251℃の熱水が出るグリムセイ熱水域、熱水域だけにすむ動物は見つからず

アイスランド北方の海底にあるグリムセイ熱水域では、水深約400mに立つ硬石膏のチムニーから最高251℃の熱水が噴き出しています。ところが周りの画像に写っていたのはイソギンチャクや海綿、エビなどで、種まで分かったものは近くの陸棚などに広くすむ種でした。ドイツのゼンケンベルク研究所やオランダ王立海洋研究所（NIOZ）などの研究チームが、水深約100mのコルベインセイ熱水域とあわせて調べ、2026年11月10日に学術誌『Frontiers in Marine Science』で報告しました。

グリムセイ熱水域とコルベインセイ熱水域は何が違うのか

2つの熱水域の大きな違いは深さと海底の地質で、浅いコルベインセイ熱水域が玄武岩の溶岩の上にできているのに対して、深いグリムセイ熱水域は堆積物の上にできています。

アイスランドは大西洋中央海嶺の上にあり、プレートが離れていく動きとホットスポットの活動によって、マグマの活動が盛んな島です。コルベインセイ熱水域は、島の北の沖に延びるコルベインセイ海嶺の頂上近く、水深約100mにあります。グリムセイ熱水域はそれより深い水深約400mにあり、トランスフォーム断層であるTjörnes断裂帯（Tjörnes Fracture Zone）の中に位置しています。

	コルベインセイ熱水域	グリムセイ熱水域
水深	約100m	約400m
海底のようす	枕状溶岩と玉石（丸い石、cobble）が広がり、チムニーはない	硬石膏のチムニーと、その根もとの熱い堆積物
今回測った最高温度	岩の割れ目の中で約162℃	チムニーごとに169〜251℃（噴出口の中）
周りの海水の温度	5〜6℃	2℃
画像に写った動物	719枚から65分類群・7,362個体	265枚から35分類群・542個体

グリムセイ熱水域では2021年の潜航と2023年の自律型無人探査機（AUV）の観測で9本のチムニーが確認されました。大きさは20〜100cmほどの比較的柔らかいものから、幅約15mの土台に立つ高さ約6mのものまでさまざまです。先行研究には、ここの熱水が噴き出すときに沸騰して泡の柱をつくることがあるという報告もあります。チムニーの間の堆積物にはガスが抜けた跡かもしれない穴があいていました。そこで採って船上に上げた泥は、約3.5時間も泡を出し続けたといいます。

論文は、硬石膏のチムニーが大量にできる堆積物型の熱水域は世界でも数少ないとして、グリムセイ熱水域を今後の研究の基準になる場所と位置づけています。

2つの熱水域をどうやって調べたのか

調査の中心は、2021年7月1〜15日に調査船ペラギア（RV Pelagia）で行われたIceAGE_KR航海です。この航海ではヘルムホルツ・キール海洋研究センター（GEOMAR）の無人探査機（ROV）PHOCAが、2つの熱水域に合わせて12回、1回あたり平均4時間23分の潜航を重ねました。

研究チームは潜航映像から10秒ごとに1万9,000枚の画像を切り出し、そこから選んだ984枚では写っている大きな動物（メガファウナ）を数えたうえで、海底が溶岩か微生物マットか堆積物かを1枚ずつ分類しています。画像だけでは見落とす小さな動物（1mmより大きいマクロファウナ）を調べるため、ROVで岩やチムニーのかけら、堆積物など38試料を採り、海底の泥も採泥器（マルチプルコアラー）で4本採っています。38地点のうち30地点ではROVの温度計で温度を測り、周りの海水より温かい場所を「熱水の影響を受けている」と区別しました。測れなかった地点は、揺らいで見える水やマットを映像で確かめて判断しています。

グリムセイ熱水域では、2023年にGEOMARのAUV「Anton」が海底から25m以内の高さを進み、約1.4km²の範囲を解像度約40cmで測量しました。この地図に何本も写っていた直線状の溝について、論文は形と大きさが昔の氷山が海底を削った跡とよく合い、漁具の跡の大きさではないとしています。

熱水のすぐそばに動物はいたのか

熱水の影響がいちばん強い場所には大きな動物がほとんど写っていませんでしたが、試料を調べると、熱水のそばにも小さな動物がすんでいました。

コルベインセイ熱水域の中心では岩の割れ目の中が約162℃に達していましたが、海水と混ざって短い距離で約10℃まで下がります。周りをおおう白い微生物マットは、画像の25%に写っていました。ところがマットの上で数えられた動物は多くても画像1枚あたり1.8個体で、枕状溶岩や玉石、大きな岩の上の11.4〜21.5個体と比べると6分の1にも届きません。枕状溶岩の上ではコケムシやソフトコーラルが目立ちました。メバル属（Sebastes）の魚は、枕状溶岩の画像の半分以上に写っています。

コルベインセイで採れた小さな動物2,000個体のうち1,845個体は、熱水の影響を受けて約10℃になった枕状溶岩から見つかりました。一方、堆積物の深さ10〜15cmで40〜90℃になるマットの上では、5試料からわずか5個体しか採れませんでした。

グリムセイ熱水域では、画像の60%に微生物マットが写りました。多くはチムニーの表面です。チムニーの上で数えられた動物は画像1枚あたり0.4個体と少なかったものの、Hormathia 属のイソギンチャクや巻き貝のエゾバイ科など17の分類群が記録されています。542個体のうち416個体はチムニーの間の細かい堆積物の上で数えられた個体で、その9割近い361個体が海綿の Craniella でした。チムニーの近くでは、北の海で商業的に漁獲されているエビ Pandalus borealis も見られています。

