交流セミナーレポート Vol.34

観測で分かる深海の世界：生物と環境
今回は、海溝域における探査技術の開発と深海生物の調査や分析を通して、生物の多様性や生態系の研究を進めている国立研究開発法人 海洋研究開発機構の小栗氏を講師としてお招きし、同機構が日本放送協会（ＮＨＫ）と共同で撮影に成功した、マリアナ海溝の水深 8,178m（世界最深記録）で遊泳する魚類の映像をご紹介いただきました。また極めて高い水圧のためにアプローチすることが難しい海溝域における調査による海底の状況や海洋の生態系等の最新情報についてご講演いただきました。
開催日時：2017 年 12 月 11 日（月）15：00 ～ 17：00
参加者 ：25 名

すし、沿岸は川があるのでこれによってどだんだんとバクテリアなどに食べられて少んどん栄養が流れてきます。

しずつ量を減らしていき、海底にはごく一逆に、栄養があまりなく、川からも離れて部しか届かないが、その海底にもそれを待いる太平洋の南の方などは温度が高くてもち構えている動物がいて、季節的にマリン増えることができないので、濃度も低くな

スノーが増えると生き物がいっぱいやってります。

来てそれを食べる、というシステムが海の簡単にまとめてみますと、海の表面は、栄中で構築されているわけです。

養があって日が当たっていて植物プランクトンがどんどん増えて、それが固まってマ小栗一将氏
独立研究開発法人 海洋研究開発機構
東日本海洋生態系変動解析
プロジェクトチーム
主任技術研究員

リンスノーになって餌になって食われながら分解しながら海底に沈んでいくということになります。
水深が 100 ｍを超えると光が届かなくなって光合成ができなくなってしまうので、こういうことが起こるのは水深が浅い部分だけです。ということは、浅いところでプラそこから下、6000 ｍより深い超深海はほとンが糞を出すのでそういうものもこの中に

私は、ご紹介いただきましたように海洋研んどありません。統計によると、6000 ｍよごちゃごちゃに集まっています。これがマ究開発機構 (JAMSTEC）で海の仕事をしていり深いところは海全体の 1.3％しかありませリンスノーの正体です。

ます。今回は、深海の魚の話ということでん。

これが常に上から下に降っているので、マすが、せっかくの機会ですので、テーマを 3

海の地形はどうなっているかというと、一リンスノーは、海の表面で作られた有機物つ設けました。

番深いところが真ん中にあるわけではなくをまとめてゆっくり海の底に落としていく①海は何か？という基礎の話を最初にしまて、どちらかというと大陸に近い端のとこという、そういう役割ももっているわけです。

ろに分布しています。

す。

私たちは深いところばかりではなく、浅い大陸の近くには大陸棚といって水深 200 ｍ

珪藻の細胞の中には光合成を行う葉緑体がところも調査しています。三陸の海の調査程度の浅い海が広がっています。その向こありますが、この葉緑体の中には「クロロからわかる海洋の生態系や海洋科学の基礎、うに斜面があって深い部分があり、さらにフィルａ」という色素があり、この色素が海とはどういうところかということをまずその向こうは深海平原という 5000 ～ 6000

重要な役割を果たします。

簡単にお話しします。

ｍの水深がなだらかに続いています。

このクロロフィルａが海の表面で結構増え②その次に、超深海、ほとんど知られてい太陽の光がどこまで届くかというと、100mるのですが、海の上でどこでたくさん増えない水深 6000 ｍより深い世界について、程度で海の表面に届く光の 1/100 ぐらいにているかを調べるために人工衛星を使いま我々が今まで調査してきてわかったことをなります。これより深くなると光合成はです。

お話しします。

きなくなります。

2002 年から 2004 年の平均的な値を積算す③そして、第三部が今日のメインになるか人間の目で光を確認できるのは、おそらくると、クロロフィルａの濃度の高いところもしれませんが、実録マリアナ海溝調査と数百ｍぐらいまでで、100 ｍより深く見えというのは、だいたい決まっていて、中緯いう、NHK との共同研究のお話しをしたい

