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ロキの城は、北大西洋中央海嶺の北緯73度、アイスランドとスバールバル諸島の間の水深2,352メートル（7,717フィート）に位置する、活発な5つの熱水噴出孔群である。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 2008年7月中旬に発見された当時、これらは科学的に知られている中で最も北にあるブラックスモーカー噴出孔であった。[ 4 ]
これらは、地殻の比較的安定した領域に位置し、地殻変動が弱く、結果として熱水噴出孔が少ないため、地質学的に興味深い。また、生物学的に特異な古細菌群であるロキ古細菌が発見された場所でもある。
ロキの城は、モーンズ海嶺とクニポビッチ海嶺が交わるガッケル海嶺（旧北極海嶺）に位置しています。[ 2 ] 北西には海洋コア複合体が見られます。この油田は、グリーンランドとノルウェー海の境界付近、水深約2,300メートル（7,500フィート）のところにあります。
これらの熱水噴出孔は、2008 年にノルウェーのベルゲン大学の 25 人からなる多国籍科学調査隊によって発見されました。これらの噴出孔は、2005 年に発見されたこれまで最北端の既知の噴出孔よりも120 海里 (220 km)以上北に位置しています。2005 年と 2008 年の高緯度調査は、いずれも同大学の地球生物学センターの地質学者ロルフ・ペダーセンが、調査船GO Sars (ノルウェーの海洋生物学者ゲオルグ・オシアン・サースにちなんで命名され、2003 年 5 月に進水) に乗って率いました。[ 3 ] [ 5 ] [ 6 ]これらの熱水噴出孔は、遠隔操作の水中探査機を使用して特定されました。
その噴気孔地帯は、その形状が発見者たちにファンタジーの城を連想させたことから、ロキの城と名付けられた。これは、古代北欧神話の策略の神ロキに由来する。「見つけるのが非常に困難な地帯にふさわしい名前だ」と考えられた。[ 3 ]
ロキ城は2008年の発見後もCTDとニスキンロゼットによる観測が続けられた。 [ 7 ]
2010年に熱水噴出域から2メートル（6.6フィート）の重力コアが採取された。 [ 2 ] [ 8 ]
2018年と2019年には、GO Sarsが米国地質調査所とベルゲン大学によってこの海域を再訪し、堆積物押し出しコアを採取した。 [ 9 ] 2019年8月から2020年7月までの11か月間、ロキの城に海底地震計が設置され、海域の西側に新たな剥離断層が出現し、1日あたり約7.5回の低マグニチュードの地震が発生したことが明らかになった。[ 10 ]
ロキの城は、文献では堆積物の影響を受けた玄武岩質の熱水域として記述されている。熱水流体のホウ素同位体組成から、噴出流体は海嶺の斜面の堆積していない火成岩ではなく、海洋堆積物が密集している領域で補充（または海底に浸透）されることが示唆されている。[ 11 ]
熱水噴出域では21種類の鉱物が確認されている。[ 12 ] 2018年と2019年にコアが採取された際、サンプル中にタルクが見つかった。[ 13 ]
炭素14年代測定によると、この地で最も古い熱水物質は9,100年以上前のものと推定されている。[ 9 ]
熱水噴出域は、それぞれ幅150～200メートル（490～660フィート）の2つの20～30メートル（66～98フィート）の硫化物丘からなり、1つの複合丘に合流している。その規模は、2010年時点で知られている最大の熱水噴出域の1つである大西洋中央海嶺のTAGフィールドの規模に匹敵する。 [ 2 ] 2008年の探査隊の一員である海洋学者マービン・リリーは、これが海底でこれまでに見られた最大の堆積物かもしれないと推測している。[ 3 ]
ロキ城の5つの活動中の煙突からは、320 °C (608 °F)もの高温の水が噴出しており、底部の直径が約251 メートル (825フィート) 、頂上部の幅が約90メートル (300フィート)もある巨大な硫化物鉱物の丘の上に位置している。 [ 3 ]活動中の煙突はほとんどが黒色だが、噴出孔から放出された鉱物や物質に生息する白いバクテリアのマットで覆われている。古い煙突は、酸化鉄の堆積物の存在により、まだら模様の赤色をしている。[ 3 ]
2008年から2009年にかけて、ジョアン、メノラ、キャメル、スリーピーの4つの異なる高温チムニーがサンプリングされた。チムニーは主に閃亜鉛鉱、黄鉄鉱、磁硫鉄鉱、および少量の黄銅鉱で構成されている。[ 2 ]高さ1メートル未満の小さな重晶石チムニーは、噴出があまり顕著でないメインフィールドの東に位置している。[ 14 ]このシステムのセクションは、重晶石フィールドというニックネームで呼ばれている。[ 9 ]
ロキの城の流体は、硫化水素、水素、メタンなどの揮発性ガスを豊富に含んでいます。[ 14 ]また、この領域は、溶存鉄とマンガンが枯渇している一方で、炭化水素、アンモニウム、アルカリ度が高いことも特徴です。[ 9 ]高温の場所からの流体のpHは酸性で、5.5～6.1の範囲です。[ 2 ]
ゴカイの 一種であるNicomache lokii ( Maldanidae ) は、この地域の熱水噴出孔周辺の動物相において重要な種であると考えられている。[ 15 ]この種は、ここで新たに発見された 10 種以上のうちの 1 つである。[ 16 ]
Sclerolinum contortumチューブワームは、最大の硫化物丘の野原に生息しています。[ 2 ] チューブワームの中にMelitidae端脚類が見られ、煙突の隙間によく見られます。
ロキの城には、噴出口の上やその周辺に、噴出口から噴出される鉱物や化合物を利用する細菌の密集したマットが存在する。これらの細菌の中で一般的なのは、豊富な水素や硫化水素を酸化し、活発な煙突の表面にバイオフィルムを形成するイプシロンプロテオバクテリアとガンマプロテオバクテリアである。[ 14 ]活動の少ない煙突の場所でタウマルカエオータが見つかっている。微生物マットではスルフロバムが優勢である。2008年と2010年のサンプルには、多様なクラミジアが含まれていた。[ 17 ]
予備的な観察によると、ロキ城の噴出孔周辺の温暖な領域は、他の観測された海洋熱水噴出孔生態系とは異なり、明らかに独特で多様な微生物が生息する海洋生態系であることが示されています。[ 3 ]これらのうちの1つであるロキ古細菌門は、ロキ城にちなんで発見され、命名されました。[ 8 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]ロキ古細菌は、生命の3ドメインシステムにおける原核生物と真核生物の間の潜在的なつながりとして知られています。[ 8 ]
2019年にBäckströmらが行ったメタゲノム解析では、LCVまたはロキの城ウイルスとして知られる、これまで知られていなかった一連のウイルスが存在することが示されました。これらは主に、ロキの城の領域にある核細胞ウイルス門メガウイルス綱（NCLDV）の巨大ウイルスです。 [ 21 ] 23個の高品質NCLDVゲノムビンのうち：
このイリドウイルス様遺伝子配列は「LCIVAC01」と命名された。