日本千葉工業大學新一代海洋資源研究中心與產業技術綜合研究所、東京大學、海洋研究開發機構及神戶大學共同開發了利用聲波有效探測海床大範圍分佈的礦物資源的方法。其中，作爲以南鳥島周邊的專屬經濟區（EEZ: Exclusive Economic Zone）分佈的錳核爲物件的研究成果，透過大範圍的綜合調查，在地圖上標出了錳核密集分佈的區域（錳核密集區），並全球首次確立了準確計算其面積的方法。
具體來說，透過共5次的航海研究對南鳥島專屬經濟區約155,500km2的面積進行了調查，發現其中40％、約61,200km2的廣闊海床是錳核密集區（圖1）。密集區與反射強度超過特定強度（此次的觀測資料標準爲5.72dB）的場所相對應（圖1及圖2），其面積相當於四國和九州加在一起，佔南鳥島專屬經濟區整體面積（約430,000km2）的14％。
圖1：透過聲學調查獲得的南鳥島周邊的海底地形（左）和海床的反射強度分佈（中間）
聲波顯示的錳核密集區面積相當於右圖的四國和九州加在一起的面積
該研究團隊2016年發現，船發出的聲波在海床反射的強度（海床的聲學特性）與利用有人潛水器「深海6500」（日本海洋研究開發機構保有）肉眼觀測的海床地質特徵（尤其是錳核密集度）的變化高度對應，宣佈聲波的反射強度可用於資源探測。同時還宣佈，高反射強度區域廣泛分別在南鳥島專屬經濟區東南部，均爲錳核密集區。當時解析的聲學資料是該研究團隊2016年以前獲得的資料的一部分，此次結合了5次航海調查取得的所有高精度聲學資料，還加入了2017年利用「深海6500」新實施的海床觀察的結果（圖2），整理了所有資訊。此次的主要成果是，透過解析dB值的頻率分佈圖（直方圖），客觀發現了將密集區與其他區域區分開的反射強度閾值（此次爲上面提到的5.72dB），由此實施了以前難以實施的多種反射強度資料的結合、密集區的廣域視覺化以及準確的面積計算。分佈圖上顯示的密集區分佈在南鳥島專屬經濟區内的不同海域，南鳥島專屬經濟區内還有三分之二的海域未調查，因此預計面積會進一步擴大。
圖2：反射強度與海床地質的對應
黑色球狀物體爲錳核
目前可以應用該探測方法的只有錳核，不過，該方法對周邊分佈的富鈷錳結殼也顯示出了同樣的高反射強度，有望使用相同（或者類似的）聲波探測方法進行探測。另外，此次開發的結合多種聲學資料的方法基於直方圖解析這種常用的解析方法。也就是說，從原理上來說，能以相同的標準結合現存或今後取得的各海域的反射強度資料，實施涵蓋整個海洋的 「超」 廣域資源探測。此外，資料結合的概念應該還能應用於熱液硫化物礦床等的調查使用的其他各種聲學觀測設備的資料。可以說，此次的成果是沉睡於深海海床的新一代海洋資源探測和開發史上的重要里程碑。
發表論文
■論文題目：Visualisation method for the broad distribution of seafloor ferromanganese deposits
期刊：《Marine Georesources & Geotechnology》
DOI：10.1080/1064119X.2019.1696432
URL：https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/1064119X.2019.1696432
文：JST客觀日本編輯部翻譯整理