なくなるまでの深さをトワイライトゾーン

度から極域（南極、北極）、それから赤道かと思います。と呼んでいます。

ら沿岸で高くなっています。

そこから下、1000 ｍぐらいになると人間のこれはなぜかというと、植物プランクトン

目で光を確認することはほとんどできませというのは光と二酸化炭素だけではなく栄ん。真っ暗な世界です。したがって海とい養が必要だからです。窒素やリン、ケイ酸う世界は、ほとんどが暗黒の世界であると塩といった栄養塩類がないと育たないのでいうことがわかると思います。

す。

■プロローグ■第一部：三陸の海から知る、海洋生態系の基礎と生物について□海の基礎

地球の写真からわかることは海が多いということです。実際に海がどれくらいの比率を占めているかというと、全体の表面積の□マリンスノー

これは北極海で撮った写真です。綿埃のよ北の方や赤道は栄養塩類をたっぷり含んだ水が海の下のほうから上がってきやすいでンクトンがいっぱいできて、それが死んで分解され元素がバラバラになって、そしてそれが戻って作られるというふうに、大部分の有機元素が浅いところでグルグル回っているのです。そしてごく一部が下に落ちていくということになります。
ここで最初に植物プランクトンによって有機物が光合成で作られることを「一次生産」といいますが、下まで落ちていくのはあまり多くなくて、落ちていく分は「新生産」という別の言い方をしています。
ではマリンスノーはどれくらいたくさん落ちていて、水深が深くなるとどうなるのかということを調べるといろいろなことがわかります。
セディメントトラップという道具を海の底にぶら下げておきます。実際の調査では、千島列島の南のところで水深 1000 ｍ、3000ｍ、5000 ｍの 3 つの深さのところにずっと□超深海の分布と調査方法

6000 ｍを超える海を超深海といいます。
10000 ｍを超える深い海はどれくらいあるかというと、実は世界で 4 か所しかありません。あの有名で一番深いマリアナ海溝が10910 ｍ、次がトンガ海溝で 10800 ｍ、そのほかはフィリピン海溝の 10540 ｍ（あまり厳密に調べられていないので諸説あります）、ケルマディック海溝の 10047 ｍです。
この 4 か所しかありません。
我々は有人の潜水艇は持っていないのですが、「かいこう」という無人探査機を作りました。7000 ｍまで潜れる無人探査機です。
テレビの映像ケーブルを通じて送ることができます。ただ、10000 ｍまで潜るとなるとケーブルが非常に重くなってしまい、1 つだけではとても無理だということで、親亀（ランチャー）と子亀（ビーグル）の切り離し方式により、ランチャーでケーブルの重量を支え、さらに短いケーブルで一番下まで行くという方法で達成しました。
では、どのようにして超深海の調査をするかというと「ランダー」というものを使います。

左側の写真が我々がよく使う JAMSTEC 製のランダーで、海底に着底したときに泥を採取できるように、採泥器付きフリーフォールカメラシステムを搭載しています。真ん中の写真はデンマークとイギリスが、右側の写真はドイツが作った同様のランダーです。
この「ランダー」を使っていろいろなことを調べたのですが、東北震災によって日本海溝で何が起きたかについてお話ししたいと思います。
2011 年 7 月に調査を行いました。仙台から270km 離れていて震源から 110km 東南東に位置しています。海溝の辺りで一番深い7553 ｍの地点と、海溝の軸から少し太平洋側の 7261 ｍのところの 2 つの観測点にそれぞれ「ランダー」を下ろしました。
海底付近の濁りをグラフにしてみました。
そうしますと、一番深い海溝軸で海底から50 ｍのところで急激に濁りが強くなっています。太平洋側も 30 ｍから上が急激に濁りが強くなっています。
こういうのはマリンスノーのような粒粒ではなくて非常に細かい粒なので、おそらくぶら下げました。
その結果を見ますと、マリンスノーは、降るときは降るが降らないときは降らない、しかも季節変化があるということがわかりました。一定ではないんです。
同じような結果は、岩手県三陸の沖合でも出ています。これはセディメントトラップを 450 ｍと 600 ｍと 800 ｍのところにぶら下げてみたのですが、ある時点でドーンと増えて、また急に減っていることがわかりました。

