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戸丸 仁



理学研究院 地球科学研究部門

理学部地球科学科 生物地球化学分野

トピックス

  • メタンハイドレートの生成・分解の素過程、地球環境の変化にどのように応答するのかを解明するため、日本海や南海トラフで行われている海洋調査で採取した堆積物、間隙水の化学分析を行っています。

  • 水を介して物質がどのように、どのくらいのスケールで移動しているのかを解明するため、青森・秋田・新潟・千葉の間隙水、地下水、温泉水などの化学分析、特に放射性ヨウ素同位体(129I)による年代測定を行っています。

研究内容

  • 日本周辺の海底にはメタンを大量に含んだ氷状の物質、メタンハイドレートが広く存在しており、近年天然ガス資源として注目されています。また、メタンハイドレートは温度や圧力などの海洋環境の変化に応じて生成・分解を他の地質現象よりも圧倒的に短い時間で繰り返しうるという特徴があります。資源としての開発可能性だけでなく、過去の海洋環境の変化にどのように応答してきたのか、現在・未来にはどのように変化しうるのかを地質学的、地球化学的に解明します。

  • 日本のような沈み込み帯では物質の移動と濃集に水の存在は欠かせません。物質(水)がどのくらいの時間をかけてどのような経路を移動するのかを解明するためのツールとして、水に溶存する放射性ヨウ素同位体(129I)を用いた年代測定法の幅広い地球科学分野への応用に取り組んでいます。

