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船舶を用いた海洋観測の手法
北海道大学水産学部おしょろ丸海洋調査部 今井圭理、小熊健治、澤田光希
16世紀初め頃、造船技術や航海術の急速な発達によってより外洋へあるいはより長期間の航海が可能となった大航海時代が訪れたことで、地球が球体であることが証明され、新大陸の発見のような海洋と大陸の地理的関係が明らかとなるなど、人類の海洋探求心が高まりました。
19世紀後半には、イギリスのチャレンジャー号による世界一周の調査航海を代表としたいくつかの調査・研究航海が行われ、正確な海洋の地形、海水の性質、海底の地質、海洋生物の分類等に関する膨大な成果が報告されました。この時、現代の海洋観測技術の礎となる手法を用いた調査が行われ、海洋探求は「冒険」から科学的知見を得るための「海洋観測」へと移行したと言えます。
20世紀の後半に入ると地球環境変化への理解が進み、地球温暖化現象が深刻な問題として注目されるようになりました。産業革命以降の人間活動によって大気中に放出された二酸化炭素を代表とする温室効果ガスの大気から海洋へ吸収あるいは海洋から大気へ放出と言った大気-海洋間相互作用の存在に注目が集まります。地球表面の7割を占める海洋はそのすべての表面で大気と接しており、温室効果ガスの挙動を考えるにあたっては大気-海洋間の相互作用が大変重要あるとの認識が広まりました。一方、直近の100年間で日本の平均気温は1.24℃、日本近海の海水温であれば1.14℃上昇したと報告されています（気象庁，2019）。この気温および海水温の上昇は一年当たり0.01℃程度の微細な変化であり、小さな年々変化を正確にとらえるためには高精度・高確度な観測データが必要となります。そこで、海洋研究の国際協力活動において観測機器開発や観測手法の標準化が行われると共に、国際的な共同観測プロジェクトによって数多くの海洋観測が計画・実行されるようになります。近年では人工衛星や係留系・観測ブイ・漂流フロートなどを利用した無人・遠隔で行う観測が開発され、人的・時間的・金銭的なコストを抑えて広範囲かつ大量のデータを得ることが可能となっています。
しかしながら、船舶を利用しなければ、洋上を任意の場所まで移動することや海水、海洋生物、堆積物といった調査・研究試料を得ること、あるいは観測機器類を設置・回収することもできません。近代となっても依然として船舶は海洋観測の主要なプラットホームであり続けているのです。ここでは、船舶を用いた海洋観測手法の中で現在利用されている代表的な手法を紹介していきます。
◀チャレンジャー号
我が国の海洋観測船
我が国では、海洋研究開発機構（JAMSTEC）、気象庁、水産庁、水産研究・教育機構、海上保安庁、石油天然ガス・金属鉱物資源機構（JOGMEC）および大学などの教育機関が、海洋観測を行う船舶を所有しています。これらの船舶にはその用途に応じて「観測船」、「調査船」、「研究船」、「測量船」、「練習船」といった異なる呼び名がつけられており、それぞれの特色を活かした航海を実施しています。
◀海洋地球研究船 みらい（JAMSTEC）
世界でも屈指の観測・研究機能を有した大型研究船。優れた航行性と耐氷性能を活かし、極域を含めた広範な海域において長期の研究航海を実施している。
提供：海洋研究開発機構
◀学術研究船 白鳳丸（JAMSTEC）
多種多様な研究ニーズに対応できる柔軟性の高い設計が特徴の大型研究船。2004年まで白鳳丸を所有していた東京大学海洋研究所（現大気海洋研究所）とJAMSTECとが共同して調査航海の企画・運営を行っている。
提供：海洋研究開発機構
◀地球深部探査船 ちきゅう（JAMSTEC）
地震発生メカニズムや海底下生命圏の解明などを目的として海底掘削を行う探査船。大深度まで掘削することのできるライザー掘削機能や、長期間におよぶ掘削作業に対応するための輸送用ヘリポートを備える。
提供：海洋研究開発機構 (https://www.jamstec.go.jp/chikyu/j/#chikyu-2)