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科学者らが深海の採掘地帯で「暗黒酸素」を調査

深海ノジュールによる酸素生成の実験日本財団 科学者らは、太平洋深部で金属ノジュールがどのようにして酸素を生成しているのかを解明するため、機器を海底に降ろす予定だが、この予想外の現象が深海採掘をめぐる論争を引き起こしている。 驚いたことに、研究者らは2024年、太平洋のクラリオン・クリッパートン帯を含む太平洋とインド洋の暗闇にあるジャガイモ大の塊が酸素源であることを発見した。この元素を大規模に生産するには太陽光と光合成が必要と考えられていたにもかかわらずだ。 このいわゆる暗黒酸素は、深さ数千メートルの暗闇の中で、微生物、ナマコ、肉食性イソギンチャクなどの生命を支えている可能性があります。この発見により、海底からノジュールを吸引してコバルト、ニッケル、マンガンを精錬するという深海採掘会社の提案に疑問が生じた。この発見には深海採掘会社が異議を唱えており、他の科学者もさらなる証拠を求めている。 現在、ダーク酸素を発見した研究者らは、深海採掘で最も有望な地域であるクラリオン・クリッパートンゾーンに戻り、このダーク酸素の存在を確認し、それがどのように生成されるかを理解しようとしている。 「これらの多様な動物群集が繁栄するための酸素はどこから来るのでしょうか?」遠征隊を率いるスコットランド海洋科学協会のアンドリュー・スウィートマン氏は記者会見で語った。 「これはかなり重要なプロセスになる可能性があり、私たちはそれを解明しようとしているところです。」 研究チームは、ノジュール内の金属層が海水を水素と酸素に分解する電流を生成していると仮説を立てた。研究者らは、結節の表面で最大 0.95 ボルトの電気を測定しました。これは、単 3 電池よりわずかに低い値です。 これは、この電気分解に通常必要とされる1.23ボルトよりも低いが、研究者らは、いくつかの個々のノジュールまたはグループ化されたいくつかのノジュールがより高い電圧を発生させる可能性があると考えている。 研究チームは、電気分解により水の酸性度を高める陽子を放出するため、酸素の流れとpHを測定するために、内部に機器を備えた本質的に金属製のフレームである着陸船を深さ1万メートルまで配備する予定だ。 研究機器を積んで海に降ろされる着陸船スコットランド海洋科学協会 微生物も関与している可能性があるため、着陸船は堆積物のコアと団塊も取得し、後ほど研究室で分析する予定だ。それぞれの結節には最大 1 億個の微生物が含まれており、研究者らは DNA および RNA の配列決定と蛍光顕微鏡検査を通じて微生物の特定を試みる予定です。 「微生物の膨大な多様性は、依然として変動する標的です。私たちは常に新種を発見しています」とチームメンバーであるボストン大学のジェフ・マーロウ氏は語った。 「彼らは活動的ですか? 興味深く重要な方法で環境を形成していますか?」 また、海底で見られるような強い圧力では電気分解は通常見られないため、高圧反応器で深海の状態を再現し、その中で電気分解反応を実行する予定だ。 「400気圧という圧力は、タイタン潜水艦が爆破した圧力だ」と、もう一人のチームメンバーであるイリノイ州ノースウェスタン大学のフランツ・ガイガー氏は語った。 「私たちは、高圧下で水の分解がどのように効果的かどうかを知りたいと考えています。」 最終的な目標は、電子顕微鏡下で微生物やバクテリアが存在する状態で、微生物を殺すことなく電気化学反応を実行してみることである、と同氏は付け加えた。 国連の国際海底当局は公海での深海採掘を許可すべきかどうか決定を下していないが、ドナルド・トランプ米大統領は採掘開始を強く求めている。カナダ企業ザ・メタルズ・カンパニーは米国政府に深海採掘開始の許可を申請した。 メタルズ・カンパニーの科学者らが発表した論文では、スウィートマン氏らは2024年時点で海水の電気分解を行うのに十分なエネルギーを発見できておらず、観測された酸素は彼らが配備した着陸船によって地表から運ばれた可能性が高いと主張した。 スウィートマン氏は、着陸船が降下する際に地表の空気の泡は洗い流され、北極の海底など水深4000メートルの他の海域に配備された場合には酸素を測定していないと述べた。スウィートマン氏によると、クラリオン・クリッパートンゾーンで行われた65件の実験のうち、10％で酸素消費が確認され、残りで酸素生成が確認されたという。 彼と彼の同僚は、電気分解プロセスの水の酸化部分がノジュールに見られるより低い電圧で起こる可能性があることも発見しました。このデータを含む反論が提出されました 自然地球科学 現在査読中です。 「商業的利益の観点から言えば、この分野の研究を黙らせようとする利益は間違いなく存在する」とスウィートマン氏は、自身の調査結果に対するメタルズ・カンパニーの反対に応えて語った。 「コメントの出所や動機に関係なく、コメントには対処する必要がある」とマーロウ氏は語った。 「それが私たちの状況です…