無風帯海域で海底熱水噴出孔が発見される
ROV（遠隔操作型無人潜水機）「スバスティアン」の操縦士が、水深約3,890メートル（2.4マイル）の熱水噴出孔から地質サンプルを採取した。科学者たちは、大西洋で最も未開拓な海域の一つであるドルドラムズ巨大変成断裂帯で、2つの新たな熱水噴出孔群を発見した。この大規模で地殻変動が活発なシステムは、世界最長の山脈を形成する大西洋中央海嶺を横断している。このようなタイプの噴出孔群は、典型的な噴出孔と噴出孔が混在するハイブリッドな「配管」システムを持つため、珍しい。
オリビア・ソアレス・ペレイラ博士（モントレー湾水族館研究所）は、新たに発見された熱水噴出孔の先端から生物サンプルを慎重に採取している。研究チームは、遠隔操作無人探査機（ROV）「スバスティアン」を用いて、地質学的、生物学的、水質サンプル、センサーデータの収集、深海でのコア採取を行い、船内の研究所で分析する。© Alex Ingle/Schmidt Ocean Institute
自律型水中探査機（AUV）「チャイルドライク・エンプレス」は、調査船「ファルコー」と並走した後、マッピング任務のため海面下数千メートルまで潜航した。科学チームは船上ソナーを用いて海域をマッピングし、その後、チャイルドライク・エンプレスAUVが高解像度マップを作成し、対象海域の環境データを収集した。これらのマップにより、科学者たちはスバスティアン展開のための正確な座標を特定することができ、その結果、2つの新たな活動が発見された。
シュミット海洋研究所の調査船ファルコー号（2号）に乗船した科学者たちは、35日間の調査航海中に、大西洋中央部のドルドラムズ巨大変成断裂帯と呼ばれる海域で、新たに2つの熱水噴出孔群を発見した。この海域は赤道のすぐ北、ブラジル北東海岸から約800マイル沖合に位置している。この大規模で活発な地殻変動が活発な海域は、世界最長の山脈である大西洋中央海嶺を横断している。海嶺沿いには多くの熱水噴出孔が発見されているが、ドルドラムズ海域内およびその周辺で発見された熱水噴出孔群は今回が初めてとなる。
初期の観測結果から、両方の熱水噴出域は、典型的な火山噴出と蛇紋岩化作用（地球のマントルから生じた岩石が海水にさらされた際に起こる化学反応）を組み合わせた、熱を発生させるハイブリッドな「配管」システムであることが示唆されている。火山活動と蛇紋岩化作用の両方の特徴を併せ持つ混合型の熱水噴出域は、世界中でごく少数しか発見されていない。大西洋中央海嶺にあるロストシティ熱水噴出域は、蛇紋岩化作用によって駆動される熱水循環のよく知られた例である。
1 つの熱水噴出域は 23 の熱水噴出孔からなり、そのうち 13 には活発なブラックスモーカーの煙突があり、面積は 99,000 平方メートルでした。この場所で、チームは摂氏 280 度 (華氏 536 度) に達する過熱流体を採取し、イソギンチャク、カニ、数千匹の盲目のリミカリスエビを観察しました。これらの動物は、噴出流体中の化学物質をエネルギー源として利用する化学合成細菌に依存しています。2 番目の熱水噴出域は、はるかに小さく弱いもので、遠隔操作無人探査機 (ROV)スバスティアンによる探査の最後の潜水で発見され、最初の熱水噴出域から 170 キロメートル (105 マイル) 離れていました。
今回の探査は、シュミット海洋研究所の新型自律型水中探査機（AUV） 「チャイルドライク・エンプレス」が科学調査に初めて使用された事例であり、興味深い海底地形を迅速に発見する上でのその有効性を実証するものである。
探査中、ブラジル地質調査所の科学者たちは、2013年にこの地域で収集された水データの異常に関する観測結果を共有し、それが調査チームの探索範囲の絞り込みに役立った。チームは調査船ファルコー号の船上ソナーを使用してこの地域をマッピングし、その後、チャイルドライク・エンプレス号で高解像度マップを作成し、最初の熱水噴出域の正確な座標を特定してROVスバスティアンを展開し、記録的な速さで活発な熱水噴出孔を目視で確認することに成功した。
科学チームは、無風帯海域全体で実施されたすべてのROV潜水調査において、断層、亀裂、崖に沿って熱水流体の循環の証拠を観測し、驚いた。この発見は、トランスフォーム断層系がこれまで考えられていたよりも、海水を海洋地殻に引き込み、再び海洋に放出する上で重要な役割を果たしていること、そしてこれらの地域では熱水噴出がこれまで考えられていたよりも広範囲に及んでいる可能性を示唆している、と探査隊の主任科学者であり、モントレー湾水族館研究所（MBARI）の上級科学者であるアーロン・ミカレフ博士は述べた。
今回の探査では、深海生物との出会いも数多くあった。ある潜水では、チームは2匹の姿を捉えることの難しいオオヒレイカ（ Magnapinna sp. ）を観察した。オオヒレイカは、長さが最大8メートル（26フィート）にもなる糸状の触手で知られる、深海に生息するイカの一種である。また、半透明の頭部と管状の眼球で有名な深海生物、ウミヘビ（ Winteria telescopa）の一種の映像を初めて撮影することにも成功した。
