深海探査技術が明かす地球の秘密
深海は、地球最後のフロンティアと呼ばれるように、いまだ多くの謎に包まれた領域です。暗黒、高圧、低温という過酷な環境は、生命の存在すら想像を絶するものでした。しかし、深海探査技術の発展により、近年、深海に潜む驚くべき生命の姿や、地球の起源や進化を解き明かす鍵となる情報が次々と明らかになってきています。
本稿では、深海探査技術が明かす地球の秘密について、最新の研究成果を交えながら解説していきます。
深海探査技術の種類と特徴
深海探査は、有人潜水艇、無人潜水艇、ROV（遠隔操作型無人潜水機）、AUV（自律型無人潜水機）、そしてディープ・トウなど、様々な技術を用いて行われています。それぞれの探査技術の特徴を以下にまとめます。
| 探査技術 | 特徴 | Examples |
|---|---|---|
| 有人潜水艇 | 研究者が直接深海に潜り、自身の目で観察・調査を行うことができる。 | しんかい6500 1, Limiting Factor 2 |
| 無人潜水艇 | 人が乗らずに遠隔操作や自動制御で深海を調査する。 | かいこう 3 |
| ROV | 船上からの遠隔操作により、深海を高精度に調査することができる。 | Deep Discoverer 4 |
| AUV | 事前にプログラムされたルートを自律的に航行し、広範囲の調査を行うことができる。 | Sentry 5 |
| ディープ・トウ | 船に曳航されながら、カメラで海中を観察したり、音波で地形を調査したりする。 | 6 |
近年では、より深く潜れる潜水艇、高画質カメラを搭載したROV、AIを活用したAUVなど、深海探査技術はますます進化を遂げています。例えば、中国では、水深1万メートルまで潜航可能な有人潜水艇の開発が進められています 7。アメリカのTriton Submarines LLCは、世界で初めて水深36,000フィート（約10,973メートル）まで潜航可能な有人潜水艇「Limiting Factor」を開発しました 8。
無人探査機においても、AIを活用した自律航行技術が注目されています。例えば、日本のTeam KUROSHIOは、国際レース「Shell Ocean Discovery XPRIZE」において、AIを活用したAUVで準優勝の栄誉を手にしました 9。このレースでは、無人ロボットだけを用いて深海を探査するという、これまでの常識を覆すルールが設けられていました。Team KUROSHIOのAUVは、音波を用いて海底地形をマッピングするだけでなく、搭載されたカメラで撮影した画像をAIが解析することで、生物の生息域や資源の分布などを自動的に判別する機能を備えています。
深海探査技術で明らかになった地球の秘密
深海探査技術の発展により、これまで知られていなかった深海の秘密が次々と明らかになっています。
深海生物の生態系と多様性
深海には、太陽光が届かないため、光合成を行う植物は存在しません。その代わりに、熱水噴出孔から湧き出す硫化水素などをエネルギー源とする化学合成細菌を基盤とした独自の生態系が形成されています 10。深海生物は、高圧、低温、暗黒という過酷な環境に適応するため、発光器官や大きな口、特殊な体色など、ユニークな特徴を持っています 11。
深海探査によって、深海生物の多様性も明らかになってきました。深海には、鯨骨生物群集のように、沈んだクジラの遺骸を栄養源とする生物群集が存在します 12。これらの生物群集は、深海の生物多様性を維持する上で重要な役割を果たしており、栄養分の循環にも貢献しています。
新種の発見
深海探査では、これまで知られていなかった新種の生物が数多く発見されています。例えば、2023年には、サンシャイン水族館が静岡県駿河湾で新種のエビ「トリノアシヤドリエビ」を発見しました 13。また、ニュージーランド沖の深海探査では、100種を超える新種の可能性のある生物が発見されました 14。これらの発見は、深海が still 多くの未知の生物を秘めていることを示唆しています。
海底地形
深海探査によって、海底には、海山、海溝、海嶺など、様々な地形が存在することが明らかになっています 15。これらの地形は、プレートテクトニクスや火山活動などによって形成されたもので、地球のダイナミクスを理解する上で重要な情報となります 16。
熱水噴出孔
熱水噴出孔は、海底から熱水が噴き出す場所で、地球内部の熱や物質が供給されるため、化学合成細菌を基盤とした独自の生態系が形成されています 17。熱水噴出孔周辺には、チューブワームやスケーリーフットなど、特殊な環境に適応した生物が生息しています。
深海鉱物資源
深海には、マンガン団塊、コバルトリッチクラスト、レアアース泥など、様々な鉱物資源が眠っています 18。これらの資源は、将来の資源不足への対策として期待されていますが、開発に伴う環境への影響も懸念されています。
地球の起源と進化
深海探査は、地球の起源や進化を解明する上でも重要な役割を果たしています。例えば、深海堆積物からは、過去の地球環境変動や生命進化の情報を得ることができます 19。国際深海科学掘削計画（IODP）では、ノルウェー中部沖で大陸分裂時のマグマ活動と気候変動の関係を調査する航海が行われました。また、熱水噴出孔周辺の環境は、生命誕生の場の有力な候補と考えられています 20。