約 7 割です。陸が 1/3 で残り 2/3 が海です。

うなものが舞っています。時々線のように海のうち 1/3 が太平洋で、大西洋とインド細長いものもあります。こういうものが海洋を足したのが残りで、北極海はわずかな中をいっぱい漂っています。非常に幻想的割合です。

で、見ていると引き込まれてしまいます。

栄養と水温と光の条件でプランクトンが水深はどうかというと、浅いところがあっマリンスノーを集めて顕微鏡で見ると、珪いっぱい増えると、動物がたくさんやっててだんだん深くなり、平均水深が 3729 ｍで藻等の植物プランクトンの死骸とか鉱物粒す。4000 ｍ、5000 ｍという水深の海が一子とか、それらを食べにくる動物プランクます。

番多くあります。我々の潜水艇が潜れるのトンとかバクテリアなどが重なっているこ

それで植物プランクトンはマリンスノーにがここまでです。とがわかります。あるいは動物プランクトなって固まって落ちていきますが、途中で33 Symbiotic Housing no.49■第二部：超深海～ほとんど知られていない水深 6000 ｍ以深の世界□第一部まとめ来て食物連鎖網ができるということになりSymbiotic Housing no.49

34この濁りの主成分は非常に微細な鉱物粒子

閉鎖的な空間でできた原子に中性子が当たとです。下を向いてジグザグに動いている

深海平原よりも微生物も多いし有機物の濃度を測ると、深くなればなるほど濃度が上とにかくずっと撮り続け、3 回魚の姿を確認だと考えられます。

るとできるものなので、これが出たというので海底にいる生き物を食べているのかも度も高い。

がっていきます。

できましたが、みんな同じサイズ、同じも海溝軸 7553 ｍの様子は、強い濁りがあり、ことは 2 つの原因が考えられます。1 つはしれません。深海の生き物は動きが基本的

これは従来考えられてきた、深いほど栄養

これはどういうことかというと、水圧によっのだったので、おそらく同じ一匹がずっと魚は流れに逆らって自分の力で泳ぐことが原子力発電所の事故、もう一つは核燃料のに遅いです。無駄な動きや無駄なエネルギーに乏しく生命活動も低い、という概念を覆てタンパク質分子が変形を引き起こしてし写っていたのではないかと考えています。

できないくらいの強い流れがあります。よ再処理工場から出るものがあります。

を使うようなことはしないんだと思います。

すものでした。

まい、浸透圧の調整がやりにくくなる。な

つい最近論文が出ました。これはイギリス

く見ると流れのところに縞状のものが見えまず海溝軸の堆積物の放射能の濃度です。

次にチャレンジャー海淵 10900 ｍの最深部ので一生懸命この物質を作ってなんとか浸とアメリカのグループがずっとマリアナのます。これはリップルマークといって強い

鉛 210 で面白いのは、深さ 30cm まではほです。6000 ｍの海底に比べると山のような海の魚を研究していて、我々の深さより浅ぼ一定でしかも濃度が高く、そこから下にものは見えません。少し流れがあるのかリッ圧が上がってしまうのですが、浸透圧のグいのですが、マリアナ海溝で魚を採って解紋のような模様です。

なると急に減っている。これはどういうこプルマークのようなものが見えます。海底■第三部：実録・マリアナ海溝調査□経緯

透圧を低くしようと頑張る。それでも浸透流れがあると海底にできる、砂丘にある風

そもそもこの調査を始めた理由は、NHK がラフをずっと伸ばしていくと 8200 ｍでつい析したところ新種であることがわかりまし

太平洋側の 7261 ｍでも同じような強い濁りとかというと、半減期が 22.3 年なので同じの色は少し茶色っぽいです。あまり動きの超深海の環境や生物を取り上げる番組を作に海水の浸透圧と等しくなってしまうのでた。

