RISEプロジェクト
RISEおよびRITAプロジェクト地域

RISEプロジェクト（リベラ潜水艇実験）は、1979年に実施された国際海洋研究プロジェクトで、北緯21度の東太平洋海膨（EPR）の頂上における太平洋の海底拡大の地図作成と調査を行いました。深海潜水艇（ALVIN ）を用いて水深約2600メートルの熱水活動を調査した結果、非常に高温の暗色鉱物粒子を放出する一連の噴出口を発見しました。この噴出口は「ブラックスモーカー」という通称で呼ばれています。[ 1 ]北緯21度の噴出口で発見された生物群集は化学合成に基づいており、ガラパゴス拡大中心で発見されたものと類似しており、[ 2 ]これらの生物群集は特異なものではないことが示されました。太陽光に基づかない深海生態系の発見は、地球上の生命の起源に関する理論を促進しました。[ 3 ]

場所

RISE探検は、東太平洋海膨拡大中心の深さ約2,600メートル（8,500フィート）で行われました。北緯21度、バハ・カリフォルニアの南約200キロメートル（110海里）、メキシコのマサトランの南西約350キロメートル（190海里）です。[ 1 ]北緯21度の調査地域は、既知の拡大中心に関連する地質学的特徴をマッピングするために設計された一連の詳細な海底近傍の地球物理学的調査の結果に基づいて選定されました。[ 4 ] [ 5 ]

実験

このプロジェクトの目的は、海底拡大の過程で海洋地殻とリソスフェアを形成する溶岩や火成岩の供給源となる海底下のマグマ溜まりを検出し、地図を作成することでした。このアプローチには、地震学[ 1 ] 、 [ 6 ] 、地殻の電気的特性[ 7 ] 、[8] 、重力[ 9 ]など、多くの地球物理学的手法が用いられました。しかし、主要な実験は、深度2600メートル以上のEPRの頂上に設置された深海潜水艇ALVINを用いた海底観測とサンプル採取でした。 [ 1 ]

RISEはRITA（リベラ・タマヨ探検隊）プロジェクトの一部であり、北緯21度とカリフォルニア湾口のタマヨ断裂帯での潜水調査（CYAMEX）が含まれていた。[ 9 ] RITAプロジェクトでは、CYAMEX探検隊に フランスの潜水艇CYANAが使用された。北緯21度でのCYANAの潜水は、RISE探検隊の1年前の1978年に行われた。[ 9 ]

参加者

アメリカ、フランス、メキシコの生物学者、地質学者、地球物理学者が、RISEとRITAの両方の探検に参加しました。RISE探検は、カリフォルニア大学サンディエゴ校傘下のスクリップス海洋研究所の科学者によって指揮されました。プロジェクトリーダーはフレッド・スピースとケン・マクドナルドでした。ウッズホール海洋研究所はALVINとその支援母船である双胴船ルルを提供しました。スクリップスは表面調査船メルヴィルとニューホライズンを提供しました。探検は1979年3月から5月にかけて行われました。RITAプロジェクトはフランスの科学者によって指揮され、ジャン・フランシェトーが率いました。[ 9 ]

調査結果

ブラックスモーカーは、北緯21度の東太平洋海膨で初めて発見されました

RISEプロジェクトの主要な発見は、海底から海嶺の頂上に沿った複数の地点にある噴出口から非常に高温の熱水が噴出していることを発見したことです。 [ 1 ]これは、1年前のCYAMEX遠征で北緯21度の海底に巨大な硫化鉱物鉱床が発見されたことで予期されていました。この鉱床は熱水活動によるものと推定されていましたが、当時は観測されていませんでした。 [ 10 ] [ 11 ] RISE潜航中に、これらの高温の噴出口が発見され、直径約50cm、高さ1～数mの亜鉛、銅、鉄などの硫化鉱物からなる鉱化した煙突が目立っていました。[ 12 ]煙突からは、これらの鉱物の微粒子が噴き出しており、通称「ブラックスモーカー」と呼ばれています。[ 1 ]これらの噴出口の温度は380±30℃でした。[ 1 ] 低温噴出孔（23℃未満）が複数発見された。これらの温熱噴出孔は、数年前にガラパゴス拡大中心で発見されたものと類似していた。[ 2 ]ガラパゴス諸島では温熱噴出孔と黒色煙突は発見されなかった。海底で測定された重力データのモデル化により、北緯21度付近の上部海洋地殻の大部分が断裂し、温水で満たされていることが示唆された。[ 8 ]

