に出航した。 [ 7 ]後継船に関する具体的な計画はないものの、この船で収集されたコアの保管場所は、テキサスA&M大学、ブレーメン大学、日本の高知大学で維持される予定である。 [ 8 ]
JOIDES Resolutionは1985年に科学的な海洋掘削探査を開始しました。海洋掘削計画(1985~2003年)の間、JOIDES Resolutionは111回の探査を実施し、669箇所を掘削しました。統合海洋掘削計画(2003~2013年)の間、JOIDES Resolutionは35回の探査を実施し、145箇所を掘削しました。海洋掘削計画および統合海洋掘削計画の探査のハイライトは、これらの計画の最終技術報告書に記載されています(参考文献を参照)。掘削孔のモニタリングは、海洋掘削計画中の1989年に孔794Dに広帯域地震計を設置したことから始まりました。その後、単純なものから複雑なものまで、30を超える長期掘削孔観測所が設置されました。
プログラムごとの詳細なJOIDES Resolutionコアリング統計はオンラインで入手可能です。[ 9 ]以下の表には、全体的な統計とハイライトが含まれています。
JOIDES Resolutionは、教育とアウトリーチ活動のためのプラットフォームとして活用されました。各航海には教育・アウトリーチ担当官が乗船し、JRSOの職員は船と陸上間のビデオ会議、寄港地ツアー、アウトリーチ活動などを支援しました。2005年には、 JOIDES Resolution船上で第1回School of Rockワークショップ(地球・海洋科学教育者のための実践的な研究体験)が開催され、その後も2024年まで、航海中やメンテナンス期間中に船が利用可能な場合は、School of Rockワークショップに利用され続けました。