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深海探査のテクノロジー最前線 ― アメリカ・中国・日本、それぞれの探査戦略が明かす地球の姿

2025 12/22
テクノロジー 社会
2025年12月17日2025年12月22日

太陽光が一切届かない深海。そこは、極限の環境が広がる世界であり、人間が生身で踏み込める場所ではありません。
それでも、人類はその見えない領域を前に立ち止まることはありませんでした。そのあくなき探求心の結晶こそが、潜水船やロボットといった「深海探査機」たちです。

前回の記事で触れた化学合成生態系で暮らす深海生物が、長い時間をかけて環境に身体を適応させてきたように、人類もまた、機械という手段を通じて能力を拡張してきました。アメリカが磨き上げた自律型ロボット、中国が挑む有人潜航の極限、日本が積み重ねてきた精密技術…。

アメリカが自律性を、中国が物量を、日本が精密さを重視するのは、それぞれの国が歩んできた歴史から来る「お国柄」と、現在抱える課題を映し出しています。

それらの「戦略の違い」が、深海という地球最大の空白地帯をどのように切り開いているのか。そして、その奥で見え始めた「地球の姿」とはどのようなものなのか…。

公表されている事実を手がかりに、深海探査の現在地を辿っていきましょう。

目次

なぜ人類は深海を目指すのか ― 「知りたい」という根源的な動機

【海の深さと広さ】
出典:日本海事広報協会 ‐ 海の自然のなるほど 海の深さと広さ

深海探査とは、太陽の光が届かなくなる水深200mより深い海域において、観測、採取、測量、掘削などの科学技術活動を行うことを指します。凄まじい水圧と暗闇が支配するその世界は、地球表面の約70%を占める海の、その大部分を構成している広大な領域です。

【深海の環境】
出典:JAMSTEC ‐ 深海とは
【水深10,000mでの水圧※】
出典:JAMSTEC ‐ 深海とは
※水深10,000mでは1cm²あたり約1,013kg(約1トン)の重さがかかります。

人類がこの過酷なフロンティアを目指す背景には、以下のような多層的で切実な目的が絡み合っています。

  • 純粋な生態系の解明
  • 希少金属などの資源探索
  • 地震や津波のメカニズム解明
  • 国家の安全保障

静寂に包まれた青い暗闇の奥には、私たちの想像を遥かに超える壮大な世界が広がっています。そこを知ることは、もはや単なる好奇心の充足のためだけでなく、災害対策や安全保障といった、私たちの生存そのものを守るための必須条件となっているのです。

【深海の生物や海底資源の調査】
出典:日本船舶海洋工学会 ‐ 深海に眠る宝物!?

では、人類を深海探査へと突き動かす二つの大きな原動力について紐解いていきましょう。

①未知の解明から地球の未来へ ― 科学的探究と現代社会の課題解決

深海は地球に残された最後の未解明領域とも言われ、そこを知ることは現代社会が直面する喫緊の課題と密接に結びついています。代表的な例として、以下のようなものが挙げられます。

気候変動予測と海洋大循環

地球全体を巡る海洋大循環(深層海流の熱循環メカニズム)※を正確に把握することは、気候変動の予測精度を高めるために重要です。深海の温度変化や水流の動きは、大気圧や海面水温を通じて地上の気象に大きく影響を与えています。

近年、海が地球温暖化による余分な熱の約90%を吸収してくれていることが明らかになっており、その仕組みを理解することは、私たちが直面する環境危機への対応策立案に欠かせません。​

海洋大循環(熱塩循環)🌎️🌊

海洋大循環(熱塩循環)とは、グリーンランド沖や南極の冷たい海で、冷えて重くなった海水が海底深くまで沈み込み、約1000年以上かけて世界中の海をゆっくりと巡る壮大な流れのことです。 この循環は、赤道の熱を極地へ運んだり、二酸化炭素を深海に閉じ込めたりして、地球全体の気温を穏やかに保つ「巨大なエアコン」のような役割を果たしています。

もし温暖化で氷が溶け、真水が増えて海水が軽くなると、この沈み込みが弱まり、世界の気候が急激に変わってしまう恐れがあるため、科学者たちが厳重に見守っています。

【深層循環の模式図】
出典:気象庁 ‐ 深層循環の変動について
※海洋の循環を表層と深層の二層で単純化したもので、青い線は深層流、赤い線は表層流を示す
参考・引用

気象庁 ‐ 深層循環の変動について
北海道大学 ‐ 海の変化から浮かび上がる、近い未来の地球の姿(2016年2月2日)
東京大学 ‐ 海洋の大循環 -何がそれを決めているのか-

深海生命資源と医療・バイオテクノロジー

医療やバイオテクノロジーへの応用が期待される生命資源も、深海探査の重要な対象です。深海の極限環境で独自の進化を遂げた微生物や生物には、高い水圧や低温に適応した遺伝子が備わっており、これらは新しい医薬品開発やバイオテクノロジーの革新的なヒントとなる可能性を秘めています。

例えば、熱水噴出孔の微生物から発見された酵素はDNA検査の必須技術となり、深海の発光生物から得たタンパク質はがん研究に不可欠な存在となるなど、既に多くの成果が生まれています。​

