海底採掘：技術に不可欠な重要鉱物の5つの深海源と危機に瀕する繊細な海洋生物

（MENAFN- The Conversation） ここ最近、重要鉱物やレアアース元素について多く耳にしているかもしれません。これらの天然素材は、産業と現代技術に不可欠です――携帯電話から戦闘機まで、あらゆるものに使われています。

これらには、電池に使われるリチウムやコバルト、モーターやハードドライブの磁石に使われるネオジム、そして防衛システム、レーザー、医療画像診断に欠かせないレアアースが含まれます。重要鉱物は、再生可能エネルギーシステム、エネルギー貯蔵、デジタルインフラにも不可欠です。これらがなければ、現代社会――そして、実現可能な形で温室効果ガスのネットゼロ排出を目指す道筋――は成り立ちません。

重要鉱物は、その名前のとおり、世界的な出来事によるサプライチェーンの混乱、貿易摩擦、または経済の不安定化に対して非常に脆弱だからです。そして今日、重要鉱物の供給チェーンの多くを1つの国が支配しています。中国です。

それを踏まえ、多くの政府が重要鉱物の代替となる供給源を探しており、いくつかの企業はそれらを採掘するための新たなフロンティアとして海底をにらんでいます。

海洋地質学者として、海底鉱物の可能性が非常に大きいことは分かっています。しかし、それらの鉱物が採取しやすいという意味ではありません。鉱物は、海底に散らばるジャガイモほどの大きさの岩から、水深にある熱水噴出孔の海底クラスト、さらには海底の地下にあるブラインプールまで、いくつかの形態で存在します。そして、それらは脆弱な海洋生物の生息地となっているような、影響を与えやすい場所で見つかることが多く、地球で最も調査が進まず、最も理解が遅れている部分の一部に対するダメージに関する疑問が生じます。

海底の多金属ノジュール

海底採掘を思い浮かべるとき、多金属あるいはマンガンのノジュールを想像する人が多いでしょう。

岩のようなノジュールはジャガイモの大きさほどで、広大な深海の平原に散らばっており、通常は水深3,000〜6,000メートルの範囲です。太平洋ではハワイの南東にある広い地域を含め、いくつかの地域で見つかります。

主にマンガンと鉄で構成されていますが、ニッケル、コバルト、銅、さらに少量のレアアース元素やプラチナなど、他の金属をかなりの量含むことがあります。

ノジュールは、侵食によって、あるいは火山活動が活発な地域の海底熱水噴出孔から金属が海へ流れ込むことで形成されます。金属イオンは、岩や貝殻片のような核に付着します。時間の経過とともに、そのコアの周りに層が形成されていきます。成長は非常に遅く――1百万年でわずか数ミリメートル程度――そのため、より大きなノジュールは数百万年もの年齢に達することがあります。

17以上の探査ライセンスが存在しており、主に太平洋のクラリオン・クリッパートン・ゾーンです。そこでのテストでは、海底のノジュールを吸い上げて、上方の船に回収する方法が用いられました。しかし、2026年初めの時点では、大規模な商業採掘はまだ始まっていません。

熱水噴出孔における海底のマッシブ硫化物

重要鉱物のもう一つの供給源は、海底のマッシブ硫化物です。これは、海洋の海嶺に沿った熱水噴出孔の近くで形成されます。火山活動が海水と反応し、これらの噴出孔で生物の爆発的な活動を引き起こすと同時に、銅、金、亜鉛、鉛、バリウム、銀に富む岩を形成します。

これらの熱い湧水は、高温の海洋地殻を通じて水が上昇する場所で形成されます。温度は摂氏約400度（華氏750度）まで達します。これらの溶液に含まれる金属は、冷たく酸素を豊富に含む海水に接触すると沈殿し、工場の煙突のように見えることから“ブラックスモーカー”として知られる噴出口状の構造が形成されます。

これらの堆積物を採掘するための技術は現在構築中です。最初の深海テストは、日本の採掘業者が自国の沿岸水域で実施しました。

海山におけるコバルトに富むクラスト

フェロマンガンのクラストも別の供給源です。これは海底の山である海山の斜面や山頂で形成され、マンガン、鉄に加えて、コバルト、銅、ニッケル、プラチナなど多様な微量金属を含みます。