深海探査技術の今後の展望と課題
深海探査技術は、今後ますます発展していくことが期待されます。将来的な展望としては、深海基地の建設、海底資源の開発、深海生物の多様性保全などが挙げられます。
深海探査技術の進歩
我が国は、これまで有人潜水調査船「しんかい6500」や無人探査機「かいこう」を保有し、世界トップレベルの深海探査能力を有してきました 21。しかし、「かいこう」のビークル部分は2003年に亡失しており、水深6,000m以深を調査できる探査機は「しんかい6500」のみとなっています。また、「しんかい6500」と母船「よこすか」は老朽化が進んでおり、今後、更なる技術開発が必要とされています 22。具体的には、無人探査機（ROV、AUV）システムの深度化や、より広範囲の海底地形や科学データを取得できる技術の確立などが挙げられます。
深海基地の建設
深海基地は、深海探査の拠点となるだけでなく、海底資源の開発や深海生物の研究など、様々な分野で活用が期待されています。清水建設は、水深3,000～4,000メートルの深海に、直径500メートルの球体都市を建設する「オーシャンスパイラル」構想を提案しています 23。この構想では、深海基地を海洋資源、エネルギー、食料の供給拠点とするだけでなく、深海 tourism や研究開発の拠点としても活用することで、地球規模の「循環再生」と「人類社会の持続性」に貢献することを目指しています。具体的には、深層水を利用した淡水製造、CO2の深海貯留、深海を利用した水産養殖、海洋温度差発電などの技術開発が進められています 24。
海底資源の開発
深海鉱物資源の開発は、将来の資源不足への対策として期待されていますが、開発に伴う環境への影響も懸念されています。環境への影響を最小限に抑えながら、持続可能な形で資源開発を進めていくことが重要です 25。
深海生物の多様性保全
深海生物は、高圧、低温、暗黒という特殊な環境に適応しており、環境の変化に非常に敏感です。深海探査や資源開発による生態系への影響を把握し、深海生物の多様性を保全していくことが重要です 26。海洋研究開発機構（JAMSTEC）では、深海生態系の保全に向けた活動として、沖合海洋保護区の調査や、深海生物の多様性に関する研究などを行っています。
深海探査における倫理的な問題
深海探査は、環境への影響、深海生物の多様性保全、海底資源の開発における倫理的な問題など、様々な課題を抱えています。
環境への影響
深海探査や資源開発は、深海生態系に影響を与える可能性があります。例えば、探査機の航行や採掘による海底の撹乱、騒音、光害、重金属を含む堆積物の巻き上げなどが挙げられます 27。これらの影響は、深海生物の生息環境や行動に悪影響を及ぼす可能性があり、食物連鎖を通じてより広範囲の生態系に影響が波及する可能性も懸念されています。環境への影響を最小限に抑えるための技術開発やルール作りが求められています 28。
深海生物の多様性保全
深海生物は、高圧、低温、暗黒という特殊な環境に適応しており、環境の変化に非常に敏感です。深海探査や資源開発による生態系への影響を把握し、深海生物の多様性を保全していくことが重要です 26。
海底資源の開発における倫理的な問題点
海底資源の開発は、将来の資源不足への対策として期待されていますが、開発に伴う環境への影響や、資源の所有権、利益配分など、倫理的な問題点も指摘されています 29。深海底の鉱物資源は、国連海洋法条約で「人類共同の財産」と定められていますが、開発による利益をどのように分配するか、環境保護と開発をどのように両立させるかなど、解決すべき課題は多く残されています。国際的なルール作りや、環境保護と開発の両立が求められています。
深海探査技術に関する国際的な協力体制
深海探査は、国際的な協力体制のもとで進められています。
各国の深海探査技術の現状
深海探査技術は、米国、フランス、日本、中国などが積極的に取り組んでおり、それぞれ独自の技術を開発しています 30。例えば、日本は、有人潜水調査船「しんかい6500」や無人探査機「かいこう」を保有し、世界トップレベルの深海探査能力を有しています 21。
国際的な共同研究プロジェクト
深海探査は、国際的な共同研究プロジェクトも多く行われています。例えば、IODP（International Ocean Discovery Program）は、世界各国の研究者が協力して深海底を掘削し、地球環境変動や地球内部構造などを解明するプロジェクトです 31。IODPでは、日本が提供する地球深部探査船「ちきゅう」、米国が提供するジョイデス・レゾリューション号、欧州が提供する特定任務掘削船などが活用され、様々な海域で掘削調査が行われています。
近年では、国際的な未知の海洋生物探査プロジェクト「The Nippon Foundation-Nekton Ocean Census」も注目されています 32。このプロジェクトは、世界中の海洋生物学者や研究機関が協力し、未知の海洋生物の発見や海洋生態系の解明を目指しています。
深海探査における国際的なルール作り
深海探査や海底資源の開発については、国際的なルール作りも進められています。国際海底機構（ISA）は、国連海洋法条約に基づき、深海底の鉱物資源の管理やルール作りを行っています 33。しかし、ISAの環境規制の弱さや採掘業界との癒着などが問題視されており、より強力な環境保護のルール作りが求められています 34。