海底堆積物が語る地球の過去

地球の過去を記録する「海底堆積物」の解読は、特に注目すべき分野です。海底を掘削してサンプルを採取することは、数百万年前の地球の気候変動や環境変化を復元することに他なりません。

JAMSTECなどの研究機関が取り組むこの作業は、地球の歴史というアルバムをめくるような営為であり、将来の気候変動を予測するための貴重な「地球の記録」を読み解く過程なのです。

​国際協力による深海の透視化

現在、UNESCO(ユネスコ)主導の「国連海洋科学の10年(Ocean Decade)」のような国際的な協力枠組みの中で、高解像度な海底地図の作成やデータの国際共有が活発に進められています。これにより、従来は一国の努力では実現できなかった規模での調査が可能になり、人類全体の知的資産として深海の秘密が明らかになっていく時代が到来しています。

②極限環境を制する力 ― 深海探査能力が示す「国家の技術的優位性」

【海洋・地球環境変動研究開発のイメージ】
出典:文部科学省 ‐ JAMSTECにおける海洋生物研究の取組について(2015年6月9日)

深海への到達は、その国の総合的な科学技術力を世界に示すバロメーターでもあります。

  • 数千メートルの水圧に耐える材料工学
  • 電波の届かない水中での通信技術
  • 深海での作業に欠かせないロボティクス

などを統合して運用するには、極めて高度な技術的成熟度が求められるからです。​

宇宙開発の分野でも同じような競争がありましたね!どちらの分野でも、近年では「国際協力の舞台」となってきている傾向があり、また、民間企業の参入も始まっています。

例えば、凄まじい水圧がかかる深海環境では、「工学の極み」とも言える耐圧技術というが求められます。

  • この圧力に耐えうるチタン合金などの高強度素材の加工
  • 高圧下でも確実に作動するバッテリーやセンサー
  • 繊細なロボットアームの制御技術

などは、その国が持つ産業技術の最高到達点を証明するものです。こうした要素技術の統合は、航空宇宙産業やエネルギー産業にも応用され、国全体の産業競争力を左右する知的財産となります。​

海洋における国家の「見える化(透明性)」と安全保障の観点も、深海探査が重視される理由です。自国の排他的経済水域(EEZ)を含む海域の状況を精密に把握することは、以下に直結します。

  • 災害対応
  • 海洋資源管理
  • 有事の際の防衛戦略

海底地形のデータや水温・塩分の精密な情報は、「目には見えない国境」を守るための基盤となり、深海を継続的に監視できる国家は、海洋における主導権を握ることができるのです。​

また、近年では国家だけでなく民間人・民間企業の情熱や投資も、深海探査技術を押し上げる力となっています。技術革新と探究心が融合するとき、私たちは次々と新しい扉を開いていくことができるのです。

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深海の化学合成生態系【光合成に頼らず、地球の熱で生きる「太陽なき楽園」】

アメリカ:「自律化」と「民間化」が実現する常時観測の時代

【WHOI(ウッズホール海洋研究所)の自律型無人潜水機(AUV)  「Sentry」】
出典:WHOI ‐ Sentry dives to a biological oasis(2020年2月12日)

アメリカが切り開く深海探査のキーワードは、「自律性」と「民間主導」です。ロボットによる自律観測と企業の参入により、深海を「特別な冒険の場所」から「常時アクセス可能な場所」へと変えようとしています。

この変革を支えているのが、政府、研究所、大学が役割を分担して連携する、アメリカ独自の分厚い研究体制です。日本のJAMSTECが一手に担う機能を、アメリカでは以下の三つの機関がそれぞれの強みを活かして分担しています。

NOAA(アメリカ海洋大気庁)

気象予報から気候監視、海洋資源管理まで、アメリカ政府の海洋・気候科学の中核機関です。深海探査の大規模な戦略立案と、その成果が社会全体にどう影響するかを監視する責任を担っています。​

【NOAAによる沿岸生態系の研究のようす】
出典:NOAA ‐ Our commitment to science

WHOI(ウッズホール海洋研究所)

1930年設立の世界最高峰の独立研究機関で、有人潜水船「アルビン号」を60年以上にわたり運用しています。タイタニック号の発見や熱水噴出孔の発見をはじめ、有人潜航による直接観察で数々の歴史的発見を成し遂げてきました。

アルビン号は水深6,500メートルまで潜水でき、5,200回以上のミッションで培われた実績と信頼性は、世界の海洋研究者が最も信頼する探査プラットフォームとなっています。​

​

【ウッズホール海洋研究所(WHOI)の有人潜水調査船(HOV)アルビン号】
出典:NOAA ‐ HOV Alvin

1895年に有名な「タイタニック号」の残骸を発見したのもWHOIとフランスの合同調査隊です。

【海底に沈むタイタニック号(NOAAによる2004年6月の撮影)】
出典:WIKIMEDIA COMMONS ‐ Titanic wreck bow

スクリプス海洋研究所

カリフォルニア大学サンディエゴ校の一部として、1903年の創立以来、世界で最も古い独立系海洋研究機関の一つです。複数の最新研究船を駆使し、物理海洋学から生物学まで、多角的な視点で海の謎に挑んでいます。

特に海流や気候システムの研究において、国際的な影響力を保持しています。​

【スクリプス海洋研究所が運用する最新鋭の海洋調査船「ロジャー・レベル」】
出典:University of California ‐ R/V Roger Revelle

