グリーンランド南西部、イッカ フィヨルドのイカイト柱のマッピング

ノービット12 6月 2023

グリーンランド南西部のイッカ フィヨルドは、希少な炭酸塩鉱物「イカイト」(フィヨルドにちなんで名付けられた)が、通常の小さな結晶形ではなく、大きな柱状構造で発見される世界で唯一知られている場所です。過去 25 年間にわたり、なぜこの鉱物がこのような劇的な形で形成されるのかを理解しようとする集中的な科学的努力が行われてきました。

イカアイトはフィヨルド以外の地域で発見され、一般に堆積物中に発見されており、そこではイカアイトの形成を促進する特定の方解石阻害剤が存在しており、その存在が説明できることを意味しています。阻害剤がなければ、イカイトではなく、一般的な方解石が形成されます。

近年、北極と南極の海氷でイカイトが形成されているのが発見された。海氷が形成される可能性がある海洋環境では方解石阻害剤が知られていないため、これは特に興味深い開発であり、イカイト形成には他の方法があることを示唆しています。イッカフィヨルドとその柱構造をケーススタディとして使用して、イカイト沈殿の重要な要因を理解できれば、イカイトの形成を工業化して、大気からの炭素の除去や海水中のイカイトの隔離に使用できるかもしれません。現在、カラム内の微生物の活動は、それらが生成する酵素がイカイトの沈殿を触媒するかどうかを確認するための主な調査対象となっています。

イッカ フィヨルドの柱は、初期世代のシングル ビーム エコー測深機、サイドスキャン ソナー、サブボトム プロファイリング装置を使用して 1996 年に初めてマッピングされました。

画像提供:Norbit結果により、堆積物の範囲が明らかになりましたが、精度が低く、これらの地図は研究活動の補助としては不十分でした。必要なのは、使用可能な深浅地形図を提供するためにイッカ フィヨルドの高解像度マルチビーム測量でした。

NORBIT iWBMSh は、非常にコンパクトでありながら、高度に仕様化されたターンキーの超高解像度マルチビーム測量システムであるため、このタスクに理想的なツールであることが判明しました。

画像提供:Norbitこのプロジェクトのためにアイスランド大学に出荷された iWBMSh システムは次の構成で構成されています。 INS を統合したソナーヘッド。小さな上面のインターフェースボックス。 2 つの GNSS アンテナとケーブル。これらはすべて、中型のロール型ペリケースに収められていました。 NORBIT トラベル マウントと NORBIT SVP プローブが個別にパッケージ化されています。

マルチビーム装置は、科学チームとともに受託手荷物としてアイスランドのレイキャビクからグリーンランドの南にあるナルサルスアーク空港まで飛行しました。到着すると、チームと荷物はイッカ フィヨルドとマルチビーム測量プラットフォームへの移動のためにレンタルされたタルガ 25.1 ボート「シク」に運ばれました。

画像提供:Norbit iWBMSh は、グロンネダルのデンマーク海軍基地の桟橋に沿ってタルガ 25.1 に動員されました。 iWBMSh ヘッドと GNSS アンテナは、操舵室サドルの直後のポールに取り付けられ、ガンネルの上にクランプされ、手すりに固定されました。 NORBIT SIU、収集コンピュータ、および操舵手モニターは、操舵室の操舵室の左側にある海図テーブルに設置され、システム全体はボート自体のインバータ電源によって家庭用コンセントから電源が供給されました。

イッカ フィヨルドの調査は 2019 年 6 月 20 日から 21 日にかけて実施され、初日は操縦士に調査要件を訓練し慣れさせることと、柱や岩のスケリー、および岩石によって引き起こされるフィヨルド内の航行の危険を特定するための偵察に部分的に費やされました。何らかの買収。 2日目は完全に獲得に費やされ、その後「Siku」からの拡散の動員解除が続きました。

このシステムは、水深 2 ~ 40m に設定された取得「深さ」ゲートで、150° 幅のスワス (機器の 5° ~ 210° のスワス角度範囲制限内で快適) の高解像度データを取得するように設定されました。このモードでは、システムは通常、浅瀬 (8 ~ 10 m) で +/-20 ~ 30 m、深海 (15 ~ 20 m) で +/-40 ~ 50 m の生のスワス幅 (非常に外側のビームを無視) を達成しました。
画像: Norbit 提供SVP ディップは、SeaCast バージョン 4.4.0 ログ ソフトウェアを備えた NORBIT Base X2 SVP プローブを使用して、フィヨルドの内側と外側のエリアで定期的に取得されました。

