深海採掘の試験から44年、太平洋の海底は今も餌が乏しいまま

四十年以上前、太平洋の海底にノジュール採掘機が刻んだ轍は、いまも周囲の海底より少ない「食料」しか蓄えていない。溝の内部の堆積物は、数メートル離れた未撹乱の海底に比べて有機物の量が少なく、質も劣り、その食料が最も乏しい場所では生息する動物も少ない。

これが重要なのは、同じ海域，ハワイとメキシコの間にあるクラリオン・クリッパートン海域，が、採掘企業が金属豊富なノジュールを産業規模で回収しようとしている場所だからだ。深海がどう回復するかについて科学者が知っていることの大半は、短期的な実験から得られたものだ。この実験は偶然にも四十四年間続いており、そこに住むあらゆる動物が依存する食料供給は、いまだに戻っていない。

この研究はリバプール大学の海洋生物学者レイチェル・ジェフリーズ（Rachel Jeffreys）が率い、学術誌「Elementa: Science of the Anthropocene」に発表された。Ocean Minerals Company（OMCO）が行った試験採掘の現場を調べたものだ。「驚くべきことに、採掘試験から44年たった今も、その影響を検出できる」とジェフリーズは語る。

水深3,000〜6,000メートルの深海平原では、食料は太陽の届く表層から沈んでくる粒子のゆっくりした降下として届く。死んだプランクトン、糞粒、数キロ上方で生きたあらゆるものの破片だ。論文はこの粒子状有機物を、海底動物の主要な食料源であり、そこに生息する種の数を左右する重要な要因だとしている。

スパイ船に載った採掘機

試験が行われたのは1979年。もともとCIAが沈没したソビエト潜水艦を引き揚げる極秘作戦のために建造した船ヒューズ・グローマー・エクスプローラーは、18メートルの管をつないだ鋼鉄のライザーで、自走式の採集機を海底へ降ろした。機械は幅9メートル、長さ14メートル、高さ4.5メートル、重さ約100トンで、水深約4,700メートルの泥の上をアルキメデス・スクリューで走行した。

その任務は、何百万年もかけて海底に成長するジャガイモ大の鉱物の塊、多金属ノジュールをすくい上げることだった。ノジュールには充電池やタッチスクリーン、その他の電子機器に使われる金属が含まれており、それがノジュールに覆われたクラリオン・クリッパートン海域がこれほど商業的な関心を集める理由である。

採集機が去った後には、2本の深い推進用の溝と、その間の団塊を取り除かれた海底の帯が残された。同じ現場を調べた2025年のネイチャー誌の研究によると、深さ0.2〜0.8メートル、幅1〜3メートルの溝は、試験直後に撮影された写真とほぼ変わらない姿をしている。

調査の方法

現地調査は、英国が資金を提供するプロジェクトSMARTEX（Seabed Mining and Resilience To EXperimental Impact）によるもので、国立海洋学センターのダニエル・ジョーンズ（Daniel Jones）とロンドン自然史博物館のエイドリアン・グローヴァー（Adrian Glover）が率いた。2023年、チームは調査船RRSジェームズ・クックで旧試験場の真上に1か月滞在し、遠隔操作無人探査機（ROV）で航跡を調査し、水深約4,800メートルで堆積物試料を採取した。

試料は3種類の海底から採った。採集機の航跡そのもの、機械が巻き上げた堆積物が再び降下した航跡脇のプルーム域、そしてまったく手つかずの対照地点だ。併行して発表されたネイチャー誌の研究では、プルーム域の試料は航跡から約10メートル、対照域は約2キロメートル離れた場所から採られた。

各コアについて、チームは堆積物に含まれる食料の量と質を測定した。全有機炭素と窒素が量を示す。物質の由来と分解の進み具合を示す化学的な指紋である安定炭素・窒素同位体は質を語る。堆積物中の脂質、すなわち深海動物の成長と繁殖に必要なオメガ3脂肪酸を含む脂質バイオマーカーも同様だ。研究者らはさらに堆積物の粒径を測り、それらすべてを、同じ海底の静止画と動画から数えた動物の数と比較した。

動物の数だけを数えれば、何かが失われていることは分かる。食料を測ることで、その理由の可能性が見えてくる。

航跡に欠けているもの

採集機の航跡の内部では、有機物の量と質がともに周囲より低く、試料ごとのばらつきも大きかった。航跡内の粒径も外側と異なり、有機物の分布はその違いに沿っていた。機械が堆積物そのものを変え、変化した堆積物は乏しい食餌しか保持していないのだ。