これら三つの機関に加え、MBARI(モントレー湾水族館研究所)のようなAIロボット開発の最前線、そしてTriton Submarinesのような民間企業が参画することで、アメリカの深海探査体制は、官民学の垂直統合ではなく、「役割分担と競争」という、極めて多層的で相互作用に富んだ構造を実現しているのです。

それでは、これらの機関と企業が具体的にどのような技術戦略で深海に挑んでいるのか、詳しく見ていきましょう。

MBARIの自律ロボット群と現場学習 ― 「見つけたら、追いかける」という判断の民主化

深海での調査には、常に予測不可能な現象がつきまといます。珍しいプランクトン群集の大量発生、予期しない熱水噴出孔、謎の生物の集団行動…。

こうした一瞬の現象を逃さず捉えるには、人間の指示を待つ余裕がありません。アメリカはこの課題に対して、AIを搭載した「現場で判断するロボット」という解答を出しました。

モントレー湾水族館研究所(MBARI)が開発するLRAUV(ロングレンジ自律型無人探査機)の最大の特徴は、事前に指定されたルートを淡々と移動するのではなく、航行中にセンサーが特異なデータを感知すると、自ら判断してミッションを変更できる点です。例えば、水温や塩分濃度の異常を検出すれば、「ここは詳しく調べるべき」と判断し、人間の指示を待たずにコースを変えてサンプルを採取します。

さらに、深海のような高水圧下でも正確に動作する堅牢性を持ちながら、1回のミッションで1,000km以上を移動し、3週間以上の連続稼働が可能です。​

【MBARI(モントレー湾水族館研究所)の長距離自律型無人潜水機(LRAUV)】
出典:MBARI ‐ MBARI’s advanced technology transforms the monitoring of aquatic ecosystems(2024年12月24日)

ただし、この自律性には技術的な限界があります。水中での通信は極めて困難であり、電磁波が通じず音波を使う必要があります。そのため、100メートル以上離れると複雑な指示のやり取りが実質的に不可能になり、大容量のデータはロボット回収まで待つしかありません。

また、GPS信号が水中に届かないため、ナビゲーション誤差が蓄積しやすく、長期運用ではバッテリー寿命という根本的な制約も存在します。加えて、ロボットの判断基準が完全ではない場合、重要な現象を見落とすか、誤った優先判断をするリスクも残されています。

​

これは、他の分野の最先端テクノロジーでも同じことが言えます。どんどん改善されていくでしょう!

MBARIはこうした技術開発の成果をオープンソース化することで、開発コストを大幅に削減し、世界中の海に統一された仕様のロボットが展開される仕組みを構築しています。単一の国や企業による深海調査という時代から、多くの拠点で同時並行的にデータを集める「分散型ネットワーク」へのシフトは、深海理解を飛躍的に加速させる効率的な戦略なのです。​

民間有人艇がもたらす再現性とスケール ― 「冒険」から「往路・復路」へ

国家の威信をかけた「一度きりの偉業」から、「何度でも往復できる日常的な運用」へ…。民間企業のトライトン・サブマリンズが実現した変化は、有人深海探査の歴史を塗り替えるものでした。

同社が製造したTriton 36000/2(愛称:リミティング・ファクター)は、地球上のあらゆる深度に到達できることを国際的に認証された、唯一の有人潜水艇です。マリアナ海溝の最深部(約11,000メートル)への潜航はもとより、特筆すべきは「反復可能な往復潜航」を実現した設計です。

従来の探査艇は深海での任務を終えると、船体の点検や修理に数ヶ月を要しました。ところが Triton 36000/2は、わずか数日で次の潜航準備を整えることができ、まるで「深海へのエレベーター」のような運用が可能なのです。​

【Triton 36000/2(リミティング・ファクター】
出典:WIKIMEDIA COMMONS – Overview LF aft

投資家で探検家のヴィクター・ヴェスコヴォ氏がこの潜水艇を使用した「Five Deeps Expedition」は、この再現性を如実に示しました。太平洋、大西洋、インド洋、北極海、南極海の五つの大洋それぞれで、最深部への有人潜航に成功しただけでなく、複数回の反復潜航を実現したのです。

これにより、科学的に極めて重要な「比較観測データ」が初めて獲得されました。一度の到達では判明しない、深海での季節変化や長期的な環境変動を記録することが可能になったのです。​

【深海探査艇内のアメリカ人地理学者ドーン・ライト(左)とヴェスコヴォ(右)】
出典:WIKIMEDIA COMMONS – Dr Dawn Wright and CDR Victor Vescovo Challenger Deep Dive 071222 Western Pool-1

ただし、民間による超深海探査にも実務的な課題があります。運用コストは膨大であり、チャーター料金は相応に高額なのが現状です。

また、国際的な規制や保険の枠組みがまだ確立途上であり、科学的データの公開可否や知的財産に関する取り扱いも、民間営利企業と学術機関の間で調整が必要です。その上、個々の民間企業による探査では、データの標準化や長期的な比較可能性の保証が難しい場合があります。​

このような課題はありながらも、民間資金と民間企業の技術革新が、従来は国家予算のみが成し遂げられた深海への「常時的なアクセス」を可能にしたことは、深海探査の民主化を意味しています。かつての国家独占の時代から、市場メカニズムと競争の中で技術が磨かれる時代へ…深海探査は、その象徴的な存在となっているのです。​

