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9.2 フロンティアサイエンス分野の現状および動向

(4) 海洋

 国家海洋局は2008年2月21日、中国初の海洋全体計画となる「国家海洋事業発展規画綱要」を公表した。同綱要では、海洋資源の持続可能な利用や海洋環境・生態保護、海洋経済、海洋公益サービス、海洋権益といった幅広い分野に視点を据えながら、2010年から2020年にわたる中国の海洋戦略を描き出している。

 また、「国家ハイテク研究開発発展計画」(「863計画」)の海洋技術領域の戦略目標は以下のように定められている。

  1. 近海資源利用のレベルアップに加えて、深海部における戦略的資源の備蓄能力を高め、近海油田、深海石油・天然ガス田、天然ガス・ハイドレート・海底固体鉱物資源の探査・開発に係わる中核技術・大型施設を開発する。
  2. 海洋環境モニタリング技術、とくに深海・遠海モニタリング技術の開発・整備を行い、200海里内の排他的経済開発区および西太平洋に対する海洋環境立体総合観測・管理に関する技術能力を構築する。
  3. 深海生物資源を探査、開発・利用するための技術を研究し、海洋起源の新薬やバイオ製品等の高付加価値製品を研究・開発する。
  4. 海洋に関するハイテク研究基地を構築し、海洋先端技術を発展させる。
  5. 中国の海洋技術を近・浅海から深・遠海へと戦略的転換をはかる。

1)海洋資源開発

 「国家海洋事業発展規画綱要」では、海洋資源の持続可能な利用がキーワードになっており、①海域使用管理②島嶼の開発保護③石油・天然ガス資源管理④港の資源配置⑤海洋漁業資源の養殖・保護―がテーマとして掲げられている。

 中国は、エネルギーの海外依存がますます高まるなかで、陸地部分での資源不足が深刻なことから、海洋資源の開発を積極的に進めている。中国がとくに力を入れているのが浅海での資源探査・開発であるが、浅海部での石油・天然ガス資源の探査・開発用の技術・設備については、自主開発能力が向上したため、深海部への探査・開発に重点が移ってきている。

 浅海部での石油・天然ガス資源探査・開発技術については、多機能海底地震計(OBS)、回転方向制御ボーリング装置、三次元ボーリング技術、稠密油層開発技術などの重要な技術を開発し、石油・天然ガスの採収率を高めた。2007年5月には、渤海湾灘海地区で埋蔵量が10億トン規模の冀東南堡大油田を発見した。

 深海部の石油・天然ガス資源の探査・評価技術については、南シナ海南部海域で16の新生代沈積盆地を発見した。石油・天然ガス資源の予測埋蔵量は石油換算で228億トンに相当する。2006年には南シナ海茘湾で中国初の深海試掘井の掘削に成功し、水深1480mの場所で埋蔵量が1000億m3の大型深海天然ガス田を発見した。

 海底の天然ガス・ハイドレート探査用として開発された深海深孔天然ガス・ハイドレート原位置コアリング(coring)装置の最大作業深度は3000m、サンプリング深度は10mで、海外の同種設備と比べて2~5倍の能力を持つ。2007年4月から6月にかけて、この装置を使って南シナ海で天然ガス・ハイドレートのサンプルが採取された。

 深海油田用のプラットフォーム技術については、「863計画」の支援によって、新型の多機能半潜式プラットフォームの技術研究で大きな進展が得られ、遠海・深海の海底油田プラットフォームの設計・建設で技術的基礎が構築された。このプラットフォームの性能は、掘削深度9000m、最大作業深度3000mで、全世界の海域に適用可能という。

 浮体式海洋石油・ガス貯蔵積出設備(FPSO)については、中国の浅海用FPSO技術は世界のリーダー的な水準にある。現在、中国では、14基のFPSOが稼働しており、生産量は中国の海上石油・ガス生産量全体の75%を占めている。

 中国は、世界最大のFPSOの生産・利用国となっている。完全自主設計、製造による30万トン級超大型FPSO「海洋石油117号」は2007年4月30日から供用を開始している。建設コストは2億3000万元である。

