太平洋深部で新たな酸素源を発見、生命の起源に疑問を呈

北太平洋の重要な地域であるクラリオン・クリッパートン帯（CCZ）を研究している研究者らは、この地域に存在する多金属ノジュールが「ダーク酸素」と呼ばれる独自の酸素を生成していることを世界で初めて発見した。

地球上に光合成のほかに別の酸素源があるという発見は、生命の起源を解明するのに役立つ可能性がある重要な意味を持っています。そしてその開示は最近、雑誌Nature Geoscienceの記事で行われました。

ZCCは太陽光が届かない深部で、マンガン、コバルト、ニッケル、銅やセリウムなどの希土類元素を豊富に含むジャガイモの形をした岩石である多金属ノジュールが豊富に存在する。そして研究によると、これらの結節は完全な暗闇の中で、生物の関与なしに酸素を生成し、研究者らを驚かせました。 「これは地球上の生命の出現について私たちが知っていることに疑問を投げかけるものだ」と彼らは声明で述べた。

研究者らは最初、一定の酸素の放出に気づき、次に堆積物、海水、多金属ノジュールのサンプルを採取して、それがどのように形成されているかを正確に理解しました。センサーを使った実験を通じて、彼らは生物学的プロセスを除外し、現象の起源として結節に焦点を当てました。

分析の結果、電気分解によってノジュールが酸素を生成し、電荷の存在下で海水が酸素と水素に分解されることが示唆されました。この電荷は、ノジュール内の金属イオン間に存在する電位差から生じる可能性があり、電子の再分布が生じます。

「最初にこのデータを入手したとき、私たちはセンサーが故障しているのではないかと思いました。なぜなら、これまで海底で行われた研究では、酸素が生成されるのではなく、酸素が消費されることだけが観察されていたからです。しかし、機器が同じ結果を示し続けたとき、私たちは何か革新的なことに取り組んでいることに気づきました」そして無思慮だ」と研究の筆頭著者であるアンドリュー・スウィートマン氏は語った。

「私たちは今、光のない海底で酸素が生成されているということを知っています。したがって、好気性の生命はどこから始まったのでしょうか?などの疑問を再考する必要があると思います。」とスウィートマン氏は付け加えた。

この海洋面積はの約 2 倍の大きさで、同国の海岸との間に広がっています。この名前は、北がクラリオン島、南がクリッパートン島との境界に由来しています。

それは、温度が 2℃ 以下で、圧力が地表圧力の 400 倍である暗い領域です。そして、魚、ウニ、ナマコ、星、海綿動物、イソギンチャク、虫、甲殻類、サンゴなど、生命に満ちています。地形は 山地。

実際、ZCC は、電気自動車、ソーラーパネル、風力タービン、エネルギー貯蔵電池の製造に使用される多金属ノジュールを抽出するための鉱山会社による探査地域になる可能性があります。しかし、国際海底機関( ISA ) が規制の策定作業を行っているため、探査はまだ始まっていません。そして科学者や海洋擁護者は、深海採掘が生態系に与える影響について警告しています。

ニュース参照:

スウィートマン、Ａ．Ｋ ．深海海底での暗黒酸素生成の証拠。自然地球科学、2024 年。