中国:到達の威信と物量で築く常時プレゼンス

【三亜に帰港した科学調査船「探索1号」(全水深有人潜水艇「奮闘者号」の母船)】
出典:新華網日本語 ‐ 中国の有人潜水艇「奮闘者号」、世界初の環オセアニア深海調査終える(2023年3月13日)

アメリカが自律型ロボットによる「無人化」と「効率性」を追求する一方で、中国が目指すのは、「人間が深海へ到達し、その栄光を記録する」という本質的な達成です。わずか数十年で後発国からトップランナーの一角へと躍り出た背景には、豊富な国家資金と、失敗を恐れずにリソースを投入する強固な決意があります。

これは地球上のあらゆる場所に中国の存在を示す能力の実証であり、同時に国際海洋ルール作り(ガバナンス)における発言権の確保を意味しています。深海探査技術の先進性は、ISA(国際海底機関)での投票権や、資源開発の優先交渉権にも直結するのです。

有人潜水船「奮闘者」が到達した1万メートルの底 ― 国産化率96.5%のチタン技術

中国の深海技術の結晶が、有人潜水船「奮闘者(Fendouzhe)」です。2020年11月、この船はマリアナ海溝の最深部(約10,909メートル)への到達に成功しました。​

【有人潜水艇「奮闘者号」】
出典:新華網日本語 ‐ 中国の有人潜水艇「奮闘者号」、世界初の環オセアニア深海調査終える(2023年3月13日)

従来、地球最深部への潜航は1~2人乗りに限定されてきました。しかし中国は、独自開発したチタン合金技術により、3人が乗れる広さを確保しました。

これにより、パイロットだけでなく科学者が同時に最深部へ降り立ち、「その場で議論しながらサンプルを採取する」ことが可能になったのです。​同時に、使用されたチタン合金の国産化率は96.5%に達しており、設計責任者である葉聡(Ye Cong)氏らが主導したこのプロジェクトは、素材工学からロボット工学に至るまで、自国の産業基盤だけで極限環境を克服できることを証明しました。​​

ただし、有人潜航にはコストとリスクが伴います。往復に時間がかかり、安全確保のため船体が重くなることで運用の柔軟性が下がります。また、天候悪化時には潜航自体を断念せざるを得ないという制約も存在します。

有人深海潜水船での深海探査にコストとリスクが大きくなるのはどこの機関も変わりません。「奮闘者」という船名からも、その強い覚悟が伺えますね!

深海からのライブ配信 ― 通信技術と「見せる」ことの国家戦略

世界を驚かせたのが、水深1万メートルの海底から、高画質の映像をリアルタイムで地上へ配信したという偉業です。通常、電波が届かない海中では映像伝送は極めて困難ですが、中国は音波を用いた通信システムを構築し、「海底(音波)→ 母船(電波)→ 衛星 → お茶の間」というリレーを成功させました。​​

これは単なる記録映像ではありません。「我々は深海と地上をリアルタイムで結ぶインフラを持っている」という技術力の宣言であり、将来的な資源開発における通信優位性を示すデモンストレーションでもあります。

もちろん、音波通信は帯域幅が狭いため、複雑なデータに遅延が生じ、映像が途切れるリスクなどもあります。また、海が荒れて気泡が発生すると、音波がかき消されて通信不能になるという物理的な弱点も残されています。​

しかし、一般家庭でもリアルタイムで深海からの中継映像がみえるという技術は、総合的に見ても素晴らしいですね!

複数の探査機を常時稼働させる「船団戦略」 ― 物量とネットワーク

【水深7000m未満の海域まで潜れる中国の潜水艇「蛟竜(Jiao Long)」】
出典:WIKIMEDIA COMMONS – Model of Jiaolong submersible at the Five-Year Achievements Exhibition (20171015152538)

中国の深海探査のもう一つの特徴は、その圧倒的なスケール感です。「探索一号」「探索二号」といった複数の母船を同時に展開し、有人機、無人機、着陸機(ランダー)を一度に投入する「船団(クラスター)戦略」をとっています。​

「奮闘者」が潜っている横で、ランダーが撮影し、無人機が地形図を作る。この同時多発的な「面」の調査により、短期間で膨大なデータを収集し、資源探査などで圧倒的な効率を発揮します。

【海底で稼働中のBES※(有人潜水船によって設置)】
出典:中国科学院深海科学与工程研究所 ‐ 深海所成功研发全海深原位生物地球化学实验系统并应用于深渊研究(2025年12月16年)
※全海深生物地球化学実験システム (Biogeochemistry Experiment System):中国科学院の「全球深淵探索計画(GHEP)」チームが独自に開発した、超深海の海底で直接実験を行うための自動化装置

さらに注目すべきは、中国が単純なデータ独占ではなく、国際協力を積極的に構築している点です。2025年7月、中国主導の「地球深部探査計画(GHEP)」が正式始動し、ニュージーランド、ブラジル、インドネシアなど10カ国以上が参画する国際的取り組みとなりました。

