掘削事故で海底に開いたメタンの穴を、深海の生き物が2年でフィルターに変えた

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2018年、南シナ海の海底で、資源調査のために掘った直径22センチの穴からメタンが漏れ出しました。泥で埋めようとしたのに止まらず、翌年には海底から高さ1,200メートルのメタンの柱が立ち上がるまでになりました。

この穴を6年にわたって見続けた研究チームが、2026年5月に『National Science Review』誌で結果を報告しています。中国地質調査局の広州海洋地質調査局と上海交通大学を中心に、ドイツ・ブレーメン大学などの研究者も加わった国際チームです。報告の中身をひとことで言うと、「漏れたメタンを食べる生態系が、想定よりはるかに早くできあがっていた」というものでした。

資源調査中の掘削事故と、埋められなかった穴

場所は南シナ海の北西部、海南島の南東沖に広がる瓊東南（けいとうなん）盆地と呼ばれる海域で、水深は1,766メートルです。海底の下には大量のメタンハイドレート（メタンと水が低温高圧で固まった氷のような物質）が眠っていて、中国はここを将来の資源として調べています。

2018年、その資源量を評価するための掘削が行われました。掘る前の海底は、生き物がほとんどいない、ただの泥の平原でした。ガスが出ている様子もありませんでした。

掘削のあと、穴は比重の重い特殊な泥で塞がれました。この時点では何も漏れていなかったそうです。ところが翌2019年の調査で、船の音響探査機に海底から立ち上るガスの柱がはっきり映りました。栓が効かなくなったのです。柱の高さは2019〜2020年に約1,200メートル、2021〜2023年には約800メートル。海中のセンサーで測ると、泡の中身はメタンが主でした。

研究チームは2018年から2023年まで毎年ここに通い、水中カメラと音響機器で海底の様子を撮り、遠隔操作の無人機で泥を採り、周囲40か所以上で化学成分と微生物を調べ続けました。事故の「時刻ゼロ」がはっきり分かっていて、そこから生態系の変化を最初から追えた例は、これまでほとんどありませんでした。

海底のメタンを止める「生きたフィルター」

海の底には、地球上でいちばん多くのメタンが眠っています。そして海底には自然のひび割れがあちこちにあり、そこからメタンがじわじわ染み出しています。こうした場所は「冷湧水（れいゆうすい）」と呼ばれ、貝やゴカイ、チューブワームがびっしり集まる深海のオアシスになっています。

この生き物たちが、メタンにとっての関所の役目を果たしています。泥の中に住む微生物がメタンを食べて分解し、海水へ逃げる量を大きく減らしているのです。研究者はこれを「メタンのバイオフィルター（生物の濾過装置）」と呼びます。海底から漏れるメタンの大部分は、このフィルターに食い止められて大気には届きません。

問題は、このフィルターができるまでの時間でした。

メタンを食べる微生物のうち、酸素のない泥の中で働く「嫌気性メタン酸化古細菌（ANME）」は、分裂して2倍に増えるまでに数か月から数年かかるとされてきました。深海の生き物はとにかく成長がゆっくり、という前提です。この前提で計算すると、新しくメタンが漏れ始めた場所に一人前のフィルターができるまで60〜100年かかる、という見積もりが主流でした。言い換えれば、その間はメタンが海へ漏れ放題になる「空白期間」があると考えられていたわけです。

実際、共著者の一人であるブレーメン大学のエミール・ルフ氏らは2018年、ノルウェー沖の海底泥火山で噴出後の泥の変化を追い、微生物の数と多様性が増えるには数年、フィルターとしてしっかり働くには数十年かかりそうだと報告しています。今回の穴も、同じくらいの時間がかかると誰もが思っていました。

1〜2年で組み上がった動物と微生物の共同作業

ところが、実際に起きたことは違いました。

まず微生物です。漏れが始まった2019年の泥には、メタンを分解した痕跡がまだありませんでした。しかし2020年から2021年にかけて、泥の中の微生物の顔ぶれが一気に入れ替わります。メタンを食べる細菌と古細菌が、ほとんどいない状態から爆発的に増えました。しかも意外なことに、いちばん速く増えたのは「成長が遅い」はずの嫌気性の古細菌でした。ANME-3やANME-2eと呼ばれるグループで、2倍に増えるのに21〜38日しかかかっていません。数か月から数年かかると考えられていたものが、1か月ほどで倍になっていたことになります。

