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2017年6月 8日 (木)

深海熱水噴出域は「天然の発電所」

深海熱水噴出孔から噴き出す熱水には、電子を放出しやすい物質が多く含まれており、熱水~海底鉱物~海底面海水において電子の受け渡し(電流)が発生していることが確認され、ました。
深海熱水噴出孔は、生命が最初に誕生した場所である可能性が高く、電気エネルギーを利用して栄養分を作り出す微生物の存在も確認されています。
また、電気は様々な有機化学反応を促進できることから、熱水噴出孔の電気エネルギーによる反応から生命が誕生した可能性も十分に考えられます。
◇深海熱水系は「天然の発電所」深海熱水噴出孔周辺における自然発生的な発電現象を実証~電気生態系発見や生命起源解明に新しい糸口~リンク
<国立研究開発法人海洋研究開発機構 プレスリリース>より
////////↓↓引用開始↓↓////////
国立研究開発法人海洋研究開発機構(理事長 平 朝彦、以下「JAMSTEC」という。)海底資源研究開発センターの山本正浩研究員と国立研究開発法人理化学研究所環境資源科学研究センターの中村龍平チームリーダーらの共同グループは、沖縄トラフの深海熱水噴出域において電気化学的な現場測定を行った結果、深海熱水噴出域の海底面で発電現象が自然発生していることを明らかにしました。
深海熱水噴出孔から噴き出す熱水には硫化水素のように電子を放出しやすい(還元的な)物質が多く含まれています。また、この熱水には鉄や銅などの金属イオンも大量に含まれているため、海水中に放出される過程で冷却されて硫化鉱物として沈殿し、周辺に海底熱水鉱床を形成します。研究グループは、海底熱水鉱床の硫化鉱物について現場および実験室において電気化学的な解析をすることで、海底下の熱水から海底の硫化鉱物を介して海底面の海水に向かって電子の受け渡しが発生していること、換言すれば、電流が発生していることを確認しました。この発電力は、熱水噴出孔を中心に少なくとも周辺約百メートル先の鉱物表面で観察されました。つまり、深海熱水噴出域が巨大な天然の燃料電池として機能していて、常に電流が発生していることになります。
これまで、分子の拡散にのみ依存すると考えられていた深海のエネルギー・物質循環が、鉱床中の電流を介しても起こることが明らかになったことで、空間的にもメカニズム的にも考え方を拡張する必要が生じ、今後理解が進むことで様々な分野への応用や展開が期待できます。例えば、海底に電気をエネルギー源にする生態系が拡がっている可能性や、大昔の地球の深海熱水噴出孔において電気の力で生命が誕生した可能性を得たことで、地球外生命の探査方法も大きく変更されることになると期待されます。
~中略~
今回確認された自然発生的な発電現象は、明らかに周辺のエネルギー・物質循環に影響を与えていると予想できます。特に、微生物生態系や生物-鉱物相互作用に大きな影響を及ぼしていると考えられます。近年、電気エネルギーを吸収したり、さらには電気エネルギーで生育できる微生物の存在を示す報告が増えてきており、微生物の新しい能力として注目を浴びています。今回、深海熱水噴出域が“天然の発電所”として機能していることが明らかになったことから、海底に電気エネルギーを利用する微生物生態系が存在している可能性が出てきました。
また、深海熱水噴出孔は地球上の生命の起源の最有力候補地として知られています。電気は様々な有機化学反応を促進できることから、深海熱水噴出孔での発電現象は、これまで説明しきれなかった生命誕生までの多数の障害を越えられる可能性を持ち、生命誕生の謎を一気に解決できる爆発力を秘めています。今回の発見によって、宇宙外生命探査の有効な手段の一つとして、その天体の発電能力の評価が加えられることが予想されます。
////////↑↑引用終了↑↑////////



稲依小石丸

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コメント

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