このイニシアティブは、深海科学の推進と同時に、国際海底機関(ISA)のルール作りにおける中国のリーダーシップ確立を意味しています。​

ただし、集めたデータをどこまで公開し、どこからを国家機密とするか。科学と地政学のバランスを取る難しさが、今後の課題となるでしょう。

日本:「精密さ」と「掘削」が開く地球内部への道

【「しんかい6500」で撮影されたセンジュナマコ】
出典:JAMSTEC ‐ 「しんかい6500」からみえる世界は!?──薄明かりのトワイライトゾーン、そそり立つ海溝の斜面、初潜航祝いの氷水……。研究者が“体感”した有人深海調査(2025年1月31日)

アメリカが「自律性」による効率性を、中国が「物量」による到達力を追求する中、日本が選んだのは、「極めて精密な計測」と「地球の内部へ直接触れる」というアプローチです。島国である日本にとって、深海探査は単なる科学研究を超え、巨大地震のメカニズム解明やレアアース資源の確保といった、国家の存亡に関わる切実なミッションです。

世界一深い深度を競うのではなく、今ある技術を磨き上げ、誰も成し遂げていない「地球の深部」を物理的に掘り起こす。そんな日本の「職人技」とも呼べる深海探査の現在地を見ていきましょう。

30年超、進化し続ける「しんかい6500」の信頼性 ― 世界の98%の海底へのアクセス

日本の深海探査の顔といえば、1989年の完成以来、世界の深海研究をリードしてきた有人潜水調査船「しんかい6500」です。この船の最大の強みは、30年以上の運用で培われた圧倒的な信頼性と安全性にあります。

【「しんかい6500」のシステム】
出典:JAMSTEC ‐ 有人潜水調査船「しんかい6500」

1,700回以上の潜航を行い、一度も人身事故を起こしていない実績は、世界中の有人潜水艇の中で類を見ません。単に古い船を使い続けているわけではなく、スラスタ(推進器)の強化やコックピットのデジタル化など、毎年のように大規模な改造が施され、中身は最新鋭のマシンへと進化し続けています。​

中国の1万メートル級潜水船に深度では及びませんが、水深6,500メートルまで潜ることで、世界の海底の約98%をカバーできます。「より精密に、より安全に調査を行う」という堅実な哲学が、地震断層の微細な構造や、深海生物の生態を解き明かす成果につながっているのです。

【「しんかい6500」ののぞき窓に使用されている樹脂板(138mmの厚さ)】
出典:JAMSTEC ‐ 有人潜水調査船「しんかい6500」

地球深部探査を目指す一方で、天候悪化時には潜航を中止するなど、安全性と科学的信頼性を最優先する姿勢は、世界の研究者から最も厚い信頼を得ています。​​

地球を掘る船「ちきゅう」 ― マントルへ向かう探掘

【航海中の「ちきゅう」】
出典:JAMSTEC ‐ 「ちきゅう」写真コーナー

日本が世界に誇るもう一つの技術の結晶が、地球深部探査船「ちきゅう」です。この船のミッションは、「海底の下を掘り進む(ドリリング)」ことにあります。

石油掘削に使われる「ライザー掘削」※技術を科学探査に応用した世界唯一の調査船であり、いつか巨大地震が起こると予測されている「南海トラフ」の断層サンプルを直接採取するという偉業に挑んでいます。

​※ライザー(Riser:「上昇する」の意)掘削:海上の掘削船から海底まで伸びたパイプを通じて、掘削液や採取物を海底から地上へ循環・回収する技術。元々は石油・ガス採掘のために開発されたものを、JAMSTECが科学探査に応用することで、数千メートルの深さでも安定して地質サンプルを採取できるようになった。

【ライザー掘削とライザーレス掘削の違い】
出典:JAMSTEC ‐ 地球深部探査船ちきゅう 掘削

2007年から始まった「NanTroSEIZE(南海トラフ地震発生帯掘削)計画」により、プレート境界の深部に観測機器を埋め込み、地震発生の瞬間をリアルタイムで記録する観測網が構築されています。これにより、従来は謎に包まれていた地震直前の微細な地殻変動や、断層周辺の温度・圧力変化が初めて明らかになりつつあります。​

【南海トラフ海底下の地震断層に向けての掘削】
出典:JAMSTEC ‐ 南海トラフ地震発生地帯掘削計画

最大の目標は、人類未踏の「マントルへの到達」です。地殻を突き破り、地球の体積の8割を占めるマントル物質を直接手に入れることができれば、地震の発生メカニズムや地球の磁場、そして生命の起源に関わる地球化学的プロセスの全貌解明に大きく貢献します。

運用コストが莫大であることや、高温・高圧の過酷な環境による技術的障壁など課題も多いですが、地球の「中身」を直接触ろうとする試みは、世界の科学者が日本に期待する大きな役割です。​

深海から掘ったほうがマントルへの掘削自体は短い距離で済みますね!