があります。

濃度ということはほぼ同時期にこれらが一ない環境です。

ることになりました。そのために JAMSTECす。つまり魚は 8200 ｍ以深では生息できな11 月 24 日に出たばかりの論文ですが、そ気に堆積したということを示しています。

ここで我々は酸素の電極を深さ 20cm までと NHK が共同研究契約を締結したので、マい、というのがこの仮説です。の魚には「Pseudoliparis swirei」という名前30cm より下が減っているということは、差して調査しました。そうしたら意外なこ

リアナの海底で生物の映像を撮ってくるこゆっくり溜まっていったということを示しとがわかりました。とになりました。ています。

深海平原のほうは泥の中深くなっても酸素NHK の デ ィ レ ク タ ー と や り 取 り を し て、セシウム 137 をみると 30cm までは、濃度の量があまり減っていないことがわかりまは低いのですが検出されていて、そこから下は全く検出されないということは、割と新しい核実験の影響を受けた泥が、このとす。これは何を意味しているかというと、きに一気に溜まったというふうに考えるこチャレンジャー海淵のほうが酸素の消費がとができます。ただこの深さではセシウム速い。要するに酸素がたくさん食われる、134 は検出されませんでした。
採取した泥を調べてみました。そうすると、すごいことがわかりました。採取した泥を産業用ＣＴを使って分析したのですが、密度が高い層と低い層があることがとてもよくわかりました。
これによると 30cm ぐらいのところまで密度が低く、途中に非常に密度が高い層が 3枚入っていることがわかります。そこから下はそれなりに密度が高くなり割と落ち着調査するための潜水艇として NHK と一緒にではないので断定はできないのですが、撮っJAMSTEC には「ランダー」の技術があった「フルデプスミニランダー」というものを作た場所を考えるとこの種である可能性が非した。一方、チャレンジャー海淵のほうは、ので「ランダー」を使い、餌で魚をおびきりました。大きさは、縦横 1.1 ｍ、高さ 2.18常に高いです。

深くなるほど酸素濃度の減りが大きいので寄せて撮影しようという話になりました。

ｍで、錘をつけた空中重量は 282kg、水中それから面白いのは、この仲間というのはでは 40kg です。錘を落とすと浮力が働いて世界 7 か所の海溝から採られているのです

浮上します。

が、形態は似ているのですが、よくみるとこれまでの記録としては、「ヨミノアシロ」

製作期間は 2 か月だったので大変でした。

ちょっと違っていて全て別種だったという有機物もあるだろうし微生物の活動も盛んという魚を、1970 年にデンマークのガラセ部品もコスト削減のため在庫品を活用してことがわかっています。

次に太平洋側の堆積物をみてみます。

であるということを示唆しています。

ア号という船の航海で網で採取したものがいます。しかも水槽試験を行った後、船が上のほうは鉛 210 の濃度が一定で、セシウ有機物の濃度を測ってみると、深海平原よあります。この網を水深 8370 ｍまで入れた

出てから相模湾でリハーサルを 1 回やった

ムもあって 134 が表層から検出されました。

りもチャレンジャー海淵の有機物の濃度のということがわかっています。

だけでしたので、ほとんどぶっつけ本番に事故から 4 か月後に、もう事故で出たセシほうが、下のほうまで高いことがわかりまところがセンサーによる測深もできていまなるという、非常にハードな開発でした。

ウム 134 が 7000 ｍの海底まで届いています。それからクロロフィルａとその分解物せんし、当時は技術が未発達だったのでカした。やはりあの地震というのは、我々がの色素の濃度を測ると、チャレンジャー海メラもありません。たしかに 8370 ｍの海住んでいるところだけではなく、深海にも淵のほうが分解物の色素の濃度が圧倒的に底を網が引きずったことは間違いないので大きな爪痕を残したということがわかりま高い。

しょうが、どこで捕れたのかわからないのす。

バクテリアの量を顕微鏡でカウントすると、です。なので幻のレコードですが、これが驚くべきことに深海平原のほうは 20cm で一番深いのではないかと言われてきていまほとんどいなくなってしまうのに対し、チャす。

