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| ロキの城 | |
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 ロキ城にある高さ 40 フィート (12 メートル) の通気口の煙突の上部 3 フィート (2008 年 7 月中旬) | |
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| 位置 | 大西洋中央海嶺 |
| 座標 | 73°33′00″N 08°09′00″E / 73.55000°N 8.15000°E / 73.55000; 8.15000 |
| 最小標高 | −2,352メートル（−7,717フィート） |
ロキの城は、大西洋中部にある5つの活発な熱水噴出孔の集まりで、アイスランドとスヴァールバル諸島の間の大西洋中央海嶺の北緯73度、水深2,352メートル（7,717フィート）に位置しています。[1] [2] [3] 2008年7月中旬に発見されたとき、科学的に知られている最も北の黒煙噴出孔でした。[4]
これらは、地殻の比較的安定した領域で発生し、地質学的に興味深い。地殻の力は弱まり、その結果、熱水噴出孔も少なくなる。これらは、生物学的に異なる古細菌であるロキアーキオータの宿主地である。
地理
ロキの城は、モーン海嶺とクニポビッチ海嶺が合流するガッケル海嶺（旧北極中央海嶺）に位置している。 [2] 海洋核複合体は北西に見られる。このフィールドは、グリーンランドとノルウェー海の境界の深さ約2,300メートル（7,500フィート）にある。
歴史
発見
この熱水噴出孔は、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た。熱水噴出孔は、2005年に発見されたそれまでの最北端の熱水噴出孔から120海里（220 km）以上北に位置している。2005年と2008年の高緯度調査は、ともにベルゲン大学の地球生物学センターの地質学者ロルフ・ペダーセンが率い、調査船GOサース（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）に乗って行われた。[3] [5] [6]熱水噴出孔は遠隔操作の水中探査機を使用して発見された。
この通気孔は、その形状が発見者にファンタジーの城を思い起こさせたことから、ロキの城と名付けられました。これは、古代北欧の策略の神ロキに由来しています。この名前は、「見つけるのが非常に困難な場所にふさわしい名前」であると感じられました。[3]
最近の探検
2010年に噴出孔から2メートル（6.6フィート）の重力コアが採取された。[2] [7]
このフィールドは、2018年と2019年に米国地質調査所とベルゲン大学によって再訪され、堆積物の採取コアが採取された。 [8]
地質学
ロキの城は、文献では堆積物の影響を受けた玄武岩を母岩とする熱水地帯として説明されている。熱水流体のホウ素同位体組成から、噴出孔流体は、尾根の側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た地域で補充（または海底に浸透）されていると示唆されている。[9]
噴出孔では21種類の鉱物が確認されている。[10] 2018年と2019年にコアが採取されたとき、サンプルの中にタルクが含まれていることがわかった。[11]
炭素14年代測定によると、このフィールド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ます。[8]
塚と煙突
熱水噴出孔は、直径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）の硫化物マウンドで構成され、1つの複合マウンドに結合しています。その大きさは、2010年時点で最大の既知の熱水フィールドの1つである大西洋中央海嶺のTAGフィールドに匹敵します。 [2] 2008年の探検隊のメンバーである海洋学者マーヴィン・リリーは、これが海底でこれまでに確認された最大の堆積物である可能性があると推測しています。[3]
ロキ城の5本の稼働中の煙突からは320℃（608℉）もの熱湯が噴出しており、その周囲には硫化鉱物の巨大な山があり、その直径は基部で約251メートル（825フィート）、頂上で約90メートル（300フィート）に及んでいる。[3]稼働中の煙突は大部分が黒色だが、噴出孔から放出された鉱物や物質を餌に生息する白いバクテリアの塊で覆われている。古い煙突は酸化鉄の堆積物があるため、まだら模様になっている。[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つの異なる高温煙突からサンプルが採取されました。煙突は主に閃亜鉛鉱、黄鉄鉱、磁硫鉄鉱で、少量の黄銅鉱が含まれています。[2]小さな重晶石煙突（高さ1メートル（3フィート3インチ）未満）は、メインフィールドの東側に位置しており、排気はそれほど顕著ではありません。[12]このセクションのシステムは、重晶石フィールドというニックネームで呼ばれています。[8]
流体化学