地球上の最深掘削記録は、ロシアのコーラ超深度孔(12,262m)と石油・ガス採掘での商業記録(約15,000m以上)です。しかし、これらは「深さ」や「資源到達」が主目的であり、科学調査とは土俵が異なります。

「科学調査を目的とした海洋掘削」に限定すると、「ちきゅう」の7,906メートル(ギネス世界記録)が最高です。この区別が重要なのは、科学掘削の真の価値は距離ではなく、地層サンプル(コア)を地球内部の情報を保ったまま回収することにあるからです。

【「ちきゅう」で達成した総ドリルパイプ長7,906mがギネス世界記録に認定】
出典:JAMSTEC ‐ 「最も深い海洋科学掘削:Deepest scientific ocean drilling」ギネス世界記録™認定について(2025年9月24日)
※ギネス世界記録公式認定書を受け取った日本マントル・クエスト(株)石黒 社長(右)と海洋研究開発機構 大和理事長(左)

環境DNA技術 ― 「新しい見方」が明かす生物の実像

巨大な船やロボットだけでなく、「見方」を変える革新的な技術も日本から生まれています。それが「環境DNA(eDNA)」解析です。

これは、海水をバケツ一杯汲むだけで、そこに漂う粘液や排泄物からDNAを検出し、「その海域にどんな生物がいるか」を特定する技術です。​

【環境DNA解析による頭足類を対象とした生態調査のイメージ】
出典:JAMSTEC ‐ 深海の謎を解き明かす革新的な手法の開発 深海頭足類の多様性評価に新たな扉(2025年4月30日)

従来のように網で生き物を捕まえる必要がないため、サンゴ礁や岩場など網が入れない場所でも調査が可能になりました。また、捕獲が難しい希少種や、外来種の侵入も水だけで判別できます。

JAMSTEC(海洋研究開発機構)や国内の大学が中心となり、わずかなDNA断片から魚種や生息量を推定するデータベース「ANEMONE DB」の構築が進んでおり、すでに数千の調査サンプルが蓄積されています。​

【環境DNA解析の流れ】
出典:JAMSTEC ‐ 深海の頂点捕食者”ヨコヅナイワシ”撮影秘話!~深海生態系の謎に挑む vol.1~(2022年8月17日)
※採取した目的海域の海水を「濾過」した後、「DNAを抽出」する。その後、PCRによってDNAを増幅し、次世代シーケンサーを用いて配列を解読する。その配列から海域に暮らす生物種を特定。

「捕まえて調べる」から「痕跡を読む」へ…。このパラダイムシフトは、低コストで広範囲の生態系を監視する日本の得意技となりつつあります。深海での視認性が限られる環境でも、水サンプルさえあれば、そこにどのような生物が生息していたのかが明らかにできるのです。

【全MiFish※メタバーコーディングサンプルの現在の分布状況】
出典:ANEMONE ‐ Current distribution of all MiFish metabarcoding samples
※環境DNA分析において、「水の中にどんな魚がいるか」を網羅的に調べるために開発された、遺伝子の読み取りツール(プライマーセット)

このように、日本は

  • 現場での精密な観察
  • 地球内部への物理的アクセス
  • 目に見えない痕跡の解析

という、質を重視した独自の戦略で深海の謎に挑んでいます。「世界一深い」わけでも、「一番速い」わけでもありませんが、「一番信頼できるデータ」と「誰も取れない石」を持ち帰ってくるといった堅実なアプローチこそが、基礎科学を推し進める上での日本の本質的な貢献なのです。

三つの戦略が示す、共通の地平

【水深7,498メートル地点における生物(中央はシンカイクサウオのなかま)】
出典:JAMSTEC ‐ 深海生態系の99%以上は謎なんです!~深海生態系の謎に挑む vol.2~(2022年8月18日)
※えさを取り付けたフレームには、スケールとして赤、緑、青色のガムテープを10センチメートル間隔で貼り付けてある。

ここまで、

  • 自律化を推進するアメリカ
  • 有人到達に賭ける中国
  • 精密な実証を重んじる日本

という、三者三様の戦略を見てきました。一見すると、激しい競争の中で各国の国益のみを追求しているように見えるかもしれません。

しかし、視点を少し上げて全体を見渡すと、彼らが目指す先にあるのは、決してバラバラのゴールではないことに気づかされます。そのゴールとは、「私たちを育む地球という惑星のシステムを完全に理解する」という、人類共通の悲願なのです。

国家の枠組みを超え、テクノロジーと生物学が融合する、新しい深海探査の潮流について見ていきましょう。

データは国境を越えて ― Seabed 2030と国際協力

【海底地形図の高解像度化技術(数理海底地形科学の応用)】
出典:JAMSTEC ‐ 日本財団‐ GEBCO Seabed22030 計画への貢献

火星の表面のほうが、地球の海底よりも詳しく分かっているという、驚くべき事実があります。実際のところ、高解像度で地形が判明している海底は、全体の約27%程度に過ぎません。

この状況を打破するため、日本の日本財団とGEBCO(大洋水深総図)が主導して立ち上げた国際プロジェクトが、「Seabed 2030(シーベッド2030)」です。​

2030年までに全世界の海底地形図を100%完成させることを目標に、2017年の開始時わずか6%だったデータカバー率が、2025年時点で約27.3%まで飛躍的に向上しています。各国の研究機関はもちろん、商船や漁船、さらには一般のプレジャーボートからも水深データを集める「群衆(クラウド)ソーシング」的な手法が取られ、アメリカの海運大手Fugro社のような民間企業も積極的に参加しています。​