2)海洋観測

 中国は、海洋観測・予報システムの整備を強化している。国家海洋局は、国家海洋環境予報センターや83ヵ所の海洋観測ステーションをはじめとした、通信システムの全面的な改良を実施した。また、海洋警報発令の規格とルートを統一し、合計で約600件の海洋災害警報を発令した。今後は、中央政府や省・市・県の4段階で海洋観測予報システムを構築し、離岸観測の発展に力を入れながら海洋観測システムの改良を進めていく方針が明らかにされている。

 中国はそうした一環として、衛星を利用した海洋観測の強化に乗り出している。2002年5月15日には、海洋観測衛星「海洋1号A」(HY-1A)が長征ロケットによって打ち上げられた。

 「海洋1号A」は、中国近海および沿岸における環境変化に関するデータの取得のほか、海洋一次生産の研究、中規模渦のダイナミクスの研究、海洋観測プログラム開発のための経験の取得等を目的として打ち上げられた。

 また、2007年4月11日には、山西省の太原衛星発射センターから「海洋1号A」に続く2機目の海洋観測衛星「海洋1号B」(HY-1B)が長征ロケットによって打ち上げられた。同衛星は、中国が独自に開発・製造したもので、海水の色や温度を観測し、海洋生物資源の開発や海洋汚染の防止、海岸線の調査、港の建設などに役立てられる。

 「海洋1号」衛星のリアルタイム観測地域は、渤海、黄海、東シナ海、南シナ海および海岸地区で、中国近海の赤潮や油漏れ、海氷など環境災害の監視・観測のほか、大陸棚や河口、灘の動態測量製図および魚群探査などに利用される。

 なお、国家海洋局の孫志輝局長は2007年4月11日、海洋色観測衛星、海洋動力環境衛星、海洋観測監視衛星という3つのシリーズ衛星5機の打ち上げを計画していることを明らかにしている。このうち、海洋動力衛星環境衛星「海洋2号」については、2007年1月に正式にプロジェクトが立ち上げられ、2009年には打ち上げられる予定になっている。

 中国近海の大気海洋モニタリング・予測能力を強化し、気候変動研究に貢献することを目的として2007年12月21日、青島の国家海洋局第一海洋研究所に大気海洋相互作用・気候変動実験室が設立された。

 同実験室は、第一海洋研究所や国家海洋局北海支局(渤海、黄海)、東海支局(東シナ海)、南海支局(南シナ海)と連携して中国の海洋気候モニタリング・ネットワークの構築をめざす。

表9.18 海洋観測所と人員
  観測ステーション 観測所 モニタリングセンター 予報台 予測センター

機関数

2001 12 63 4 3 1
2002 12 63 4 3 1
2003 12 63 4 3 1
2004 12 63 4 3 1
2005 12 63 4 3 1
2006 12 63 4 3 1

人員数(人)

2001 530 427 739 421 313
2002 530 427 739 421 313
2003 530 427 739 421 313
2004 530 427 739 421 313
2005 530 427 739 421 313
2006 696 469 601 342 313
出典:「2007中国科技統計年鑑」(国家統計局・科学技術部編、中国統計出版社)
表9.19 海洋観測調査状況
  合計 ステーション観測 汚染モニタリング 潮汐検査 ブイモニタリング 断面調査

調査箇所

2001 1505 61 1269 102 4 171
2002 1505 61 1269 102 4 171
2003 1505 61 1269 102 4 171
2004 1505 61 1269 102 4 171
2005 4409 64 4169 54 3 119
2006 9057 63 8800 52 5 137

データ(万組)

2001 1702.3 1686.5 6.3 79.7 7.4 1.9
2002 1702.3 1686.5 6.3 79.7 7.4 2.0
2003 1702.3 1686.5 6.3 79.7 7.4 2.0
2004 1702.3 1686.5 6.3 79.7 7.4 2.0
2005 470.2 290 92.2 63 3.0 22.0
2006 7124.2 6385.8 180.0 546.6 9.9 1.9
出典:「中国科技統計年鑑」(2002~2007各年版、国家統計局・科学技術部編、中国統計出版社

3)海洋環境・生態保護

 国家海洋局が2007年1月に公表した「2006年中国海洋環境品質公報」によると、中国海域の汚染は依然として深刻な状況にあることが分かった。それによると、海域水質基準に適合していない海域面積は前年比1万km2増の14万9000km2に達した。また、汚染が軽度な海域は大幅に増加した。

 近海部に限ると、海域水質基準に適合していない面積は11万km2となり、中国近海総面積の55%を占めた。さらに、近海域の約25%の水質が中度および重度汚染の状態にあることが判明した。

