南極のブリニクルの下を泳ぐ

brincicle
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南極ロス海のエバンス岬壁でブリニクルの先端にライトを当てるダイバーのスティーブ・ルップさん。 (Image Credit: Andrew Thurber, Oregon State University)
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brinicleの開放端、冷たく濃い流体が海水中に出ているところです。 (Image Credit: Andrew Thurber, Oregon State University)
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海底に向かって伸びるいくつかの小さなブリニクルの様子。 (Image Credit: Andrew Thurber, Oregon State University)
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ダイバーが大きなブリニクルを調べている。 (Image Credit: Andrew Thurber, Oregon State University)
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将来のブリニクルの出発点となりうる氷上の割れ目。 (Image Credit: Andrew Thurber, Oregon State University)
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南極のリトルレイザーバック島では、この水深3mのエリアに数千のブリニクルがあり、しばしば海底に伸びていることがあります。 その中に、この画像で泳いでいるように見える数千匹の端脚類が生息しています。 普段は氷の近くにしかいないのですが、邪魔が入るとミツバチの巣のように両脚類が群れをなして泳ぎます。 (Image Credit: Andrew Thurber, Oregon State University)
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下から見た初期のブリニクル(礫岩)。 着色は、上の氷のマトリックスに生息する藻類によるものです。 (Image Credit: Andrew Thurber, Oregon State University)
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南極のマクマードサウンドで2mのブリニクルを泳ぐダイバーのRory Welsh氏。 (Image Credit: Andrew Thurber, Oregon State University)

科学にとってまったく新しい現象を発見し、奇妙で不思議な方法で世界の天体カタログを拡大することは、最近ではめったにないことです。 しかし、ここ数年、未接触部族や未知の洞窟、海獣などがそうであったように、南極のブリニクルは、BBCの驚くべきフィルムクリップのおかげで、最近、腕利きの冒険家たちに紹介されたのです。

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奇妙で別世界のような構造、浮氷から極寒の南極海へ伸びていく、ひょろ長い触手です。 しかし、ブリニクルは科学の世界では比較的新しいものなので、理論的な枠組みがないのです。 では、どのモデルをブリニクルに適用するのが最適なのでしょうか?

グラナダ大学の科学者であるJulyan Cartwrightが率いる新しい研究では、旗竿を立てて、ブリニクルを「化学庭園」の原理の現れであると主張しようとしています。 金属塩(青い庭には硫酸銅、緑の庭には硫酸ニッケルを使用)をケイ酸ナトリウムの水溶液に入れると、最初は金属が溶けますが、すぐに固体のケイ酸塩鉱物の殻に構成されます。 内部は塩分を含み、外部は純度が高く、浸透圧のアンバランスにより、鉱物の構造の小さな隙間から水が内側に噴出する。 浸透圧のアンバランスにより、塩分を多く含む溶液が鉱物の隙間から湧き出し、内部の容積が大きくなり、最終的には殻に穴が開き、塩分を含む溶液がさらに水中に流れ込みます。 化学的前線では、「殻の形成-浸透圧のリバランス-結晶の破裂」サイクルが繰り返され、樹枝状固体構造が進行します。 南氷洋に冬が訪れると、氷ができ始める。 しかし、氷は水分子の固体マトリックスであり、海水に含まれる塩類は許されず、むしろ薄い膜に濃縮されて、塩辛い粘性のあるプールを形成する。 浸透圧の差に刺激されて、勇敢な水分子は氷の殻を突き破って海水から塩水に入り込むことができる。 塩水は塩分濃度が高いため過冷却され(道路に塩を撒くのと同じ原理)、海水を瞬間凍結させる。 塩分濃度の差とそれに伴う凝固点の差によって、氷の筒が下に伸びていきます。

Dr. Andrew Thurberは、ブリニクルの成長を直接見たことのある数少ない科学者の1人です。 全米科学財団の極地プログラム室が支援する博士研究員として、彼は南極周辺の海における微生物群集と栄養サイクルに対する動物の捕食の影響を調査しています。 海氷の下に潜ってサンプルを採取しているとき、サーバーさんは、下向きに忍び寄るブリニクルが織り成す幻想的な光景を語った。 「ガラスから吹き出した逆さサボテンのようなものです。 信じられないほど繊細で、ちょっと触れただけで壊れてしまいます」

しかし、近くの海の生き物にとって、この壊れやすい氷の鞘は致命的な武器を隠しています: 冷たい塩水は、間違った場所に、間違ったタイミングで捕まった動物を殺すことができます。 「かつて鹹水があった場所や非常に活発な場所の下には、小さな鹹水プールが形成され、我々はそれを死の黒いプールと呼んでいます」と、サーバー氏は報告します。 それらは非常に透明である場合もあるが、そこに無造作に迷い込んだ多くの海洋動物の骨格を持っている」

小胞の科学的研究は初期段階にあるが、この謎の氷の指は自然のレパートリーへの驚くべき追加である」

と。

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