海底洞窟とは？
今から約2万年前はヨーロッパ北部や北米北部は、厚い氷床に覆われており、それで海面は120m余りも低下していました。そのためサンゴ礁は陸上に現れ、雨水に溶かされて、至る所に洞窟や鍾乳洞がつくられました。その後、氷床は融けて、海面が上昇したため、低い場所にあった洞窟は水没し、海底洞窟となりました。
陸上に見られる鍾乳洞
ところで、インターネットで検索すると「海底洞窟」は数十万件を越え、そのほとんどはゲームに関するページです。そして、それらのページの海底洞窟では、たいてい巨大で凶暴なモンスターが登場し、ゲームプレーヤーの行く手を阻みます。でも、実際の海底洞窟に巨大で凶暴なモンスターはいません。それどころか、海底洞窟に生息する動物は、外海に住む近縁種よりも小さかったり、外海に見られない風変わりな動物が生息します。中には、数千万年前に地球上から姿を消した―絶滅―と思われていた動物もいます。硬骨海綿や二枚貝のオオベッコウガキなどです。このような特異な動物が多く見られるのは、海底洞窟内の水流が弱く、餌となる植物プランクトンを手に入れることが極めて困難な環境のためと考えられています。
近年、スキューバーダイビングの用具の性能が向上したので、海底洞窟の調査は可能となりました。それでも暗黒の空間であり、しかも洞窟の底の泥が舞い上がったら、視界をさえぎられてしまう危険な空間です。それで、専門ダイバーしか作業できません。また、海底洞窟はサンゴ礁の斜面に入り口があって、そこは危険な浅瀬なので小型船でしか近づけません。そのため、波の高い時は座礁する恐れがあるし、海中からの帰還が困難なので、調査はできません。そのため、海底洞窟の調査は、世界的にはほとんど行われていないのです。しかし、近年、地中海(イタリア沖)やカリブ海を中心に、研究が行われており、さまざまな新知見が得られています。
海底洞窟の堆積物とは？
私の研究室では、沖縄本島の西10kmに位置する伊江島のサンゴ礁斜面にある海底洞窟“大洞窟”の調査を行っています。大洞窟の入口は水深20mにあり、中に入ると、ほぼ45度の角度で下方に向かいます(図１)。それを降りてゆくと“広間”に出ます。その“広間”の底には石灰質の泥がたまっており、これを研究しています。
図１大洞窟の断面図
外から見た大洞窟の入り口のスケッチ。北村が潜ってスケッチしました。
大洞窟の中から見た入り口 入り口には魚が休んでいます。
海底洞窟の堆積物を研究しているところは、世界的にも我々の研究グループしか行っていません。
海底洞窟の堆積物に注目したのは、それが過去の海洋環境の優れた記録媒体だからです。記録媒体として優れている理由は次の２つです。
(1)洞内は貧栄養環境なので、そこに定住する大きな動物は、小型のエビやカニなどに限定され、堆積物をかきまぜる動物はほとんどいません。
(2)洞内は大波のパワーが伝わりにくいので、波や流れによる「かきまぜ」や「吹き飛ばし」を受けにくいからです。
堆積物が連続的にたまっている、つまり過去の記録がきちんと保存されているというわけです。
これまでにスキューバーダイバーと共同開発した堆積物採取器を使って、厚さ1.4mに達する柱状の堆積物試料を10本余り採取することに成功しています。解析の結果、堆積物は5,000年前以上前から堆積しており、1000年間に20-40cmの速度で堆積していることが分かりました。また、軽石の多産層準を発見し、これを大洞窟軽石と命名しました。その堆積した期間は紀元前約440年から西暦640 年であることを明らかにしました。海底洞窟堆積物は、火山活動の情報源としても役立つのです。このような海底洞窟堆積物を対象とした研究は、世界的にみても私の研究室だけです。
調査の準備風景 コアをもって，大洞窟に入る．
さらに詳しいことを知りたい人は、「海底洞窟にすむ動物」のページをご覧下さい。