実際、それらは微生物にとって「消化が難しい」と考えられています。しかし今回の研究では、堆積細菌も化石岩からの有機物質を炭素源として驚くほど効果的に利用できることが示された。気候変動の結果として氷河が後退し、そのような物質がますます入手しやすくなっているため、この能力の重要性はさらに高まる可能性があります。研究者らは、採掘が化石温室効果ガスの別の発生源となる可能性があると述べている。
植物、特に海の小さな藻類は、大量の温室効果ガスである二酸化炭素を結合することが知られています。彼らは炭素が豊富な化合物を生成する光合成の一部としてそれを使用するためです。結果として得られるバイオマスは、他の生物の食料源として機能します。最終的に、微生物はこれらの有機化合物を分解し、再び二酸化炭素を放出します。しかし、特定の環境条件により、バイオマスの一部が分解を免れ、長期的には特定の岩石に結合する可能性もあります。これは石炭の場合が最も明らかですが、スレートなどの他の材料にも大量の化石有機化合物が含まれる可能性があります。
このいわゆる石油生成物質は、浸食プロセスを通じて海洋堆積物に到達する可能性があります。たとえば、氷河の融解により、このプロセスが特に集中的に起こる可能性があります。ただし、これまでのところ、単にそこに再度堆積されると想定されています。古代の炭素含有物質は、特定の変換プロセスにより代謝のためにアクセスすることが困難になっているため、微生物にとって「消化が難しい」と考えられています。原理的には、一部の細菌が依然として化石物質を分解できることは知られていました。ただし、これがどの程度起こるかは不明です。
炭素源の追跡
ブレーマーハーフェンのヘルムホルツ極地海洋研究センター、アルフレッド・ウェゲナー研究所のマニュアル・ルーベン率いる国際研究チームが現在、この疑問を調査している。これを行うために、彼らはスピッツベルゲン島の最南端の大きなフィヨルドであるホルンスンドの堆積物コアを検査しました。そこを流れる氷河は、地球温暖化の結果、ここ数十年で大幅に後退したと研究者らは報告している。融解水はおそらく化石有機成分を含む物質の量を増加させて堆積物に持ち込んだと考えられる。
堆積物コアの細菌がどの炭素源を使用しているかについての情報を得るために、科学者らは細胞膜に由来する有機バイオマーカーを調べた。焦点は、これらの物質の炭素の特徴にありました。 「あなたは食べたもので決まる」という原則に従って、微生物が何を食べているかについて結論を導き出すことができます。放射性炭素分析の結果は、それらの炭素源がどれほど古いかを示した。炭素同位体C14レベルの特徴は、微生物が古代の有機物質も代謝する程度を反映している、と研究者らは説明する。
必要に応じて化石食品も
研究チームが報告しているように、その結果は、堆積物中の微生物群集が死海の藻類などの新鮮な有機物を好むことを示した。しかし、今回の分析は、必要に応じて、氷河の溶解によってもたらされた化石埋蔵量を大幅に活用できることも示している。その結果、ホルンスンドの底質微生物は、分解が難しいこれらの有機化合物からも炭素の最大 50 パーセントを取得できることが示されました。どうやら彼らは相応の代謝能力を持っているようです。科学者らは、これは堆積微生物の栄養源としての石油生成有機炭素の重要な役割の証拠であると結論付けている。
しかし、その発見はどのような重要性を持つでしょうか?化石炭素化合物の分解により、人間が使用する燃焼プロセスと同様に、温室効果ガスが放出されることは明らかです。研究者らが強調しているように、世界の極北には、調査対象となったホルンスンドと同様の状況にある地域が他にもたくさんある。さらに、氷河の大幅な後退は、石油生成有機炭素の供給増加につながる可能性があります。しかし、ルーベン氏らは、その結果として生じる温室効果ガスの流入がどれだけの規模になるかは、この情報に基づいてまだ明らかにできないことを強調している。彼らは、「地球規模の石油資源層の規模を考慮すると、このテーマに関するさらなる定量的研究の必要性が生じている」と結論付けています。
出典: アルフレッド・ウェゲナー研究所、ヘルムホルツ極地海洋研究センター、専門記事: Nature Geosciences、doi: 10.1038/s41561-023-01198-z