精細な海底地形図は、

  • 船舶の安全航行
  • 津波のシミュレーション精度向上
  • 深層海流による気候変動予測

などの鍵となります。国家安全保障に関わる詳細データの公開には慎重な声も存在しますが、「海の地図」を人類の共有財産(コモンズ)にしようという動きは、政治的な壁を少しずつ溶かし始めています。

各国が競って高性能な探査を行うほど、そのデータの一部が共有され、地球の「デジタルツイン」が完成に向かっていく…という「善の循環」こそが、国際協力の本質を示しているのです。

生物の進化と技術の共鳴 ― 「生命」に学び、「宇宙」を知る

最先端のテクノロジーは今、深海の生き物たちの生態から謙虚に学ぼうとしています。例えば、深海の高い水圧下でも柔らかく動くクラゲやイカの動きを模倣した「ソフトロボティクス」は、繊細な深海生物を傷つけずに採取するために不可欠な技術となりつつあります。

【ブリジストンの開発した柔らかいロボットハンド「TETOTE」】
出典:Bridgestone ‐ TETOTE 全く新しい、汎用的なロボットハンド

従来のように網で生き物を捕まえるのではなく、生物の体構造を真似した柔軟なロボットアームで、ストレスを最小限に生物サンプルを採取する。この「優しさ」が、科学の質を高めているのです。​

さらに驚くべきは、深海探査が宇宙生命探査とも直結していることです。太陽光の届かない熱水噴出孔で、化学合成によってエネルギーを得る独特の生態系の発見は、「生命には太陽が必要だ」という常識を覆しました。

これは、木星の衛星「エウロパ」や土星の衛星「エンケラドゥス」の氷の下にある海にも生命が存在する可能性を強く示唆しています。NASA や ESA は今、これらの「氷の衛星」に探査機を送り込もうとしており、その探査プロトコルや着陸地点の選定には、地球の深海で得られた知見が直接的に活用されているのです。​

「機械のような生物」と「生物のような機械」…両者が交差し、境界が曖昧になる地点が見えてきた現在。これは、私たちは生命の起源という根源的な問いへの答えに近づいている確かな兆候です。

こうして見ると、深海探査は単なる資源探しや技術競争、国家防衛・軍事の駆け引きの場を超えて、競争を通じて技術が磨かれ、その先に真の協力が生まれ、知恵を広げる機会の場であることがわかります。さらに、その先に見える風景は、同時に宇宙への扉をも開くのです。

深海探査が示す未来の地平:競争の先にある「共創」

【深海の熱水噴出孔周辺の生き物の様子】
出典:JAMSTEC ‐ 深海にあるもうひとつの生態系と海底の下にすむ強者たち

深海という巨大なパズルを完成させるために、私たちはこれからどう歩んでいくべきなのか。最後に、深海探査のテクノロジーが導く二つの展望についてまとめておきましょう。

①データは国境を越えて ― 地図化と国際協力の不可欠性

海底の地形データや観測結果は、一国の資産として囲い込むべきではありません。現在進行中の「Seabed 2030」は、各国がバラバラに収集していたデータを統合し、一枚の高解像度な地図を作り上げる国際プロジェクトです。​

技術の相互補完が、この大きなプロジェクト進展の鍵です。アメリカの自律ロボットが広範囲をスキャンし、中国の船団が詳細を記録し、日本が地質サンプルを掘り出す…といった、それぞれの得意を活かしたデータが統合されることで、気候変動モデルや資源評価、津波予測システムの精度は飛躍的に向上します。​

一方で、「どこまで公開するか」という線引きは、今なお課題です。海底地形は潜水艦の航路など軍事機密に直結し、また商業的な競争優位性も絡む情報だからです。

それでも、災害対策や航行の安全といった人類共通の利益のために、信頼に基づくデータ共有の仕組みを築くことが、技術開発と並んで重要になっています。​

【領海、排他的経済水域等模式図】
出典:海上保安庁 ‐ 領海等に関する用語
※国連海洋法条約第7部(公海)の規定のうち航行の自由をはじめとする一定の事項については、点線部分の海域にも適用されます。
【太平洋周辺の排他的経済水域(EEZ)】
WIKIMEDIA COMMONS – Map of the Exclusive Economic Zones of the Pacific Ocean (Maximilian Dörrbecker )

②生物の進化と技術の進化 ― 二つの眼で地球を見る

「技術」と「生物学」は、車の両輪のように相互に刺激し合いながら進化しています。環境DNAや高解像度カメラといった技術の進歩は、深海生態系の変化をこれまでにない精度で捉えることを可能にしました。

それにより得られた新しい生物学的知見…例えば、極限環境の微生物が持つ特殊な代謝機能やDNA修復能力は、次世代のセンサー開発やミッション設計、新薬開発のヒントになります。​

特に注目すべきは、深海の「好極限菌(こうきょくげんきん)」※がアストロバイオロジー(宇宙生物学)と深く結びついていることです。放射線に強いデイノコッカスや、高温・高塩分環境で生きる微生物が、火星やエウロパの環境下での生命の可能性を探るモデルになっています。

※好極限菌(こうきょくげんきん):通常の生物が生存できない極限環境(超高温、超低温、高塩分、高放射線、高圧など)でも生活できるように進化した微生物の総称

なんと「地球の深海を知ること」は、「宇宙の生命を知ること」へとつながっていたのです!

