幌延地圏環境研究所は，2012年度からの9年間で第二期長期計画を策定し，地下微生物を活用した地層内メタン生成に関する研究を推進してきた。2021年度からは第三期長期計画期間に入り，2025年度は第三期の検証フェーズになる。2019年に開始したバイオメタン生産法SCG法（Subsurface Cultivation and Gasification; バイオメタン鉱床造成/生産法）の適用性の検討は，UBE三菱セメント(株)との共同研究により，同社の天北炭鉱小石露天坑において原位置試験を実施し，今年度もそれを継続するとともに，アクリル製の密閉容器（リアクター）を用いた室内試験を継続した。原位置試験は，地下微生物環境研究グループ・地下水環境研究グループ・堆積岩特性研究グループの全員の共同体制で実施したことから，本報告書では，今年度までに得られたおもな成果をまとめた。
　原位置試験は，天北炭鉱小石露天坑の褐炭層を対象として，本年度は，重水(D2O)を添加した13Cに富む二酸化炭素溶液をH30-6孔および2022-M孔に注入した。H30-6孔では，注入後速やかにメタンの炭素同位体比(δ13C(CH4))や水素同位体比(δD(CH4))の上昇が認められ，注入された二酸化炭素のバイオメタン化が示唆された。一方で，2022-M孔では同様の傾向は認められなかった。これは，2022-M孔やH30-6孔における全水頭変化から，2022-M孔からの漏水が起こり，注入された二酸化炭素溶液が炭層へ十分浸透していなかったと判断された。今年度のH30-6孔への13Cに富む二酸化炭素溶液の注入試験のバイオメタン生成速度は，10−6〜10−5　mol L−1 day−1が得られ，従来より約一桁低い速度となった。この差異は，注入液の溶存二酸化炭素濃度などの組成の違いを反映している可能性が考えられる。
　原位置試験における不確実性を除去して二酸化炭素のバイオメタン化を検証するため，リアクターを用いた室内試験を１年以上にわたり継続した。本リアクター試験は，リアクター内の褐炭の有無，褐炭中の微生物の有無，導入する地下水中の微生物の有無，添加する二酸化炭素の同位体比の違い，重水（D2O）添加の有無に応じて合計１３条件を設定した。褐炭は北海道大学天塩演習林（林番209）の河床露頭からハンマー等により採取した。地下水の滅菌はフィルターによる微生物の除去，褐炭の滅菌はガンマ線照射により実施した。地下水や褐炭の導入後のリアクターは，小石現場の地下水温度（8℃）に設定した恒温槽に静置した。その後定期的にリアクター内部の溶液を少量採取して溶存ガスの同位体などを分析した。地下水および褐炭中の微生物の存在する試験系「褐炭＋地下水」では，13CO2やD2O添加系でメタンの炭素および水素同位体比の上昇が継続的に認められたことから，添加された二酸化炭素のバイオメタン化を示した。さらに，試験途中で新鮮な地下水に入れ替えた試験系においても，バイオメタン化が確認された。
　このように原位置および室内の試験で，バイオメタン化の検証ができたことは，2025年当初に導入した安定同位体質量分析装置による効率的な分析によることが大きいといえる。
　道北のヨウ素（I）に関する研究では，昨年度より幌延町浜里地区で掘削されたDD–1孔から採取したボーリングコアを対象に，ヨウ素の化学形態に着目した検討を進めている。DD-1孔では，地下水および岩石コアともに，深度の増加に伴いヨウ素濃度が上昇する傾向が認められている。このため，本年度は最深部の岩石試料を対象に逐次抽出試験を実施し，ヨウ素含有量は， Fe・Mn酸化物態や有機物態が高いことが認められた。今後，ヨウ素含有量が高い分画においてヨウ素同位体比（129I/127I）の測定を試みる。
　本年度の現場試験の2022-M孔への溶液注入時に，観測孔であるH30-6孔においても菌数変動が観察された。この際のH30-6孔の菌叢は，2022-M孔への溶液注入前後で明らかに変化しており，溶液注入によって何らかの影響を与えたことが示唆された。小石地下水からの新規微生物探索では，複数種の基質を栄養源として小石地下水に添加し，メタン生成量を測定した。その結果，すべての基質添加試験においてギ酸が消費され，酢酸およびプロピオン酸が生成されたが，メタン生成に関してはブランクを含め，すべての試験区で明確な差は発現しなかった。今後は徐々に基質濃度を高めていき，新規微生物株の取得を目指したい。
　上記研究の推進において，日本原子力研究開発機構幌延深地層研究センターには各般に亘り便宜をお図り頂いたことに対して謝意を表する。原位置試験はUBE三菱セメント(株)との共同研究として実施しており，同社関係各位に謝意を表する。また，幌延町をはじめとする関係各位のご支援が研究推進の大きな活力となったことを記し，感謝の意を表する。