深海探査技術に関する教育・普及活動
深海探査の重要性を広く知ってもらうためには、教育・普及活動が重要です。
深海探査の重要性を一般に啓蒙するための教育プログラム
海洋研究開発機構（JAMSTEC）は、深海探査の教育プログラムを開発し、学校教育や社会教育に活用しています 35。これらのプログラムでは、深海探査の意義や深海生物の面白さなどを、子供たちにもわかりやすく伝えています。
博物館や科学館での展示
博物館や科学館では、深海探査に関する展示を行い、深海生物や探査技術を紹介しています。国立科学博物館では、地球館2階に「日本の海洋研究」コーナーを設け、日本の深海探査の歴史や成果を紹介しています 36。
メディアによる情報発信
テレビやインターネットなどのメディアを通して、深海探査の最新情報や研究成果が発信されています。海洋研究開発機構は、ウェブサイトやYouTubeチャンネルで、深海探査に関する情報を発信しています 6。
深海探査技術に関する参考文献・ウェブサイト
深海探査技術に関する情報は、書籍、論文、ウェブサイトなどから得ることができます。
書籍
- 深海大探検！ 38
- ［カラー図解］ 海底探検の科学 39
論文
- 海洋開発施策の概要 40
- 深海における生物多様性を調査する手法の高度化 41
ウェブサイト
- 海洋研究開発機構（JAMSTEC） 42
- 次世代海洋資源調査技術（SIP） 43
結論
深海探査技術は、地球最後のフロンティアである深海の謎を解き明かすための重要なツールです。深海探査によって、驚くべき生命の姿や、地球の起源や進化を解き明かす鍵となる情報が次々と明らかになっています。深海生物の生態系は、私たちが想像する以上に多様で複雑であり、地球全体の生態系においても重要な役割を担っていることがわかってきました。
技術の進歩は、深海探査の未来を拓く鍵となります。有人潜水艇、無人潜水艇、ROV、AUVなど、様々な探査技術が開発され、それぞれの特徴を活かした探査が行われています。AIやロボット技術の進化は、深海探査の効率化や安全性の向上に貢献し、将来的には、深海基地の建設や海底資源の開発など、より大規模なプロジェクトも可能になるでしょう。
深海探査は、国際的な協力なしに進めることはできません。IODPのような国際的な共同研究プロジェクトや、The Nippon Foundation-Nekton Ocean Censusのような国際的な探査プロジェクトは、深海に関する知識や技術を共有し、地球規模の課題解決に貢献しています。
しかし、深海探査には、倫理的な側面も考慮する必要があります。深海探査や資源開発は、深海生態系に影響を与える可能性があり、深海生物の多様性保全と両立させることが重要です。また、海底資源の開発においては、環境への影響だけでなく、資源の所有権や利益配分など、倫理的な問題点も解決していく必要があります。
深海探査は、科学的な探求だけでなく、人類の未来にとっても重要な意味を持つ活動です。深海には、新しい生物資源や医薬品、エネルギー資源などが眠っている可能性があり、地球温暖化や環境問題の解決にも貢献する可能性を秘めています。深海探査を通して得られた知見は、地球の未来を予測し、持続可能な社会を築き上げていく上で、貴重な財産となるでしょう。
引用文献
1. 多名富豪深海失联！潜艇内部曝光：没凳子只能盘腿坐 – 新浪新闻, 1月 8, 2025にアクセス、 https://news.sina.cn/2023-06-22/detail-imyycprv1019849.d.html
2. 让你探索海底生命的7艘私人潜艇 – 网易, 1月 8, 2025にアクセス、 https://www.163.com/dy/article/I6D77ST80534JPKU.html
3. 無人探査機「かいこう」 | JAMSTEC | 海洋研究開発機構 | ジャムステック, 1月 8, 2025にアクセス、 https://www.jamstec.go.jp/j/about/equipment/ships/kaiko.html
4. What is an ROV? – NOAA Ocean Exploration, 1月 8, 2025にアクセス、 https://oceanexplorer.noaa.gov/facts/rov.html
5. Autonomous Underwater Vehicle (AUV) – Schmidt Ocean Institute, 1月 8, 2025にアクセス、 https://schmidtocean.org/technology/robotic-platforms/autonomous-underwater-vehicle-auv/
6. 船や探査機を知りたい＜研究プラットフォーム運用開発部門＜JAMSTEC, 1月 8, 2025にアクセス、 https://www.jamstec.go.jp/mare3/j/outreach/know.html
7. チリとペルー沖の深海で新種100種以上発見- 海底山脈の秘宝を守るために, 1月 8, 2025にアクセス、 https://www.conservation.org/japan/stories/deep-sea-expedition-reveals-over-100-new-species-in-the-pacific