画像: ノービット提供

完全な帯幅のカバーが可能な場合、ping 密度は通常、最下点で線路に沿って線路を横断して 1 m2 あたり 16x16 ping (256 回の測深) でしたが、使用可能な帯幅の端では 1m2 あたり 4x4 ping (16 回の測深) に減少します。次の例は、フィヨルド内部の「柱状庭園」からのクリーンな測深の一部を点群として表示したものです。

画像: ノービット提供

2 日間の調査で取得されたデータは Teledyne PDS ソフトウェアを使用して処理され、マッピングとプレゼンテーションの目的で 0.2m ~ 1.0m グリッドでエクスポートされました。

グリッド データの 1.0 m でグリッド化された調査データ セット全体のプロットを右に示します。

深深度等高線は、ドローン画像から構築された航空写真オルソモザイクと、地図画像の右側にある MBES 由来の 0.5m 深深度 DTM 色深度スケールに対してプロットされます。深浅等高線はイッカ フィヨルドの 0.5 m DTM から得られました。注: 深度はまだ水路調査されていないため、航行には使用しないでください。

イッカ フィヨルドの北東端から南西を見た、MBES 点群データ セットで表される Ikka Columns の 3D ビュー

フィヨルド内部の「Ikka Column Garden」エリアの 1.0 m グリッド データセットの 3D 表現と、フィヨルド側面のドローンで取得した点群データを含む同じ挿入図を以下に示します。

夏に取得されたデータは、現場ですぐに使用するのに十分な内容であり、デンマーク海軍のダイバーチームをサンプリングのために特定の場所に導くのに役立ちました。調査以来、取得されたデータは、表示された結果を生成するために基本レベルの処理を受けています。ただし、Applanix POSPac PP-RTX 補正を適用して位置精度を向上させるなど、さらなる処理が進行中です。

地球温暖化によるグリーンランド南部周辺の海流の最近の変化により、フィヨルドに暖かい水が流入しているという事実を動機として、この地域の堆積物を監視するため、今後数年間にさらなる調査が計画されている。イカイトの形成は温度に敏感であるため、水温の変化は、この壮観ではあるが現在脆弱な場所の将来の健康、状態、長期安定性に対する脅威となり、それ自体が地球温暖化との戦いにおける強力な手段の鍵を握っている可能性があります。 !

私たちが「Ikka プロジェクト」と呼んでいるプロジェクトでは、長年にわたって多数の出版物が出版されてきました。他の記事に興味がある人を導く最も重要な最近の参考文献は次のとおりです。

Stockmann、GJ、E. Ranta、E. Trampe、E. Sturkell & P. Seaman、2018年。海水中の炭素鉱物貯蔵: グリーンランドのイカイト (CaCO3・6H2O) カラム。エネルギープロセディア 146、59-67、doi:10.1016/j.egypro.2018.07.009。

Tollefsen E.、G. Stockmann、A. Skelton、L. Lundqvist & E. Sturkell、2019 年。グロンネダル-イカ火成複合体の二次変質とイカ石の起源、CaCO3・6H2O、グリーンランド南西部。化学地質学 510、18-30。

謝辞:
グリーンランド南西部、イッカ フィヨルドのイカイト柱のマッピング
私たちは、スウェーデンのボーリン気候研究センター、デンマークの「Aase og Jørgen Munters Fond」と「Aage V. Jenses Fond」、Eggertsjóður、およびIkkaプロジェクトへの財政的支援についてアイスランド大学の研究基金に感謝します。さらに、北極統合軍の優れた後方支援とダイビング支援、そしてイッカフィヨルドへのアクセスと作業に必要なボートと熟練した操縦士を供給してくれたグリーンランドのナルサルスアークのブルーアイスエクスプローラーに感謝したいと思います。最後に、私たちのプロジェクトに関心を寄せていただき、ここで説明する貴重な MBES 調査を促進するために提供されたサポートを提供してくださった NORBIT と Teledyne Technologies に感謝いたします。


カテゴリー: ハイドログラフ