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に富んでいます。[12]また、この油田は、溶解した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、アルカリの濃度が高いことも関係しています。[8]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]
エコロジー
ニコマケ・ ロキイ（イシモチガイ科）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ます。[13]この種は、ここで新たに発見された10種以上の種のうちの1つです。[14]
チューブワームは、最も大きな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は、端脚類のメリティダエ （Melitidae）が見られ、煙突の割れ目によく見られます。
微生物学
ロキの城には、噴出口から排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ある。これらに共通するのは、豊富な水素と硫化水素を酸化して、活動中の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。 [12]タウマルケオタは活動の少ない煙突の場所で発見されている。微生物マットの大部分はサルフロヴムである。2008年と2010年のサンプルには、クラミジアの多様性が含まれていた。[15]
予備的な観察では、ロキの城の噴出孔周辺の暖かい地域は、他の海洋熱水噴出孔生態系とは異なり、明らかにユニークで多様な微生物が生息する海洋エコトープであることが示されています。[3]これらのうちの1つであるロキアーキオータと呼ばれる古細菌門が発見され、ロキの城にちなんで命名されました。[7] [16] [17] [18]ロキアーキオータは、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潜在的なつながりとして知られています。[7]
2019年にバックストローム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（NCLDV）のメガウイルス綱に属する巨大ウイルスです。 [19] 23の高品質NCLDVゲノムビンのうち、
- 15はピソウイルスに関連しており、
- 5つはマルセイユウイルスに関連しており、
- 1はイリドウイルスに関連しており、
- 2つはクロスニューウイルスに関連している
イリドウイルス様遺伝子配列は「LCIVAC01」と命名されました。
参照
参考文献
- ^ 「北極圏の噴気孔」ワシントン大学2008-07-24 . 2008-07-25閲覧。
- ^ abcdefg Pedersen, Rolf B.; Rapp, Hans Tore; Thorseth, Ingunn H.; Lilley, Marvin D.; Barriga, Fernando JAS; Baumberger, Tamara; Flesland, Kristin; Fonseca, Rita; Früh-Green, Gretchen L.; Jorgensen, Steffen L. (2010 年 11 月 23 日). 「北極中央海嶺におけるブラックスモーカー噴出孔場と噴出孔動物群の発見」. Nature Communications . 1 (1): 126–. doi : 10.1038/ncomms1124. PMC 3060606. PMID 21119639.
- ^ abcdefg 「科学者らが最北端の熱水噴出孔を発見し記録を破る」Science Daily 2008-07-24 . 2008-07-25閲覧。
- ^ 「極寒の北極海で沸騰する熱水が見つかる」 livescience.com. 2008-07-24 . 2008-07-25閲覧。
- ^ 「GO Sarsの背景」ベルゲン大学。2012年5月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。2008年7月25日閲覧。
- ^ 「GO Sars」ノルウェー海洋研究所。 2008年7月25日閲覧。
- ^ abc スパン、アンジャ;見た、ジミー・H。ヨルゲンセン、ステフェン L.カタルジナ州ザレンバ・ニェジヴィエツカ。マルティン、ジョラン。リンド、アンダース E.ファン・エイク、ロエル。シュレーパー、クリスタ。ガイ、ライオネル。エッテマ、Thijs JG (2015 年 5 月)。 「原核生物と真核生物の間の橋渡しをする複雑な古細菌」。自然。521 (7551): 173–179。土井：10.1038/nature14447. PMC 4444528。PMID 25945739。
- ^ abcd Gartman, A.; Payan, D.; Au, M.; Reeves, EP; Jamieson, JW; Gini, C.; Roerdink, D. (2024年2月). 「熱水プルームの降下、質量損失、および火山噴火がモーンズリッジのロキ城火口域の堆積物に寄与する」.地球化学、地球物理学、地球システム. 25 (2). doi : 10.1029/2023GC011094 .