次に動物です。2020年から2021年の1年で、何もなかった泥の平原が、無数のゴカイの仲間（多毛類）が巣穴を掘る「ワームベッド」に変わりました。カイアシ類という小さな甲殻類も群がりました。彼らは泥の中の微生物を食べて暮らしていて、体の炭素の20〜70%はメタン由来だと分かっています。

上の図のように、この動物たちが泥をかき混ぜたことが決め手でした。ゴカイの巣穴は深さ50センチ以上に達し、海水中の酸素や硝酸、硫酸といった物質を泥の奥まで運び込みました。微生物がメタンを分解するには、メタンと反応させる相手の物質が要ります。動物が泥を耕したおかげで、その相手が深いところまで行き渡り、酸素を使う分解と使わない分解が同じ泥の中で同時に進むようになったのです。

その結果、泥の上から100センチの範囲で、1日に1平方メートルあたり30〜60ミリモルのメタンが分解されていました。これは、同じ程度の漏れ方をしている成熟した自然の冷湧水の6〜10割に相当します。つまり、60〜100年かかるはずのフィルターが、動物と微生物の共同作業によって1〜2年で立ち上がり、2〜3年で成熟した場所に近い働きをしていたということです。

研究チームは、この場所を「生まれたての湧水（Newborn Seep）」と名付けました。ここで見つかった多毛類の大群は、世界各地の自然の冷湧水でも「できて間もない湧水のしるし」と考えられてきたもので、その見立てが今回はじめて、実際の時間の流れの中で確かめられました。

速さの裏側にある海底の変化

ただし、この話には裏側があります。

メタンの柱は2023年時点でも消えていません。高さは1,200メートルから800メートルに下がりましたが、穴からは泡が出続けています。フィルターが働くのは泥の中を通るメタンに対してで、穴の中心から泡になって一気に噴き出す分は、そのまま海水へ逃げています。「ふさいだ」というより「泥の中を通る分は食べている」と言うほうが正確です。

そして、生態系そのものは大きく作り替えられました。穴の周囲20メートル以内では、漏れが始まって2年のうちに泥の中の細菌と古細菌の種類が半分以下に減っています。その後いくらか戻したものの、影響は広がり続け、2〜3年後には中心から500メートル離れた地点でもメタン濃度が通常の10倍を超え、微生物の種類は3割以上減っていました。メタンや硫化水素が微量に増えるだけで多様性が落ちる、という関係も見えています。メタンを食べる種は栄えましたが、それは元からいた顔ぶれが押し出された結果でもあります。

南シナ海では、2010年から2020年の間にメタンハイドレートの評価井が80本以上掘られています。そのうち今回のように漏れたものがどれだけあるかは分かっていません。世界に目を向けても、海底の油ガス井は1〜4割で井戸の健全性に問題が出ているという報告があり、海水温の上昇でハイドレートが溶ける心配もあります。海底は思ったより速く自分で対処する、という今回の結果は安心材料に見えますが、同時に、掘った穴ひとつで周囲数百メートルの生態系が2〜3年で書き換わることも示しています。

穴から出続けている泡のメタンが、どれだけ海面まで届いて大気に出るのかは、この研究では扱われていません。水深300メートルより深い場所から出たメタンは、大半が海水に溶けて大気には届きにくいという別の試算もありますが、溶けたメタンが海中の酸素を減らす影響は残ります。研究チームはこの場所の観測を続け、生まれたての湧水が成熟した湧水にどう変わっていくかを追う予定です。

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出典

Liang, Q. et al. (2026) “Rapid de novo assembly of animal-microbe biofilter to mitigate seabed methane leakage”, National Science Review, 13(12), nwag266. https://doi.org/10.1093/nsr/nwag266（オープンアクセス）

Carly Cassella, “Drilling Accidentally Created a Methane Leak Beneath The South China Sea. Within a Year, Animals Helped ‘Plug’ It.”, ScienceAlert, 2026年9月8日. https://www.sciencealert.com/drilling-accidentally-created-a-methane-leak-beneath-the-south-china-sea-within-a-year-animals-helped-plug-it

ブレーメン大学・マックスプランク海洋微生物学研究所の2018年の泥火山研究のプレスリリース: https://www.mpi-bremen.de/en/Page3234.html