フェーズ５（平成２７〜２９年度）では，道北地域の堆積岩を対象として地層内バイオメタンの生成プロセスとその制御方法および評価手法を検討して，原位置モデルの開発に資するパラメータを抽出することを目標としている。平成２９年度はフェーズ５の最終年度であるが，研究の進捗状況からフェーズ６の課題も一部前倒しで実施することとした。そして，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それぞれにおいて上記目標達成のためのフィールド科学と要素技術開発に関する研究を実施した。今年度の研究と成果の概要は以下のようである。

　地下微生物環境研究グループでは，前年度設置した採水装置により，天北炭田猿払地区褐炭層地下水中の微生物群集構造のモニタリング調査を行い，嫌気性のメタン生成アーキアの優占率が増加し，好気性細菌の優占率が減少する傾向を確認した。これにより，新規採水装置により原位置状態に近い地下水を採取できることが検証された。さらにmcrA遺伝子を分子マーカーとして用いた系統解析や培養実験により，原位置褐炭層中では水素資化性のメタン生成アーキアがメタン生成に重要な役割を果たしていることを明らかにした。培養モデルについては，当研究所が長年継代培養しているH-RISE微生物群による褐炭・過酸化水素反応後溶液のメタン変換を実験的に検証するとともに，固相として褐炭粉末を添加することによりメタン生成が大幅に促進されることを明らかにした。上記実験に加え，現場の地圧を想定した高圧培養装置による培養実験を計画・立案し，その培養条件の検討を開始した。地層内のメタン根源物質の分解実験については，前年度に引き続き，熱分解-GC/MS分析を行い，さらなる詳細な解析を行った。さらに，放射性同位元素を用いた実験により，嫌気条件下での腐植物質分解機構の解明に繋がる重要な知見を得ている。
　地下水環境研究グループでは，天北炭田猿払地区の天水浸透帯で微生物起源のメタンが高濃度に胚胎していることを明らかにするとともに，その原因について考察し，天水浸透により，発酵反応物の移流促進によるバクテリア発酵反応が熱力学的に促進されること，メタン菌の餌（発酵反応物）がメタン生成サイトへ移流（供給）してメタン菌が活発化すること，が主因であることを指摘した。釧路地域白亜紀層に関しては，ビトリナイト反射率から白亜紀層の熱変性履歴を特定し，石油の生成量は深度2500m付近で最大となること，深度200m - 1150mのコア試料は有機炭素濃度0.05〜0.5%程度の熱分解起源ガスを含むことなどを示した。さらに，道内のヨード温泉に分類できる温泉施設や浜里地区のボーリング孔から採水した地下水の分析を実施し，道内ヨード温泉に含まれる溶存メタンは水素基質型の微生物起源を主とし，一部は有機物の熱分解を起源に持つことなどを明らかにした。要素技術開発的研究では，石炭の炭質と過酸化水素反応性との関係を分析し，石炭の熱熟成度が低いほど，過酸化水素との反応速度が早いこと，溶存有機物や有機酸の生成量が大きいこと，反応過程で発生するガス量が少ないこと，発生ガス中の酸素に対する二酸化炭素の割合が大きいこと，などを明らかにした。
　堆積岩特性研究グループでは，地層中での工業的なバイオメタン生成時の堆積岩力学特性の解明することを目的として，褐炭を対象として種々の物理・力学試験を実施した。対象とした堆積岩試料は，露頭より採取された褐炭および天北炭田猿払炭鉱ボーリングコアより採取された褐炭である。有機物分解促進時の褐炭の物理特性評価として，超音波パルス法による弾性波速度測定などを実施し，力学特性評価として針貫入試験，一軸圧縮試験を実施した。この中で，褐炭中のクリート発達方向に着目し，構造異方性の及ぼす影響について検討している。また，有機物分解時の褐炭の透水性評価のために，試験システムの構築を試みている。次に，堆積岩層におけるバイオメタン生産技術開発に関して，原位置試験の設計資料を得ることを目的として，原位置の堆積環境を模擬して，過酸化水素により堆積岩中の有機物分解を促進させ，溶媒の経時的な化学特性や堆積岩の圧縮特性の評価を行った。加えて，地層中への過酸化水素の注入による褐炭からの低分子量有機酸生成量推定試験方法を提案した。