主な論文・著書

  • Snyder, G.T., Matsumoto, R., Suzuki, Y., Kouduka, M., Kakizaki, Y., Zhang, N., Tomaru, H., Sano, Y., Takahata, N., Tanaka, K., Bowden, S.A., Imajo, T. (2020) Evidence in the Japan Sea of microdolomite mineralization within gas hydrate microbiomes. Nature Scientific Reports, 10, 1876, doi:10.1038/s41598-020-58723-y.
  • Snyder, G.T., Sano, Y., Takahata, N., Matsumoto, R., Kakizaki, Y., Tomaru, H. (2020) Magmatic fluids play a role in the development of active gas chimneys and massive gas hydrates in the Japan Sea. Chemical Geology, 535, 119462, doi:10.1016/j.chemgeo.2020.119462.
  • 角和善隆・Zhang, N.・松本良・戸丸仁・石田直人・茂手木竜也 (2019) 日本海東縁における堆積物コアからのイカアイトの発見とその意義. 地質学雑誌, 125, 853–865, doi:10.5575/geosoc.2019.0034.
  • Yanagawa, K., Shiraishi, F., Tanigawa, Y., Maeda, T., Mustapha, N.A., Owari, S., Tomaru, H., Matsumoto, R., Kano, A. (2019) Endolithic Microbial Habitats Hosted in Carbonate Nodules Currently Forming within Sediment at a High Methane Flux Site in the Sea of Japan. Geosciences, 9, 463, doi:10.3390/geosciences9110463.
  • Owari, S., Tomaru, H., Matsumoto, R. (2019) Long-term, continuous OsmoSampler results for interstitial waters from an active gas venting site at a shallow gas hydrate field, Umitaka Spur, eastern margin of the Japan Sea. Applied Geochemistry, 104, 25–32, doi:10.1016/j.apgeochem.2019.03.011.
  • 青木伸輔・京野修・大井剛志・尾張聡子・秋葉文雄・落合博之・戸丸仁・登尾浩助・松本良 (2018) 日本海東縁部の表層型ガスハイドレート賦存域における海底表層堆積物の土質特性. 堆積学研究, 76, 61–75.
  • Ijiri, A., Inagaki, F., Kubo, Y., Adhikari, R. R., Hattori, S., Hoshino, T., Imachi, H., Kawagucci, S., Morono, Y., Ohtomo, Y., Ono, S., Sakai, S., Takai, K., Toki, T., Wang, D. T., Yoshinaga, M. Y., Arnold, G. L., Ashi, J., Case, D. H., Feseker, T., Hinrichs, K.-U., Ikegawa, Y., Ikehara, M., Kallmeyer, J., Kumagai, H., Lever, M.A., Morita, S., Nakamura, K., Nakamura, Y., Nishizawa, M., Orphan, V. J., Roy, H., Schmidt, F., Tani, A., Tanikawa, W., Terada, T., Tomaru, H., Tsuji, T., Tsunogai, U., Yamaguchi, Y. T. and Yoshida, N. (2018) Deep-biosphere methane production stimulated by geofluids in the Nankai accretionary complex. Science Advances, 4, eaao4631, doi:10.1126/sciadv.aao4631.
  • Kano, A., Miyahara, R., Yanagawa, K., Mori, T., Owari, S., Tomaru, H., Kakizaki, Y., Snyder, G., Shimono, T., Kakuwa, Y. and Matsumoto, R. (2017) Gas hydrate estimates in muddy sediments from the oxygen isotope of water fraction. Chemical Geology, 470, 107–115, doi:10.1016/j.chemgeo.2017.08.027.
  • Kouduka, M., Tanabe, A.S., Yamamoto, S., Yanagawa, K., Nakamura, Y., Akiba, F., Tomaru, H., Toju, H. and Suzuki, Y. (2017) Eukaryotic diversity in late Pleistocene marine sediments around a shallow methane hydrate deposit in the Japan Sea. Geobiology, 15, 715–717, doi:10.1111/gbi.12233.
  • Nunoura, T., Takaki, Y., Shimamura, S., Kakuta, J., Kazama, H., Hirai, M., Masui, N., Tomaru, H., Morono, Y., Imachi, H., Inagaki, F. and Takai, K. (2016) Variance and potential niche separation of microbial communities in subseafloor sediments off Shimokita Peninsula, Japan. Environmental Microbiology, 18, 1889–1906, doi:10.1111/1462-2920.13096.
  • Inagaki, F., Hinrichs, K.-U., Kubo, U., Bowles, M. W., Heuer, V. B., Hong, W.-L., Hoshino, T., Ijiri, A., Imachi, H., Ito, M., Kaneko, M., Lever, M. A., Lin, Y.-S., Methe, B. A., Morita, S., Morono, Y., Tanikawa, W., Bihan, M., Bowden, S. A., Elvert, M., Glombitza, C., Gross, D., Harrington, G. J., Hori, T., Li, K., Limmer, D., Liu, C.-H., Murayama, M., Ohkouchi, N., Ono, S., Park, Y.-S., Phillips, S. C., Prieto-Mollar, X., Purkey, M., Riedinger, N., Sanada, Y., Sauvage, J., Snyder, G., Susilawati, R., Takano, Y., Tasumi, E., Terada, T., Tomaru, H., Trembath-Reichert, E., Wang, D. T. and Yamada, Y. (2015) Exploring deep microbial life in coal-bearing sediment down to ~2.5 km below the ocean floor. Science, 349, 420–424, doi:10.1126/science.aaa6882.
  • Hachikubo, A., Yanagawa, K., Tomaru, H., Lu, H. and Matsumoto, R. (2015) Molecular and isotopic composition of volatiles in gas hydrates and in sediment from the Joetsu Basin, eastern margin of the Japan Sea. Energies, 8, 4647–4666, doi:10.3390/en8064647.
  • Tomaru, H. and Fehn, U. (2015) Movement of fluids in the Nankai Trough area: Insights from 129I and halogen distributions along the IODP NanTroSEIZE transect. Geochimica et Cosmochimica Acta, 149, 64–78, doi:10.1016/j.gca.2014.10.028.
  • Miyakawa, A., Saito, S., Yamada, Y., Tomaru, H., Kinoshita, M. and Tsuji, T. (2014) Gas hydrate saturation at Site C0002, IODP Expeditions 314 and 315, in the Kumano Basin, Nankai Trough. Island Arc, 23, 142–156, doi:10.1111/iar.12064.
  • Yanagawa, K., Kouduka, M., Nakamura, Y., Hachikubo, A., Tomaru, H. and Suzuki, Y. (2014) Distinct microbial communities thriving in gas hydrate-associated sediments from the eastern Japan Sea. Journal of Asian Earth Sciences, 90, 243–249.
  • Toki, T., Uehara, Y., Kinjo, K., Ijiri, A., Tsunogai, U., Tomaru, H. and Ashi, J. (2012) Methane production and accumulation in the Nankai accretionary prism: Results from IODP Expeditions 315 and 316. Geochemical Journal, 46, 89–106.
  • 戸丸 仁・八久保晶弘・柳川勝紀・村松康行・安齋博哉・Snyder, G. T.・松本 良 (2012) 日本海東縁ガスハイドレート調査(MD179)における間隙水の地球化学. 石油技術協会誌, 77, 262–267.
  • Tomaru, H. and Fehn, U. (2012) Data report: Distribution of iodine concentration and 129I in interstitial fluid in the Nankai Trough accretionary prism collected during IODP Expeditions 315 and 316. In Proceedings of the Integrated Ocean Drilling Program, 314/315/316, edited by Kinoshita, M., Tobin, H., Ashi, J., Kimura, G., Lallemant, S., Screaton, E. J., Curewitz, D., Masago, H., Moe, K. T. and the Expedition 314/315/316 Scientists, Integrated Ocean Drilling Program Management International, Inc., Washington, DC, doi:10.2204/iodp.proc.314315316.220.2012.
  • Tomaru, H., Fehn, U., Lu, Z., Takeuchi, R., Inagaki, F., Imachi, H., Kotani, R., Matsumoto, R. and Aoike, K. (2009) Dating of dissolved iodine in pore waters from the gas hydrate occurrence offshore Shimokita Peninsula, Japan: 129I results from the D/V Chikyu shakedown cruise. Resource Geology, 59, 359–373, doi:10.1111/j.1751-3928.2009.00103.x.
  • Tomaru, H., Lu, Z., Fehn, U. and Muramatsu, Y. (2009) Origin of hydrocarbons in the Green Tuff region of Japan: 129I results from oil field brines and hot springs in the Akita and Niigata Basins. Chemical Geology, 264, 221–231, doi:10.1016/j.chemgeo.2009.03.008.

担当授業

普遍教育(教養科目)

  • 地学基礎実験 B

専門教育

  • 地球科学基礎セミナー
  • 表層環境化学–1, 2
  • 地質学野外実験 Ⅱ
  • 雪氷学実験
  • 地球化学実験
  • 生物地球化学実験
  • 地球科学演習
  • 卒業研究

大学院教育

  • 生物地球化学 IV
  • 生物地球化学 V
  • 特別演習 Ⅰ
  • 特別研究 Ⅰ
  • 特別演習 ⅠI
  • 特別研究 ⅠI

所属学会

  • 日本地質学会
  • 日本堆積学会
  • 東京地学協会
  • 日本地球化学会
  • ヨウ素学会
  • American Geophysical Union
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