海底探査はなぜ宇宙旅行よりも困難で危険なのでしょうか?

（ダン・トリ） - 多くの人は、宇宙船を宇宙に打ち上げるよりも、船で海底に潜る方が簡単だと考えています。しかし、科学者たちはそうは考えていません。

人類は数千年にわたり海底の探査を続けてきましたが、海底は未だ謎に包まれています。アメリカ海洋大気庁（NOAA）の2022年のデータによると、人類によって探査・地図化されている海底は約20%に過ぎません。科学者たちはしばしば、宇宙旅行は海底への潜水よりも簡単だと言います。「実際、月や火星の表面の地図は、地球よりも詳細です」と、NASAで30年以上勤務した元海洋学者のジーン・フェルドマン氏は述べています。

人類が深海底探査に限界を感じている理由の一つは、水中に深く潜れば潜るほど水圧が高くなることです。さらに、深く潜れば潜るほど太陽光が届かなくなり、空間は暗くなり、ほとんど何も見えなくなります。さらに、海底の水温は極めて低いです。つまり、最先端の潜水艇を用いても、深海に潜れば潜るほどリスクは高まるのです。

人類による海底探検の歴史

歴史上最初の潜水艦は、1620年にオランダ人技師コルネリス・ドレベルによって建造されました。当時、ドレベルはイギリス海軍に勤務していました。この潜水艦は16人の乗組員を乗せ、3時間水中に留まり、4～5mの深さまで潜航することができました。もちろん、コルネリス・ドレベルが建造した潜水艦は海底探査には使用できませんでした。

人類による海底探査に大きな転換点が訪れたのは1960年、深海探査潜水艇トリエステ号が海面下10,911メートルに位置するチャレンジャー海淵への探検を行ったときだった。

太平洋の海底に位置するチャレンジャー海淵は、人類が知る最も深い場所です。ジャック・ピカール（船の設計者オーギュスト・ピカールの息子）とアメリカ海軍のドン・ウォルシュ中尉は、探検船トリエステ号に乗って、初めてチャレンジャー海淵への探検に成功しました。

海洋学者ジーン・フェルドマン氏は、チャレンジャー海淵探検は極めて危険な航海であり、月面着陸よりも危険だったと述べています。NOAA（アメリカ海洋大気庁）によると、海面下10メートル（33フィート）ごとに水圧は1気圧（気圧、圧力の単位）増加します。つまり、チャレンジャー海淵に到達するには、潜水艇はジャンボジェット機50機分の重量に相当する水圧に耐えなければなりません。このような圧力下では、船体構造にわずかな欠陥があっても大惨事につながる可能性があります。

深海の底には何があるのでしょうか？

海底の深海（水深6,000メートル以上）は暗黒海（ギリシャ神話の冥界の神ハデスにちなんで名付けられた超高層）と呼ばれています。超高層では太陽光は届かず、水温は氷点下をわずかに上回る程度です。ウッズホール海洋研究所（米国マサチューセッツ州）によると、科学者たちは1948年に超高層に生命が存在することを初めて証明しました。チャレンジャー海淵への航海中、ジャック・ピカールとドン・ウォルシュは、化学堆積物と思われる岩石、巨大な両生類、ナマコ、その他多くの奇妙な生物を目撃しました。

NOAAによると、2012年に日本近海の水深6,000メートル未満で、体長約18メートルの生物の映像が撮影されたことがある。ジーン・フェルドマン氏は、暗い海には、コミュニケーションや獲物や仲間を誘うために発光する生物や、巨大な体躯の海洋生物など、珍しい生物の世界とまったく奇妙な生態系が存在すると語った。

しかし、科学者たちはまだ、暗い海にどれほど多くの海洋生物が生息しているのかを解明できていません。科学者によると、深海の底では、冷たい海水が海底の亀裂から浸透し、溶岩によって「加熱」されて化学反応が起こり、海水の温度は摂氏400度に達するそうです。この化学反応によって硫黄や鉄を含む鉱物が生成され、海底の噴出孔から栄養豊富な水が噴出することで、深海域に生息する生態系や海洋生物を支えています。科学者たちは、高圧力に耐えられる無人潜水艇を用いて、深海底の謎の探査を続けています。最近、ウッズホール海洋研究所とNASAの研究者たちは協力し、海面圧力の1,000倍にも耐えられる自律型潜水艇を開発しました。この船は、深海の表層地形だけでなく、海洋生物の多様性の探査と発見にも役立つでしょう。

海底地図を作成することはなぜそれほど重要なのでしょうか?

海底地図の作成は、海底の形状が海流にどのような影響を与え、海洋生物がどこに生息しているかを科学者が理解するのに役立ちます。また、地震のリスクを早期に警告することにも役立ちます。地理的価値に加えて、海底は生物医学のブレークスルーにつながる有用な化合物を含む「金鉱」とも考えられています。例えば、海綿動物から抽出されるシタラビンという薬は、1969年に急性骨髄性白血病の治療薬として承認されました。イモガイ毒の有効成分の一部は鎮痛剤として使用でき、一部のクラゲに含まれるタンパク質は癌研究に役立てられています。しかし、海底の探査と地図作成は容易ではなく、これまで人類はそれを完了させることができませんでした。「深海のうち、人類が探査し、観測したのはごくわずかです。海底のごくわずかな領域しか、人類によって地図に描かれ、描かれていません」とジーン・フェルドマン氏は語りました。

海底の危険と過酷な環境に加え、海底探査活動が制限されるもう一つの理由はコストです。海底の探査と再測量を行う最新技術を搭載した潜水艦は、しばしば非常に高価です。そのような船の燃料費だけでも、1日あたり4万ドルを超えることもあります。もちろん、人類は今日まで海底の謎の探査を諦めてはおらず、新たな技術によって、いつの日か人類は海面下数万メートルの深海を最も鮮明に観察できるようになることを期待しています。クアン・フイ

2023年6月24日

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