8. 【国立科学博物館】太平洋のハゲナマコから4新種候補を含む10種を発見！ – PR TIMES, 1月 8, 2025にアクセス、 https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000905.000047048.html
9. 無人ロボットが拓く海底探査 ～Team KUROSHIO地球のラストフロンティア深海への挑戦の軌跡, 1月 8, 2025にアクセス、 https://scienceportal.jst.go.jp/gateway/sciencewindow/20200625_w01/
10. 深海にあるもうひとつの生態系と海底の下にすむ強者たち, 1月 8, 2025にアクセス、 https://www.jamstec.go.jp/sp2/column/01/
11. 深海ってどんな場所？マイペースにくらす深海生物のふしぎな生態| Honda Kids（キッズ）, 1月 8, 2025にアクセス、 https://www.honda.co.jp/kids/explore/deep-sea/
12. 深海生態系の99％以上は謎なんです！～深海生態系の謎に挑む vol.2～｜JAMSTEC BASE, 1月 8, 2025にアクセス、 https://www.jamstec.go.jp/j/pr/topics/explore-20220818/
13. 新種「トリノアシヤドリエビ」ってどんな生き物？水中ドローンでの採集から公表の経緯まで徹底解明！ | いきふぉめーしょん – サンシャイン水族館オンラインショップ, 1月 8, 2025にアクセス、 https://onlineshop.sunshinecity.jp/blog/post-3456/
14. 新種の可能性のある深海の生き物１００種発見 ＮＺ沖(1/2) – CNN.co.jp, 1月 8, 2025にアクセス、 https://www.cnn.co.jp/fringe/35216383.html
15. 海底地形的結構與形成過程 – 國立海洋生物博物館, 1月 8, 2025にアクセス、 https://www.nmmba.gov.tw/Video_Content.aspx?n=E10474A1355F95A4&s=5C824BADA3359C35
16. 海底轮廓- 海洋博物馆 – 中国科普博览, 1月 8, 2025にアクセス、 http://www.kepu.net.cn/gb/earth/ocean/abc/abc304.html
17. Hydrothermal vent, 1月 8, 2025にアクセス、 https://en.wikipedia.org/wiki/Hydrothermal_vent
18. 海にはどんな資源がある？ メタンハイドレートや海底熱水鉱床に注目！ – JOGMEC, 1月 8, 2025にアクセス、 https://www.jogmec.go.jp/publish/plus_vol14.html
19. 国際深海科学掘削計画（IODP）第396次研究航海の開始について～ノルウェー中部沖の大陸縁辺域火成活動, 1月 8, 2025にアクセス、 https://www.jamstec.go.jp/j/about/press_release/20210802/
20. 深海熱水噴出孔の発電現象 – Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology, 1月 8, 2025にアクセス、 https://www.jamstec.go.jp/j/about/press_release/archive/2017/20170428.pdf
21. 今後の深海探査システムの在り方について 令 和 6 年 8 月 科学技術・学術審議会 海洋開発, 1月 8, 2025にアクセス、 https://www.mext.go.jp/content/20240906-mxt_kaiyou-000037786_002.pdf
22. 今後の深海探査システムの在り方について（案） – 文部科学省, 1月 8, 2025にアクセス、 https://www.mext.go.jp/b_menu/shingi/gijyutu/gijyutu5/013/siryo/attach/1375648.htm
23. 技術的には2030年には実現可能!? 驚愕の深海都市構想に迫る – EMIRA, 1月 8, 2025にアクセス、 https://emira-t.jp/city/92/
24. OCEAN SPIRAL – 清水建設, 1月 8, 2025にアクセス、 https://www.shimz.co.jp/topics/dream/content01/pdf/oceanspiral.pdf
25. 海洋エネルギー・鉱物資源開発計画を改定しました, 1月 8, 2025にアクセス、 https://www.meti.go.jp/press/2023/03/20240322001/20240322001.html