- ^ タマラ・バームバーガー;フリュー・グリーン、グレッチェン・L.ソーセス、インガン H.リリー、マービン D.ハーメルン、セドリック。ベルナスコーニ、ステファノ M.オクランド、インゲボルグ E.ペダーセン、ロルフ B. (2016 年 8 月)。 「極度にゆっくりと広がる北極の中央海嶺にある、堆積物の影響を受けたロキの城の通気場の流体組成」。Geochimica et Cosmochimica Acta。187：156-178。土井：10.1016/j.gca.2016.05.017。
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- ^ カウイング、キース（2024年3月13日）。「北極中央海嶺堆積物コアが過去の熱水活動に光を当てる」。宇宙生物学。
- ^ abc スティーン、アイダ H.;ダーレ、ホーコン。ストッケ、ルナール。ロアルクヴァム、アイリーン。ダーエ、フリーダ＝リーゼ。ラップ、ハンス・トーレ。ペダーセン、ロルフ B.ソーセス、インガン H. (2016 年 1 月 7 日) 「ロキの城の通気口の新しい重晶石の煙突は、熱水系の微生物群集と機能を形成する重要な要素に光を当てます。」微生物学のフロンティア。6 : 1510.土井: 10.3389/fmicb.2015.01510。PMC 4703759。PMID 26779165。
- ^ アンドレアッセン、キム (2011 年 9 月 24 日)。 「Viktig og svovelkjær børstefyr」。 2011 年 9 月 24 日にオリジナルからアーカイブされました。
- ^ アンドレアッセン、キム (2019 年 8 月 25 日)。 「ファント・ナイ・アーテル・イ・アークティス」。ベルゲン大学。 2019年8月25日のオリジナルからアーカイブ。
- ^ Georgiou, Aristos (2020年3月9日). 「北極海の海底で、これまでに見たことのないクラミジア菌種が発見される」。ニューズウィーク。
- ^ Jorgensen, Steffen Leth; Hannisdal, Bjarte; Lanzén, Anders; Baumberger, Tamara; Flesland, Kristin; Fonseca, Rita; Øvreås, Lise; Steen, Ida H.; Thorseth, Ingunn H.; Pedersen, Rolf B.; Schleper, Christa (2012 年 10 月 16 日)。「北極中央海嶺の高度に成層化した堆積物における微生物群集プロファイルと地球化学データの相関」。米国科学アカデミー紀要。109 (42): E2846–E2855。doi : 10.1073 / pnas.1207574109。PMC 3479504。PMID 23027979。
- ^ Jørgensen, Steffen L.; Thorseth, Ingunn H.; Pedersen, Rolf B.; Baumberger, Tamara; Schleper, Christa (2013). 「北極中央海洋拡大嶺の堆積物における深海古細菌群の定量的および系統学的研究」。Frontiers in Microbiology . 4 : 299. doi : 10.3389/fmicb.2013.00299 . PMC 3790079. PMID 24109477.
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- ^ ベクストロム、ディサ;ユーティン、ナタリア。ヨルゲンセン、ステフェン L.ダラムシ、ジェンナ。ホーマ、フェリックス。カタルジナ州ザレンバ・ニエドヴィエツカ。スパン、アンジャ。ウルフ、ユリ I.クーニン、ユージン V.エッテマ、タイスJG（2019年4月30日）。 「深海の堆積物からのウイルスゲノムは海洋メガバイロームを拡大し、ウイルス巨大症の独立した起源を裏付ける」mBio。10 (2): e02497–18。土井：10.1128/mBio.02497-18。PMC 6401483。PMID 30837339。
外部リンク
- サンドラ・ハインズ、「科学者が最北の熱水噴出域を発見し記録を破る」、ワシントン大学プレスリリース、2008 年 7 月 24 日。
- 2008 年ベルゲン大学探検隊の 17 日目 (2008 年 7 月 15 日) の記録。発見の瞬間を説明しています。
- 2008年ベルゲン大学遠征隊メンバーの写真
- 熱水地帯に関する背景情報（ベルゲン大学地球生物学センター提供）
- ロキの城、インターリッジベンツデータベース