こうした結果を見てすぐにわかったことは、□第三部まとめレンジャー海淵のほうはあまり減らず深い流れによってものがダーッと流されてくるそれぞれの海溝は化学的な環境が異なり、ところまでたくさんいます。と最初に密度が高いものが堆積して、その地形的にも隔離されています。

この結果は、今までの “ 深くなるほど有機物後に密度の低いものがじわじわと堆積する。

それぞれの海溝にはそれぞれの固有種が分は分解されて減る ” ということをまったく覆それが少なくとも 3 回起きているというこ布しているらしいということもわかります。

す結果でした。むしろ深いほうが多かったとです。

つまり「海溝というのは深海生物のガラパという非常に衝撃的な結果でした。

実際そうなのかということを検証するためそれはどういうことかというと、一旦、深に分析を行いました。この泥の中の放射能

海平原や斜面に堆積した有機物が、斜面をの濃度を測ります。放射能にはいろいろな経由して海溝に流入して濃集している、要ものがあります。私たちが注目したのは、つです。

我々が撮影した魚も、動画がそれほど鮮明□これまでの記録いている状態です。

鉛 210、セシウム 137、セシウム 134 の 3が付きました。

□機材□マリアナ海溝

マリアナ海溝はグアムのすぐ南西側にあり、鉛 210 とはどういうものかというと、天然最深部は 10900 ～ 910 ｍといわれています。

界にもともと存在するものです。半減期はさらに南側は普通の深海平原がずっと分布22.3 年です。

していますが、この 2 つでどのように環境

もう一つはセシウムです。セシウムにはするに吹き寄せられているのではないか、ということです。
ところが最近「近年の研究結果魚類の生上に浮力材がついています。非常用の切りゴス」かもしれません。

離し装置も電気系統でついていて、ガラスこれから研究をやろうとしているのは、真球の中にカメラや電気回路が入っています。にそういうガラパゴスで、これがどういう横に LED のランプがついていて、下に錘がふうにできたのか、どうやって生物が広がっついて、錘は切り離し装置がついています。ていったのかといった仮説を検討したいとフレームの前に餌をくっつけて、これにおいうことを、今、深海を調査している人たびき寄せられてきた生き物を写真で撮るとちは考えています。

□第二部まとめ

息限界 8200 ｍ説」というおもしろい仮説がいうことです。

超深海（6000 ｍ）の海域はかなり限られて出ました。

魚の水深の記録を残すための、世界的に定環境といってもまったく異なる環境のお話が違うのかを調べました。

います。

いろいろな深さの魚を採ってきてみると、評のあるセンサーも取り付けています。

しをしてきましたが、地球という観点から137 と 134 の 2 つがあります。

まず水深 6000 ｍのマリアナ海溝近くの深超深海以深に潜航できる探査機も限られて体内の浸透圧が、深ければ深いほど上がっ

これは天然にはほとんど存在しません。で海平原の海底です。海底には生物が作ったいますが、「ランダー」による調査が進んでていくのです。もちろんそれでは困るので、すから自然界で検出されるものというのは、山のようなものがあります。比較的静かないます。

魚は浸透圧を調整するための物質トリメチ

過去の核実験や原子力発電所の事故に由来環境です。80cm ぐらいのかなり大きな魚も海溝では地震に伴う突発的な堆積現象が起するものです。

写っています。こういう大きな魚がいるとセシウム 134 は原子炉の中のように非常にいうことは、それなりに餌があるというこ

35 Symbiotic Housing no.49

みてみますと、7 割が海であって、我々が知っ□魚の撮影に成功ているのは陸ぐらいで海というのはほとん

魚の映像ですが、電池はもつのですが、4ど知らない世界であり、地球の環境といっルアミン ‐ N ‐ オキシドを作り出していまＫで撮影しているのでメモリが持たない。ても実は別の惑星かもしれないようなとこきています。

す。

512GB の SD カードでも 12 時間撮れないのろが 7 割もあるということが今日ご理解い

有機物は横方向経由で濃集しているので、いろいろな深さで魚を採り、この物質の濃です。

ただければ嬉しいです。
（終）Symbiotic Housing no.49

36