26. 深海生態系の理解と保全に向けた活動 | JAMSTEC×SDGs, 1月 8, 2025にアクセス、 https://www.jamstec.go.jp/sdgs/j/case/045.html
27. 海底資源開発のジレンマ（太平洋諸島）, 1月 8, 2025にアクセス、 https://pic.or.jp/pi_news/7719/
28. 海底鉱物資源開発の環境への影響、環境影響評価等について 資料１－４, 1月 8, 2025にアクセス、 https://www.env.go.jp/content/900488997.pdf
29. 海底鉱物資源開発の現状と海洋環境保全に向けた取り組み, 1月 8, 2025にアクセス、 https://www.nies.go.jp/kanko/kankyogi/72/12-13.html
30. 諸外国の深海探査機について, 1月 8, 2025にアクセス、 https://www.mext.go.jp/b_menu/shingi/gijyutu/gijyutu5/013/siryo/__icsFiles/afieldfile/2016/06/07/1371561_04.pdf
31. 国際深海科学掘削計画（IODP）について – J-DESC, 1月 8, 2025にアクセス、 https://j-desc.org/os-drilling/about-iodp/
32. 国際的な未知の海洋生物探査プロジェクト「The Nippon Foundation-Nekton Ocean Census」始動 | 日本財団, 1月 8, 2025にアクセス、 https://www.nippon-foundation.or.jp/who/news/pr/2023/20230428-88066.html
33. 国際海底機構のこれまでの歩みと今後の展望 | Ocean Newsletter | 海洋政策研究所, 1月 8, 2025にアクセス、 https://www.spf.org/opri/newsletter/565_1.html
34. 深海採掘ウォッチ 2024 第2号 | PARC | 特定非営利活動法人アジア太平洋資料センター, 1月 8, 2025にアクセス、 https://parc-jp.org/research/dsm_watch2024-02/
35. 海洋教育 – 学校関係者の方へ -国際海洋環境情報センター(GODAC：ゴーダック), 1月 8, 2025にアクセス、 https://www.jamstec.go.jp/godac/j/godac/education.html
36. 地球館２階展示「日本の海洋研究」公開について – 国立科学博物館, 1月 8, 2025にアクセス、 https://www.kahaku.go.jp/news/2022/global2F_open/
37. 有人潜水調査船「しんかい6500」 | JAMSTEC | 海洋研究開発機構 | ジャムステック, 1月 8, 2025にアクセス、 https://www.jamstec.go.jp/j/about/equipment/ships/shinkai6500.html
38. 深海大探検! なぞにいどむ調査船・探査機大集合 (楽しい調べ学習シリーズ), 1月 8, 2025にアクセス、 https://www.amazon.co.jp/%E6%B7%B1%E6%B5%B7%E5%A4%A7%E6%8E%A2%E6%A4%9C-%E6%A5%BD%E3%81%97%E3%81%84%E8%AA%BF%E3%81%B9%E5%AD%A6%E7%BF%92%E3%82%B7%E3%83%AA%E3%83%BC%E3%82%BA-%E3%83%AF%E3%83%B3%E3%83%BB%E3%82%B9%E3%83%86%E3%83%83%E3%83%97/dp/4569785735
39. ［カラー図解］ 海底探検の科学：書籍案内 – Gihyo, 1月 8, 2025にアクセス、 https://gihyo.jp/book/2023/978-4-297-13607-9
40. ５ 海洋調査及び海洋科学技術に関する研究開発の推進等 – 内閣府, 1月 8, 2025にアクセス、 https://www8.cao.go.jp/ocean/info/annual/r3_annual/pdf/r3annual_3_5.pdf
41. 深海における生物多様性を調査する手法の高度化 – 産総研, 1月 8, 2025にアクセス、 https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2024/pr20240531/pr20240531.html
42. JAMSTEC | 海洋研究開発機構 | ジャムステック, 1月 8, 2025にアクセス、 https://www.jamstec.go.jp/j/
43. 戦略的イノベーション創造プログラム 革新的深海資源調査技術, 1月 8, 2025にアクセス、 https://www.jamstec.go.jp/sip2/j/
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