JAMSTECなど、太古の深海熱水噴出孔環境でアンモニアの濃集機構を解明

太古の深海熱水噴出孔環境に生じたアンモニアが噴出孔近傍のマッキナワイトに取り込まれ濃集していくプロセス。マッキナワイトは深海熱水噴出孔環境に普遍的な鉱物であり、熱水中の硫化水素と海水中の鉄イオンの反応で生じる。噴出孔近傍には、熱水中の還元性物質の酸化に由来する負電位が定常的に印加されており、ここにマッキナワイトが沈殿することで、層構造中の鉄イオンがゼロ価へと電気還元される(右上)。Fe⁰は、濃い塩水中であっても、アンモニアを選択的に吸着可能。マッキナワイトの電気還元は-0.6V以下において進行し、同電位はアルカリ性熱水中におけるH₂のH⁺への酸化によって達成できるが(右下)、このような水質を持つ熱水は、太古の海洋底に幅広く噴出していたと考えられている (出所:東大Webサイト)