科学的影響

ガラパゴスリフトの温水噴出孔におけるリフトシアチューブワームのコロニー

キプロス、オマーン、オーストラリアなどの陸上では、大規模な硫化物鉱床が採掘されてきました。 [ 13 ]拡大中心の噴出孔域に関連する大規模な硫化物鉱床の発見は、これらの鉱床がどのように形成されたかを示すモデルを提供しました。[ 10 ] [ 11 ]また、他の場所で発見されたこれらの深海鉱床を採掘するための商業的努力を促進しました。[ 14 ]

海洋地質学者は、海底からの伝導熱流データに長年困惑していました。そのデータによると、拡大中心での測定値は海底拡大の理論モデルには低すぎました。 [ 15 ]噴出孔のプルームから初めて計算された対流地殻熱伝達は、拡大中心で観測された伝導熱流の何倍にもなると推定されました。[ 16 ]これらの観察は、拡大中心での対流熱流の重要性を指摘し、低熱流問題に対する答えを提供しました。[ 15 ]

北緯21度の低温の温水噴出孔で、ガラパゴス拡大中心で発見されたものと同一または類似の底生生物群集が生息する生物群集が発見されたこと[ 2 ]は、ガラパゴス諸島で発見された生命体が特異なものではないことを証明した。さらに、ガラパゴス諸島と北緯21度において、太陽光に依存せず、高圧下で存在し、火山活動によって放出された化学物質を基盤とする化学合成生態系が発見されたことの重要性は、地球上で生命がどのように誕生したかを示すモデルを提供した。[ 3 ] [ 17 ]

参照

参考文献

  1. ^ a b c d e f g Spiess, FN; Macdonald, KC; Atwater, T.; Ballard, R.; Carranza, A.; Cordoba, D.; Cox, C.; Garcia, VMD; Francheteau, J. (1980-03-28). 「東太平洋海膨：温泉と地球物理学的実験」. Science . 207 ( 4438). RISEチーム: 1421– 1433.書誌コード: 1980Sci...207.1421S . doi : 10.1126/science.207.4438.1421 . ISSN  0036-8075 . PMID  17779602. S2CID  28363398
  2. ^ a b cコーリス, ジョン・B.; ダイモンド, ジャック; ゴードン, ルイス・I.; エドモンド, ジョン・M.; フォン・ヘルツェン, リチャード・P.; バラード, ロバート・D.; グリーン, ケネス; ウィリアムズ, デイビッド; ベインブリッジ, アーノルド (1979-03-16). 「ガラパゴスリフトの海底温泉」. Science . 203 ( 4385): 1073– 1083. Bibcode : 1979Sci...203.1073C . doi : 10.1126/science.203.4385.1073 . ISSN 0036-8075 . PMID 17776033. S2CID 39869961 .   
  3. ^ a bウィリアム・マーティン、ジョン・バロス、デボラ・ケリー、マイケル・J・ラッセル (2008). 「熱水噴出孔と生命の起源」. Nature Reviews Microbiology 6 ( 11): 805– 814. doi : 10.1038/nrmicro1991 . ISSN 1740-1526 . PMID 18820700. S2CID 1709272 .   
  4. ^ Larson, RL; Spiess, FN (1969-01-03). 「東太平洋海膨頂：海底近傍の地球物理学的プロファイル」. Science . 163 ( 3862): 68– 71. Bibcode : 1969Sci...163...68L . doi : 10.1126/science.163.3862.68 . ISSN 0036-8075 . PMID 17780175. S2CID 19351123 .   
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  6. ^マクドナルド, ケン・C.; ミラー, スティーブン・P.; ルイエンダイク, ブルース・P.; アトウォーター, タニヤ・M.; シューア, ローレン (1983). 「潜水艇によるヴァイン・マシューズ磁気線構造の調査：海洋磁気異常の源と特徴」. Journal of Geophysical Research: Solid Earth . 88 (B4): 3403– 3418. Bibcode : 1983JGR....88.3403M . doi : 10.1029/JB088iB04p03403 . ISSN 2156-2202 . 
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  8. ^ a b Luyendyk, Bruce P. (1984). 「東太平洋海膨の尾根を横切る北緯21度における海底重力プロファイル」.地球物理学. 49 (12): 2166– 2177. Bibcode : 1984Geop...49.2166L . doi : 10.1190/1.1441632 .
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  10. ^ a b Francheteau, J.; Needham, HD; Choukroune, P.; Juteau, T.; Séguret, M.; Ballard, RD; Fox, PJ; Normark, W.; Carranza, A. (1979). 「東太平洋海膨で発見された大規模な深海硫化物鉱床」(PDF) . Nature . 277 (5697): 523– 528. Bibcode : 1979Natur.277..523F . doi : 10.1038/277523a0 . ISSN 0028-0836 . S2CID 4356666 .  
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  17. ^海底の熱水噴出孔の化学組成が生命の出現を説明できるかもしれない。アストロバイオロジーマガジン、 2015年4月27日。

さらに詳しい情報

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