論文は、マットの上に写る動物が少ないことを動物が少ないと解釈してはいけないと強調しています。グリムセイで採った24試料からは274個体の小さな動物が見つかり、いちばん多い108個体はチムニーをおおうマット（5〜18℃）からでした。ただし最高155℃を記録した堆積物の試料には、小さな動物もいませんでした。

熱水の周りのイソギンチャクには、微生物由来とみられる白い糸状のものにおおわれた個体がいました。論文は、これだけでは微生物との共生の証拠にはならないと断ったうえで、深すぎず浅すぎないグリムセイ熱水域は化学合成にもとづく共生を確かめるのに向いた場所かもしれないと書いています。

なぜ熱水域だけにすむ動物が見られなかったのか

論文は、浅い熱水噴出孔や同じくらいの深さにある陸棚の熱水域で知られてきた特徴とおおむね一致する結果だとしています。水深200mより浅い熱水噴出孔は光合成でつくられた有機物が豊富な海にあるため、そこでは周りの陸棚と同じ動物が中心になると考えられてきました。熱水域だけにすむ種は、わずかしか知られていません。

深海の熱水噴出孔というと、化学合成に頼る固有の動物が群れる光景が知られています。しかしコルベインセイとグリムセイでは、浅い熱水噴出孔にしかいないと報告されている分類群がどちらの画像にも写らず、種まで分かった動物は周辺の陸棚に広くすむ北方や北極の種でした。小さな動物（マクロファウナ）は大まかな分類群までしか調べていないため、熱水域だけにすむ種がいないとまでは言えません。論文は北大西洋のほかの熱水域とも比べていて、より深いロキズ・キャッスル熱水域（約2,300m）では熱水に特化した動物が見られることに触れています。

熱水域	場所	水深	動物の顔ぶれ（論文の記述）
コルベインセイ	コルベインセイ海嶺	約100m	周辺の陸棚の種。熱水域だけにすむ種は見られない
グリムセイ	Tjörnes断裂帯	約400m	同上。小さな動物は熱い堆積物やチムニーにもいる
ヤンマイエン熱水域	モーン海嶺の南部	500〜750m	ほぼすべてが周辺の漸深海帯の種。消費者の多くは光合成由来の有機物に依存
IceAGE熱水域	レイキャネス海嶺	650m	北東大西洋に広くいるフジツボ Bathylasma hirsutum など
ロキズ・キャッスル（Loki's Castle）	モーン海嶺と同じ海嶺系	約2,300m	熱水に特化した動物

論文は、深さによる生物生産の違いや海嶺の地形、個体群どうしのつながりが熱水固有の動物の進化に影響しているのかもしれないとみています。InterRidgeのデータベースに載る熱水域は721か所で、うち666か所が活動中（確認または推定）とされます。これに対して浅い熱水噴出孔は世界で数十か所しか知られていません。なかでも高緯度の浅い熱水域は、論文が最も調べられていない熱水域の一つに挙げる場所です。

グリムセイ熱水域の漁業禁止区域と論文の提言

グリムセイ熱水域を含む約3.4km²では、2026年8月1日から2028年9月30日まで、アイスランド産業省の規則ですべての漁具の使用が禁止されています。論文はこの措置を、保護に向けてすでに踏み出された最初の一歩と位置づけています。

今回のROVの映像とAUVの地図には、底引き漁などで海底が傷ついた跡は見つかりませんでした。ただし論文は、調べたのが熱水域のごく一部で古い跡が残らないこともあるとして、周辺の漁業の影響を評価したものではないと断っています。失われた漁具は、アイスランドのレイキャネス海嶺の熱水域ですでに見つかっています。アイスランド北方の広い海域には Pandalus borealis の漁場もあります。研究チームは、コルベインセイ熱水域にもグリムセイと同じような措置を適用できるとして、2つの熱水域を底引き漁などから積極的に守るよう勧めています。

同じ高緯度の海で、海底の生き物の顔ぶれが周りの環境と強く結びついている例としては、アラスカの深海の海綿とサンゴを海流と水塊から読み解いた研究もあります。

数字を読むときに気をつけたい点

表の「65分類群」と「35分類群」は種の数とは限らず、画像から数えた85の分類単位のうち、種か属まで分かったものは29にとどまります。残る22は、形で分けた「型」です。コルベインセイのほうが多く見えるのは、数えた個体数が約14倍違うためでもあります。個体数を542にそろえて比べ直すと、コルベインセイは36.5分類群となり、グリムセイの35に近い値でした。

画像に占める割合（コルベインセイの枕状溶岩55%、グリムセイの微生物マット60%など）も、撮影した範囲の内訳で、熱水域全体の面積の割合ではありません。研究チーム自身も、熱水の影響と海底の材質の影響を分けるには熱水域の外にある同じ種類の海底を対照として調べる必要があるとしています。メバル属の魚やエビが熱水域を隠れ家やえさ場に使っているのかも、まだ確かめられていません。熱水の届く範囲、つまり熱水域の本当の広さもまだ分かっていません。論文は今回のデータを、今後の変化を追うための基準（ベースライン）と位置づけていて、2つの熱水域を将来の保護の候補とみています。コルベインセイの動物は1989年の研究などで記載されてきましたが、論文によれば、グリムセイの動物相はこれまで記載されていませんでした。