サイエンス

2024.08.25 16:00

光合成ではない、光の届かない深海で作られる「暗黒酸素」を発見

この発見は、タッチスクリーンや充電式バッテリー、その他の電子機器に使用されているコバルト、ニッケル、銅、リチウム、マンガンといった元素が含まれている多金属団塊と呼ばれる深海の鉱床を中心とした研究によるものだ。本研究に関わった科学者らは、これらの微小なものから小さなジャガイモくらいまでさまざまな大きさの団塊が、放電していると考えている。

「これらのジオバッテリーは、海洋におけるdark oxygen(暗黒酸素)の生成について考えられる説明の根拠となっています」と研究チームのフランツ・ガイガーが声明で述べる。

深海の多金属団塊には、マンガン、銅、コバルト、ニッケルを含むさまざまな鉱物が含まれている(Getty Images)

深海の多金属団塊にはマンガン、銅、コバルト、ニッケルを含むさまざまな鉱物が含まれている(Getty Images)

ノースウエスタン大学で物理化学を研究するガイガーは、以前、金属酸化物の薄い層の上に水を流すことで電気を生成した研究者の1人だ。ガイガーのチームがクラリオン・クリッパートン海域の海底から採取した団塊で実験した際、1つの団塊の表面で最大0.95ボルトの電圧を記録。さらに団塊を集合させることではるかに高い電圧を生み出すことができた。

ガイガーは、多金属団塊が大きくなる際に電荷を帯びると推測している。他の理論を排除した結果、ガイガーとスイートマンは、海水の電気分解で水が水素と酸素に分離された結果、暗黒酸素が生まれる可能性が高いと考えている。

今回の発見は、研究者たちを興奮させているだけでなく、深海採掘業界も注目されるに値するものだという。

米国海洋大気庁は、海底の採掘は「採掘地域の生命と生息地の破壊につながりかねない」と警告している。海洋環境の保護を目的としている国際海底機構は、すでにクラリオン・クリッパートン海域の一部を深海採鉱から保護するよう指定している。

「深海生命の酸素源を枯渇させないために、深海採鉱の方法を再検討する必要があります」とガイガーはいう。

さらなる研究が必要

深海採鉱に関わるビジネスや財務の責任者たちに助言を与えているカナダの団体Deep Sea Miningのコンサルタント、フィリップ・ゲールズは、深海採鉱に関する議論を尽くした研究を歓迎するが、一連の発見がさらに研究されることを望んでいると語った。

「この新たな研究は、深海の生態系に対する私たちの理解を深める可能性がありますがが、適切な査読と批判によって誤解なく理解される必要があります。たとえば、これは非常に小規模な実験であり、結論を出すためには大規模な検証実験が必要です」とゲールはいう。

スクリップス海洋研究所でレビンと同僚のダグラス・バートレットも、長い時間をかけてどれだけの量の暗黒酸素が生成されたのか、太平洋以外の海底鉱床でも同じことが起きているのかを知りたいと考えている。「そうすることでモデル作成者は、このプロセスの世界的な重要性の推定を始めることができるでしょう」とバートレットがインタビューで語った。

forbes.com 原文

翻訳=高橋信夫

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