『Abstract
　Prominent negative δ¹³C excursions characterize several past intervals of abrupt (＜100kyr) environmental change. These anomalies, best exemplified by the ＞2.5‰ drop across the Paleocene/Eocene thermal maximum (PETM) ca. 55.5 Ma, command our attention because they lack explanation with conventional models for global carbon cycling. Increasely, Earth scientists have argued that they signify massive release of CH4 from marine gas hydrates, although typically without considering the underlying process or the ensuing ramifications of such an interpretation. At the most basic level, a large, dynamic ‘gas hydrate capacitor’ stores and releases ¹³C-depleted carbon at rates linked to external conditions such as deep ocean temperature. The capacitor contains three internal reservoirs: dissolved gas, gas hydrate, and free gas. Carbon enters and leaves these reservoirs through microbial decomposition of organic matter, anaerobic oxidation of CH4 in shallow sediment, and seafloor gas venting; carbon cycles between these reservoirs through several processes, including fluid flow, precipitation and dissolution of gas hydrate, and burial. Numerical simulations show that simple gas hydrate capacitors driven by inferred changes in bottom water warming during the PETM can generate a global δ¹³C excursion that mimics observations. The same modeling extended over longer time demonstrates that variable CH4 fluxes to and from gas hydrates can partly explain other δ¹³C excursions, rapid and slow, large and small, negative and positive. Although such modeling is rudimentary (because processes and variables in modern and ancient gas hydrate systems remain poorly constrained), acceptance of a vast, externally regulated gas hydrate capacitor forces us to rethink δ¹³C records and the operation of the global carbon cycle throughout time.

Keywords: gashydrates; carbon cycle; methane; carbon isotopes; global change; Paleocene-Eocene; Phanerozoic』

『δ¹³Cの顕著な負の偏倚は、いくつかの過去に起こった突然の環境変化の期間（＜10万年）を特徴づけている。これらの異常は、約5,550万年前の暁新世／始新世最高温期（PETM ）にわたる2.5‰以上の低下によりよく例示されるが、世界的な炭素循環の従来のモデルでは説明できないため、我々の注意を引いている。しだいに、地球科学者たちは、それは海洋ガスハイドレートからのCH4の大規模な放出を意味すると、典型的にはその基礎となる過程あるいはそのような解釈から起こる結果についての検討なしだけれども、主張しだした。最も基本的な段階で、大規模でダイナミックな｢ガスハイドレート貯蔵庫｣は、深海の温度のような外部条件に結びついた速度で、¹³C-減損炭素を貯蔵したり放出する。そのような貯蔵庫は3つの内部貯蔵庫を含む：溶存ガス、ガスハイドレート、および遊離ガスである。炭素は、有機物の微生物分解、浅海堆積物中でのCH4の嫌気性酸化、および海底ガス放出を通じて、これらの貯蔵庫に入ったり出たりする；いくつかの過程を通じたこれらの貯蔵庫間の炭素循環には、流動、ガスハイドレートの沈殿と溶解、および埋没が含まれる。数値シミュレーションからは、PETMの間に推定された底層水の温暖化の変化に由来する純粋なガスハイドレートが、観察結果にあう世界的なδ¹³C偏倚を引き起こせることが示されている。同じモデルをもっと長期に拡張すると、ガスハイドレートへそしてそこから変動するCH4フラックスは、部分的に他のδ¹³C偏倚の、速いものと遅いもの、大きいものと小さいもの、負と正を説明できることを示している。このようなモデルは初歩的なものではあるが（現在と過去のガスハイドレート系における過程と変数がほとんど決められていないままであるため）、莫大な外部から制御されたガスハイドレート貯蔵庫の存在を受け入れることは、δ¹³Cの記録と時間を通じての世界的炭素循環の作用を考え直さざるをえないことになる。』

1. Introduction
2. Rapid, negative carbon isotope excursions and the PETM
3. A basic model for the global carbon cycle
4. A carbon mass balance problem
5. Marine gas hydrate and free gas
6. The gas hydrate dissociation hypothesis
7. A large, dynamic gas hydrate capacitor
8. Connecting the capacitor to the exogenic carbon cycle
9. Simulating the PETM and the surrounding paleogene
10. Ten immediate challenges
Acknowledgements
References