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深海とは

深海とは、一般的に植物プランクトンが光合成できる限界とされている水深200mより深いところのことで、海の95%程度を占めています。海の平均の深さは3,730mで、地球上での最深部は、西部太平洋マリアナ海溝の水深約10,920mとされています。

深海とは、深い闇に支配された低温、高圧の世界です。
しかし、そうした過酷で不毛な環境にも数多くの多様な生物が生息しています。
海洋の生態系

深海はどんなところ?

深海は、「高圧」、「低温」、「暗黒」という過酷な環境です。

高圧の世界

圧力(水圧)は、10mもぐるごとに1気圧ずつ増えていきます。水深1,000mで101気圧、水深6,500mでは651気圧で、1cm2に約650kgの力がかかります。
例えると、小指の先にお相撲さん約4人が乗っかるほどの圧力となります。

高圧力のおよぼす影響
海洋研究開発は圧力との戦いです。特に深海は高圧の世界ですが、その圧力は目で見ることができません。上の写真は、高圧の世界を理解していただくために、JAMSTECの圧力実験水槽で実際に市販のカップ麺容器に圧力を加えたものです。

低温の世界

深海はとても寒い世界です。
深海の温度(水温)は水深1,000mぐらいで2~4℃となり、それより深い海でもほぼ一定です。しかし、日本海は水深300mぐらいから1℃より冷たくなります。

しんかい6500の船内は暖房器具がないため、乗船員は潜航服を着て体温を保ちます。

暗黒の世界

深海は太陽の光が届かない暗黒の世界です。太陽の光は、水深200m程度で海面の0.1%になり、水深1,000m前後では100兆分の1程度のわずかな光になります。これは生物が検地できる光の限界だとされています。その先は、完全な「暗黒の世界」です。

潜水調査船「しんかい6500」は、海底を調査する際にはライトをつけて観察を行いますが、ライトの光は数mまでしか届きません。

どうやって深海を調査するの?

有人潜水調査船「しんかい6500」

深海の調査には、TVカメラや手の役割をするマニピュレータを搭載した無人探査機などの水中ロボットが用いられるのが一般的ですが、人間が直接観察することの重要性から、有人の潜水調査船が世界各地で活躍しています。日本には、世界トップクラスの潜航能力(最大潜航深度6,500m)をもつ「しんかい6500」があり、日本近海だけではなく、インド洋、南大西洋、カリブ海、そして南太平洋をおよそ1年かけて巡る、世界一周航海「QUELLE 2013」を行っています。

関連リンク
JAMSTEC Webサイト「しんかい6500」紹介
「しんかい6500」で撮影したおすすめ動画像を見る
「しんかい6500」世界一周航海「QUELLE 2013」特設ページ

音を使う

海中では、電波は使用できません。その代わりに「音波」を使います。
海中での音は、地上にくらべてはるかに遠くまで伝わります。クジラなどの海棲哺乳類は音を使い、時には数千kmという長い距離でコミュニケーションをしているといわれています。
深海の調査でも音波で海底の地形を調べたり、潜水船と母船との通話や画像通信に使用しています。

海底の地形

海底には、陸上と同じように山もあれば谷もあります。
急な崖があったり、割れ目のようなものがあったり、冷えて固まった複雑な形をした溶岩も見ることができます。そして、陸上では見ることのできない大規模な海溝や海嶺(山脈)が見られるのも深海底の特徴です。
また、1977年には米国の潜水調査船によって海底から200~400℃にもなる熱水が噴出している「熱水噴出孔」がはじめて観察されました。この熱水に含まれる成分の一部が堆積し、煙突状(チムニー)の不思議な地形をつくり出しています。

沖縄周辺海域の海底地形図(鯨観図)

深海底の様子

左: 海底から流れ出した溶岩流が固まった独特の景色(北フィジー海盆 水深2,706m)
中: 熱水を噴出するチムニー群(伊豆・小笠原カルデラ 明神海丘 水深1,315m)
右: 東日本大震災で生じたと見られる海底の亀裂(三陸沖 水深3,218m)
関連リンク
フィジー海盆の"溶岩"の動画像を見る
明神海丘の"チムニー"の動画像を見る
三陸沖の"亀裂"の動画像を見る

深海の生物たち

深海には、餌が少ないため、あまり生物がいないと言われてきました。
しかし実際には、数多くの生物が確認されており、見つかっていない生物もまだまだいるようです。

確認されている深海の生物の中には、餌が少ないためにエネルギーをできるだけ消費しないようにゆっくりとした動きをする生物がいます。代表的なものは、ソコダラ類やギンザメ類です。三脚魚と呼ばれるナガヅエエソは、3本の長いヒレで海底に立って、泳がずにじっとしていることが多い魚です。
反対に、餌が少ないため活発に動く生物もいます。サンゴ礁などの浅い海でよく観察されるナマコ類は、浅海ではあまり動かない印象がありますが、深海では餌を求め、とび跳ねたり、泳いだりします。

左 翼のような胸ビレで深海を舞うギンザメ(伊豆・小笠原 ベヨネーズ海丘 水深803m)
中 3つの長いヒレで深海底に立つナガヅエエソ(紀伊水道 水深820m)
右 夢のように泳ぐユメナマコ(マヌス海盆 パックマヌス 水深1,671m)
関連リンク
"ギンザメ"のおすすめ動画像を見る
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化学合成生態系

太陽の光の届かない深海底には、太陽エネルギーにほとんど依存しない生物がいます。その生物は、太陽エネルギーの代わりに熱水に含まれる硫化水素やメタンなどをエネルギーに変えることのできる「化学合成細菌」に依存しています。このような生態系は、「化学合成生態系」と呼ばれています。
この生態系を構成している生物群「化学合成生物群集」には、熱水噴出孔生物群集、湧水生物群集、鯨骨生物群集があります。

地球上で最初の生命(初期生命)が誕生した場所は、熱水噴出孔だと言われています。
熱水噴出孔生物群集を研究することは、初期生命がとげてきた進化の道のりを解き明かすだけでなく、地球外の生命の可能性を探る手がかりともなり得ます。

左 チムニー周辺に生息する熱水噴出孔生物群集(大西洋中央海嶺 水深3,673m)
中 メタン噴出域に生息するシンカイヒバリガイ群集(沖縄 南西諸島 黒島海丘 水深648m)
右 クジラの骨を中心に形成された鯨骨生物群集(小笠原海域鳥島海山頂 水深4,052m)
関連リンク
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