何百万年もの時間をかけて、周囲の海水中の金属が酸化鉄および酸化マンガンの被膜を形成します。その厚さは海山の年代によって、数ミリメートルから数デシメートルまで変わります。

クラストの採掘は、ノジュール採掘よりも技術的にずっと難しいです。ノジュールは軟らかい堆積物の上にあります。一方クラストは基盤の岩に付着しています。クラスト採掘を成功させるには、基盤の堆積物をあまり採取せずにクラストを回収することが不可欠です。そうしないと、鉱石の品質が薄まってしまいます。

とはいえ、海山で見つかる海洋生物についてはほとんど分かっていません。とりわけ、クラストの探査・採掘が最も見込みのある地域にいる生物については、なおさらです。

海底のブラインプール

リチウム、そして潜在的にレアアース元素をも含む別の可能性のある海洋由来の資源は、ハイパーサライン（高塩分）ブラインプールと呼ばれる、珍しい水中の湖にあるかもしれません。これらの塩分の多い水たまりは、世界のいくつかの地域で海底に見られますが、とりわけメキシコ湾でよく見られます。

ブラインは、すでに今日使われているリチウムの多くの供給源です。企業は、石油や地熱の操業で生じる塩分の多い水から、それを抽出しています。

リチウムは何百万年もの間にブライン中で濃縮されます。水が深い岩を通って移動する過程で、途中でミネラルが溶け出し、リチウムのような元素が蓄積することがあります。

深海のブラインからリチウムを抽出できるなら、もしそこにあることが確認できれば、従来の海底採掘よりもよりシンプルになる可能性があります。塩分の多い水からリチウムを分離するための技術は、すでに存在します。

メキシコ湾では、このアプローチは、既存の沖合の石油・ガスのインフラを活用できる可能性があり、新たな建設の必要性を減らせます。ブラインを汲み上げ、リチウムを取り除くために処理し、その後、地下の層に戻すことができます。

深海の泥

太平洋中央部および日本の沖合では、レアアース元素とイットリウムに富む深海の泥が、別の新たな資源として認識されています。

これらの堆積物は、海洋の最深部で、非常にゆっくりと魚の残骸が蓄積することで形成されます。そこには、生物由来のリン酸カルシウムが含まれます。2026年、日本の研究船が、南鳥島の近くの海底で、レアアース鉱物を含む深海堆積物を採泥し、掘削して回収することに成功しました。そして日本政府は、2027年に深海の泥の採取試験を開始する方針を発表しました。

海洋生物へのデメリット

これらの地域には莫大な資源が眠っている可能性は高いものの、科学者たちは、深海の水と海底の堆積物の境界での生態学的条件について、特にそこに生息する微生物群集については、ほとんど分かっていません。

微生物は地球上で最も広く、そして根本的な生命の形です。それらは、生態系、栄養循環、そして惑星の長期的な安定において中心的な役割を果たします。海底のノジュールを、切断、掻き取り、または持ち上げるといった方法で機械的に除去した場合に、これらの微細な生態系にどのような影響が出るかは、ほとんど分かっていません。

太平洋では、1978年に行われた実験的な採掘テストが、20年以上経った後に再評価されました。たとえ26年が経っても、採掘車両が残した痕跡は海底でまだ確認できました。かく乱された区域では、近くのかく乱されていない区域と比べて、底生生物の数が少なく、また多様性も低いことが分かりました。特に、微生物群集に関する詳細な評価は実施されておらず、理解における大きな欠落が残されました。

問題をさらに複雑にしているのは、多くの見込みのある深海採掘エリアが、個々の国の管轄を超える国際水域にあることです。

国際海底機構（International Seabed Authority）は深海における鉱物活動を規制する責任を負っていますが、海底採掘に関連する規則、セーフガード、許容できるリスクについて、世界的な合意はありません。米国を含む一部の国は、国際エリアで採掘するための自国のライセンスを作ることを検討していますが、ほか約40の国々は、リスクがよりよく理解されるまで採掘のモラトリアム（延期）を求めています。

重要鉱物は、現代の生活を支える見えない土台です。深海採掘への関心が高まるにつれ、こうした科学的な不確実性とガバナンス上の課題が、議論の中心になっていくでしょう。

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