 2008年1月に公表された「2007年中国海洋環境品質公報」によると、海域水質基準に達しなかった面積は2006年に比べてわずかながら減少したものの、近海域の汚染は依然として深刻であることが明らかになった。

 国家海洋局は、近海の汚染対策を強化し、陸から海への汚染物質の排出モニタリングを強化するとともに、海洋事業プロジェクト実施認可のハードルを厳しくする意向を表明している。

 2007年公報によると、海域水質基準に達していない海域面積は前年に比べ4000km2減少し、14万5000km2となった。しかし、近海部の汚染は依然として深刻で、遼東湾や渤海湾などの内海に加えて、黄河や長江などの主要河川の河口と一部の大・中都市の近海の汚染がひどかった。同公報によると、無機窒素、活性リン酸塩、石油類などが主な汚染源であった。

 なお、中国科学院は2008年5月26日、所管の海洋研究所が5月12日から18日にかけて黄海観測地点で実施した海洋生態系調査の概要を明らかにした。この調査は2007年11月に黄海北部に設置した長期海洋生態環境観測装置で収集した長期蓄積データの回収と装置の点検作業が中心になった。プランクトン調査(15ヵ所)、海水の化学成分調査(21ヵ所)、海底土採取(15ヵ所)、水文気象調査(23ヵ所)などに関するデータ回収が行われた。

4)海洋科学調査

 2009年3月4日付「青島早報」は、遠洋科学調査船「大洋一号」が中国の遠洋科学調査としては通算20回目の航海を終え、3月中旬に母港の青島に戻る予定だと伝えている。「大洋一号」は2008年4月10日、青島を離れ、前回の調査で発見した南西インド洋中央海嶺の熱水噴出口の再調査に加え、北西太平洋、東太平洋、南西太平洋などで深海の環境調査と熱水鉱床の調査を実施した。

 今回の調査では、中国が独自に開発した多数のハイテク設備が採用された。具体的には、3500mの深海で観測とサンプルの採取を行う無人遠隔操作水中探査機「海龍号」(ROV)や深海生物サンプル採取装置、可視ボックス式サンプル採取装置である。同調査は、国家海洋局第二海洋研究所が実施し、国内外の24の研究・教育機関から145人が参加した。

 「大洋一号」は、全長104m、全幅16m、排水量5500トン、巡航速度は16ノットの性能を持つ。中国は1995年から「大洋一号」を主力とする科学調査船を派遣して着実な成果を収めている。「大洋一号」は2005年4月から2006年1月にかけて、中国初の世界を一周する大洋科学調査を行った。

 中国は、近海域での調査も積極的に実施している。中国科学院は、近海用科学調査船「科学3号」が近海の生態系変化とそれが周辺地域に与える影響を調査するため2008年7月に青島港を出航したことを明らかにした。

 具体的には、東シナ海の生物資源と生態環境の長期的変化プロセスを調査し、海洋生物種の構成や分布、環境との関係について分析を行うことが目的であった。また、長江河口から海に流入する物質の種類や移動法則、黄海冷水団の変動法則、周辺環境と資源への影響を調査し、気候変動および人間活動が近海の環境に与える影響の因果関係を解明することも調査の目的に加えられていた。

 なお、「科学3号」は2007年10月から2ヵ月にわたって、中国大陸と米大陸を結ぶ新た太平洋海底光ケーブル・システムとなる「Trans-Pacific Express」建設プロジェクトの海底工事の事前点検作業も行った。このプロジェクトは、北京オリンピック向けとして進められたもので、オリンピック終了後は一般のインターネットと国際電話などの高速通信に利用されている。

 中国科学院所管の南シナ海海洋研究所の調査船「実験3号」も幅広い調査を行っている。中国科学院によると、2008年8月15日に広州新洲港から出航した「実験3号」は、3510海里に及ぶ調査業務を終え、9月7日に帰港した。

 同航海では、83ヵ所の水温、塩分濃度、水深観測のほか、音響ドップラー流速断面観測、超音波輻射観測、自動気象観測、トランスポンダの回収・交換、75個のGPS観測気球の放出、海底表層サンプルの採取、海面浮遊物の調査などが実施された。