​

深海探査における国ごとの違いは、あくまで山頂への登り方の違いに過ぎません。目指しているのは「地球を理解し、その未来を形作る」という同じ頂。50年超続く国際海洋掘削プログラム(IODP)の成功は、科学者たちが既に「競争より協力」を選んだことを示しています。​

深海探査は資源や安全保障の側面だけでなく、共同で蓄積される科学的知識の場へと変化しています。「深海探査の最新の発見に目を向け、その意味を考える私たち市民の存在が、より良い選択を支え、健全な研究活動を後押しします。

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このブログタイトルの「ECO」部分について〜そして水の循環〜

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参考・引用

なぜ人類は深海を目指すのか ― 「知りたい」という根源的な動機

文部科学省 – 今後の深海探査システムの在り方について(2024年8月)

平和政策研究所 ‐ 深層海洋大循環と気候変動 ―未だ解明されない深海の謎―(2019年8月20日)

日本経済新聞 ‐ 日本、海洋小国に転落危機 深海探査で中国に大きく後れ(2025年3月10日)

日本ロボット学会誌 – JAMSTECの深海探査ロボットとその要素技術 ‐ 百留 忠洋(2021年7月)

JAMSTEC ‐ 深海探査の研究(2025年3月)

防衛研究所 – 深海をめぐる中国の基本的認識と最近の対外関与(2025年4月4日)

アメリカ:「自律化」と「民間化」が実現する常時観測の時代

Naval Technology – Tethys-Class Long-Range Autonomous Underwater Vehicle (LRAUV) – USA(2023年10月5日)

Triton Submarines – TRITON 36000/2 Full Ocean Depth Technical Specifications

Wikipedia – DSV Limiting Factor: Design and Operational Achievements

Five Deeps Expedition – Limiting Factor: Submersible Technology and Capability

Schmidt Ocean Institute – The Many Challenges of Underwater Communication

Hydro International – Underwater Communications and the Level of Autonomy of AUVs

Triton Submarines – Commercial Brochure 2023

Triton Submarines – Exploring Opportunities for a Compact Catamaran

中国:到達の威信と物量で築く常時プレゼンス

Chinese Academy of Sciences – Submersible Fendouzhe Completing 10,000-meter Deep-sea Sea Trial(2020年)

CBS News – 3 researchers in submersible park at bottom of Earth’s deepest ocean trench(2020年11月20日)

China Daily Global – Submersible’s developers reveal winning formula (2020年12月5月)

Wikipedia – Tan Suo San Hao

TASS – Chinese Tansuo-2 research ship wraps up expedition(2022年10月28日)

Global Times – China’s Tansuo-1 research vessel ends mission in Mariana Trench(2021年12月6月)

UNESCO Ocean Decade – Ocean Decade Progress ReportJuly 2024 – June 2025

UNESCO Ocean Decade – Global Hadal Exploration Programme (GHEP) Official Launch

CGTN – Into the deep sea: China joins global effort to explore hadal zone(2025年6月8日)

日本:「精密さ」と「掘削」が開く地球内部への道

JAMSTEC – 有人潜水調査船「しんかい6500」公式サイト

名古屋大学 – 深海掘削検討会報告書

IBL – 「しんかい6500」チーフパイロット大西琢磨さんインタビュー(2022年9月20日)

神戸大学 – DNA analysis of seawater detects fish species (2017年1月30日)

JAMSTEC – Report on D/V Chikyu and NanTroSEIZE Project Achievements(2013年4月)

Thai Science Journal – Ocean Science Drilling Explorations with D/V Chikyu(2016年7月8日)

Environmental DNA Society – ANEMONE DB: Open Database for eDNA-based Fish Surveys(2024年4月)

三つの戦略が示す、共通の地平

Hydro International – Seabed 2030’s invaluable journey: Mapping progress and collaborative achievements (2025年2月24日)

UNESCO IOC – Seabed 2030 Reveals 27.3% of ocean floor now mapped on World Hydrography Day(2025年9月29日)

Astrobiology Magazine – Ocean Worlds Exploration and the Search for Life: Europa and Enceladus Habitability(2025年5月)

Science Robotics – Advances and future outlooks in soft robotics for minimally invasive deep-sea exploration (2022年5月18日)

PMC ‐ The NASA Roadmap to Ocean Worlds(2018年12月29日)

Ocean Iron – Ocean Worlds Exploration and the Search for Life: Integrated Framework(2020年7月22日)

The Nippon Foundation-Nekton Ocean Census – The discovery of 866 new marine species(2025年10月3日)

UNEP WCMC ‐ Over 850 new marine species discovered by the Ocean Census(2025年3月)

Nature npj – Utilizing environmental DNA and imaging to study the deep-sea fish community of Takuyo-Daigo Seamount(2024年3月31日)

神戸大学 ‐ DNA analysis of seawater detects 80% of fish species in just one day(2017年1月30日)

Frontiers in Marine Science – DeepSTARia: enabling autonomous, targeted observations in the deep sea(2024年4月5日)

International Seabed Authority (ISA) Policy Brief – Environmental DNA Studies have the potential to advance deep-sea assessment in the Area(2024年7月)

NOAA ‐Deep Seabed Hard Minerals Mining(2025年7月7日)

International Institute for Sustainable Development (IISD) ‐ Highlights and images for 22 July 2025(2025年7月22日)

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