動物は食料に従った。有孔虫（殻を持つ単細胞生物）、クセノフィオフォラ（硬貨より大きくなることもある巨大な単細胞生物）、そして写真で確認できるほど大型のメガファウナの密度は、有機物の質が最も高かった対照地点とプルーム域で高かった。再沈降した堆積物がうっすら積もっただけのプルーム域は、手つかずの海底とよく似ていた。被害は採集機が実際に走った場所に集中していた。

「有機物の量と質の変化は、海底に住む生物が利用できる食料に影響し、ひいては生態系が撹乱からどう回復するかに影響する可能性があります」とジェフリーズは述べた。

44年が長くない理由

深海は別の時計で動いている。ネイチャー誌の現場研究によれば、クラリオン・クリッパートン海域で自然に堆積するのは1000年あたりわずか1.5〜11ミリメートルだ。最も速い速度でも、44年で積もるのは約0.5ミリメートルにすぎず、傷跡を埋めるにも、採掘機が撹乱した層を置き換えるにもまったく足りない。

ジョーンズが率いた2025年のネイチャー誌論文は、航跡にいくつかの回復の兆しを数えている。堆積物中に住む環形動物、甲殻類、軟体動物はやや低いものの概ね同程度の密度で戻り、移動性のナマコが溝に集まり、直径50ミリメートルを超える新しいクセノフィオフォラが1平方メートルあたり最大8個体ほど定着していた。しかしカイメンのように固着して暮らす動物は、撹乱された海底では依然として少ない。今回のElementa論文は、その計数の下にある層、すなわち航跡の食料供給はいまも枯渇しており、動物の数はそれに連動していることを付け加える。

解明されていないこと

OMCOの試験は小規模だった。撹乱したのは数本の細い航跡にすぎず、商業操業ならるかに広い範囲を何年もかけてさらうことになる。ネイチャー誌の研究の著者らは、現代の採集機の設計には1979年の機械より物理的損傷が小さいものもあるかもしれないと指摘し、将来の影響の規模と形はこの試験の単純な掛け算にはならないとしている。

研究はまた、単一の現場に基づいている。ジェフリーズは、水深も堆積物も食料供給も異なる数百万平方キロメートルに及ぶクラリオン・クリッパートン海域全体で有機物がどう変動するかを理解するには、さらなる研究が必要だと話す。

食料と動物の関係は相関にすぎない。3種類の海底で動物密度は有機物の質とともに上下しており、乏しい食餌が個体数を低く保つという考え方に合致するが、研究はその因果を直接検証してはいない。多くの動物が固い基盤として利用するノジュールそのものの喪失も、同じ海底に作用している。

深海採掘と海底回復に関するよくある質問

クラリオン・クリッパートン海域とは何か。

ハワイとメキシコの間、東部太平洋から中央太平洋にかけて広がる広大な深海平原で、大半が水深4〜6キロメートル。海底は電池金属を豊富に含むジャガイモ大の鉱物塊、多金属ノジュールに覆われており、提案されている深海採掘の主要な対象となっている。

深海採掘から海底が回復するにはどれくらいかかるのか。

完全な答えは誰も知らないが、OMCOの試験場は、一部の損傷が少なくとも数十年続くことを示している。1回の試験から44年たっても、航跡はほとんど変わらず、固着性の動物は少ないままで、堆積物は周囲の海底より少ない食料しか含んでいない。

深海の海底で有機物がなぜ重要なのか。

深海にはほとんど光が届かないため、そこに住む動物は表層から沈んでくる有機粒子に依存している。オメガ3脂肪酸のような栄養素を含むその物質の量と質が、海底がどれだけの動物を支えられるか、どの種がそこに住むかを形づくる。

ルールはいまも作られている途中

研究者らは、結果は長期モニタリングが必要であることを示しており、有機物の量と質の変化が、クラリオン・クリッパートン海域における深海採掘の評価と規制の一部となるべきだと述べている。同海域は国際水域にあるため、商業採掘は国際海底機構の管轄となり、同機構は本格的な採掘に必要な法的・財務的・環境的な枠組みをいまも策定している。

「商業的な深海採掘を進める提案が勢いを増し続けるなかで、これらの知見はとりわけ重要です」とジェフリーズは語った。論文は2026年11月2日にElementaに掲載され、2023年初頭に採取した試料に基づいている。SMARTEXプロジェクトは、深海生態系が採掘の撹乱にどう応答し、どう回復するかについての研究を続けている。

参考文献：Jeffreys et al., “Long-term impacts of deep-sea mining on sediment organic matter quantity and quality,” Elementa: Science of the Anthropocene, 2026. DOI: 10.1525/elementa.2025.00106

タグ: Clarion-Clipperton Zone, Hughes Glomar Explorer, SMARTEX, マンガン団塊, 海底, 海洋