 「実験3号」は、帰港した同日、主要海域の小型低気圧観測とデータ解析を行うために再出航した。南シナ海海洋研究所、海洋研究所、大気研究所、音響学研究所などが連携して調査を行うもので、南シナ海東部から西太平洋海域が調査対象地域となった。

 調査項目としては、海洋水文観測や海流・気象観測、海洋表層の光学的測定、海洋生物・生態化学的組成の観測、エアロゾルの測定、海洋底堆積物の試料採取などが含まれ、調査にかかる費用は6000万元と見積られた。

 中国は、海洋科学調査のニーズが高まっている状況を踏まえ、海洋の動的環境や地質環境、生態系環境などの観測、サンプル採取とサンプル現場の分析などを高精度かつ長期的に行うことができる海洋科学総合調査船の建造を着々と進めている。

 そうしたなかで、中国科学院は2008年9月12日、同研究院所管の音響学研究所、南シナ海海洋研究所、瀋陽自動化研究所が共同で建造した排水量2500トン級の最新型総合科学調査船「実験1号」が渤海で進水したと発表した。

 「実験1号」は、全長60m、全幅26mで、全溶接構造の双胴船であり、近海だけでなく遠海において水中音響探査や海洋物理、地質生物、海洋・大気環境などの学際的な科学的調査を行うことになっている。

 さらに、5億元を投じて排水量4500トン級の新型調査船「科学号」を建造する計画も持ち上がってきている。全国海洋総合調査50周年を記念して2008年12月29日に海洋研究所で開かれた大会で明らかにされたもので、すでに国家発展改革委員会の承認も得られており、順調に行けば2011年には竣工の予定という。

 中国は水中や深海での調査・作業手段の開発も積極的に進めている。中国科学院によると、瀋陽自動化研究所などが共同開発した水中ロボット「北極ARV」が2008年9月上旬、北緯84度の海域で海氷下の調査を実施した。

 「北極ARV」は、「863計画」に組み込まれた海洋技術の重要課題の1つとして、瀋陽自動化研究所等で開発された海洋環境モニタリングシステムである。中国科学院によると、中国が高緯度の海域で水中ロボットを用いて実施した調査は今回が初めてという。

 「北極ARV」は、科学調査に必要な海水温・塩分濃度計、海氷下音響測定機器、水中カメラなどを搭載し、北極の氷底の状態や氷の厚さ、水深別の海水温度や塩分濃度などのデータ収集を実施した。

 また国土資源部広州海洋地質調査局は同9月、「863計画」に組み込まれている「4500m級深海作業システム」の総合実施計画が本格的にスタートしたことを明らかにした。同プロジェクトには、深海底観測網の敷設と保全、海底探査とサンプル採取などが含まれている。4500m級の特殊作業用潜水機と深海爬行装置、作業ツール・システムなどの研究も行われる。

5)極地調査

 中国はこれまで、1985年に長城、1989年に中山の2ヵ所の南極観測基地を建設しているが、2009年1月27日、中国初の内陸部の観測基地となる「崑崙(こんろん)基地」が南極内陸部の氷床最高点「ドームA」に完成した。胡錦濤国家主席は祝電を送り、「崑崙基地の完成により南極観測の領域と深度がさらに拡大される」との期待を表明した。

 「ドームA」は南極最高点とも呼ばれ、経線が交差する南極点、世界で最も気温が低い南極氷点、地球磁場の南極磁点とともに、南極調査の4大関門とされている。また「ドームA」地区は空気が希薄で、年間平均気温はマイナス60度C程度という。

 これまで内陸地区に観測基地を持っていたのは米国、ロシア、日本、フランス、イタリア、ドイツの6カ国だけであったが、中国が今回建設した「崑崙基地」は海抜4093mで、南極の観測基地の中でも最高地点にある。「崑崙基地」の総面積は558m2で、まずこのうちの236m2が完成した。同基地は、発電や水処理、通信などの関連設備を備え、隊員24人が生活・活動を行うことが可能という。

 中国は今後、内陸部において氷河学や天文学、地質学、地球物理学、大気科学、宇宙物理学などの研究を行い、氷河深部での氷のコアの採取や天文と地磁気観測、衛星のリモート観測データの受信、人体の医学研究などを実施することになっている。

 「崑崙基地」建設の任務を負った第25次中国南極観測隊は2008年10月20日、極地調査船「雪龍」に乗り込み上海を出発した。「雪龍」は、中国極地研究所所属の調査船で、全長195m、全幅26m、高さ40m、排水量2万8000トンである。

 「崑崙基地」の完成を受けて、恒久的なGPS自動追跡基地「中国アイスドームA衛星観測基地」を設置した。同基地は、「崑崙基地」のメーン棟前の広場に設置された。観測隊の帰国後は、バッテリー駆動で無人GPS自動追跡基地として作動する。

 なお、中山基地から約800km離れた雄鷹野営地点には、第24次中国南極観測隊によって2008年1月4日、地震観測設備が設置されている。

 中国は北極調査にも力を入れている。中国初の北極調査の拠点となる中国北極黄河調査センターが2004年7月28日に正式に運用を開始している。同センターは、北緯78度55分、東経11度56分の位置にあり、大気中の物理観測や地質、生物資源調査などの科学調査を目的としている。

 同センターとノルウェーのスバーバル諸島の施設等を利用したオーロラ共同観測研究が2008年1月21日、専門家による審査をパスした。同研究は、中国国際科学技術協力プロジェクトの支援を受けて実施されたもので、中国とノルウェーの協力をベースに、英国や日本からの協力も得た。

 また、中国の第3次北極科学調査隊は2008年7月、北太平洋のアリューシャン列島を越えてベーリング海に入り、最初の定点総合観測を行った。ベーリング海の海底盆地、ベーリング海北部、ベーリング海における物理、化学、生物、地質等の総合的な観測を行い、この地域の各種データを取得することが目的であった。

 この調査では8月18日、北緯82度に位置する北極海の海水面と海氷面において、約6時間にわたって合同作業が実施された。調査隊は5つのグループに分かれ、氷と雪のサンプルを採取し、海洋物理、海氷生物学等の複数の分野にまたがる観測を行った。さらに、3400mの海底から堆積岩のサンプルを採取した。

主要参考文献:

  1. 「中国科技統計年鑑」(2002~2007年版、国家統計局・科学技術部編、中国統計出版社)
  2. 「2007-2008物理学学科発展報告」(中国科学技術協会主編集・中国物理学会編著、中国科学技術出版社、2008年2月)
  3. 「2007-2008海洋科学学科発展報告」(中国科学技術協会主編集・中国海洋学会編著、中国科学技術出版社、2008年3月)
  4. 「天文学、数学学科発展研究報告」(国家自然科学基金委員会数学物理科学部編著、2008年4月、科学出版社)
  5. 「中国科学技術発展報告(2006)」(科学技術部、2008年2月)
  6. 「国家“十一五”基礎研究発展規劃」(科学技術部、2006年10月)
  7. 「国家海洋事業発展規劃綱要」(国家発展改革委員会、国家海洋局、2008年2月)

主要関連ウェブサイト:

  1. 国科網(http://www.tech110.net/
  2. 科学網(http://www.sciencenet.cn/
  3. 中国科学技術協会http://www.cast.org.cn/
  4. 中国科学院数学・系統科学研究院(http://www.amss.ac.cn/amss/index.htm
  5. 中国数学会(http://www.cms.org.cn/
  6. 中国科学院理論物理研究所(http://www.itp.ac.cn/
  7. 中国科学院高エネルギー物理研究院(http://www.ihep.ac.cn/
  8. 中国spallation neurtron source(CSNS)(http://csns.dalang.gov.cn/index.asp
  9. 中国科学院物理研究所(http://www.iphy.ac.cn/chinese/Index.asp
  10. 中国科学院生物物理研究所(http://www.ibp.ac.cn/
  11. 北京応用物理と計算数学研究所(http://www.iapcm.ac.cn/main/index1.php
  12. 中国物理学会(http://www.cps-net.org.cn/
  13. 中国科学院国家天文台南京天文光学研究所(http://www.niaot.ac.cn/index0.asp
  14. 中国科学院紫金山天文台(http://www.pmo.ac.cn/
  15. 中国天文学会(http://www.pmo.ac.cn/xuehui/xhjs.htm
  16. 国家海洋局(http://www.soa.gov.cn/hyjww/index.htm
  17. 中国海洋信息網(http://www.coi.gov.cn/
  18. 中国科学院海洋研究所(http://www.qdio.ac.cn/Default.aspx
  19. 中国科学院南海研究所(http://www.scsio.ac.cn/
  20. 中国海洋学会(http://www.cso.org.cn/
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