私たちが当たり前のように思い描く「青い海」や「青い惑星・地球」は、実は地球史のすべてに当てはまるわけではないかもしれません。

最近の研究からは、約30億年前から6億年前頃にかけて、地球の海の多くが今とは違う“緑色”を帯びていた可能性が強く示唆されています。

当時、海には還元型の鉄(Fe(II))が豊富に溶け込んでおり、やがて酸素を放出するシアノバクテリアなどの光合成生物によって酸化されることで、微細な酸化鉄が海水を漂うようになりました。

これらの粒子が紫外線や青い光を強く吸収し、水自体は赤色光を吸収するという特性が重なった結果、緑色の光だけが海の深い場所に届く“グリーンライト・ウィンドウ”が生まれたと考えられるのです。

「なぜ海が緑色だったのか?」「そこでどのような光合成が営まれていたのか?」――こうした疑問を突き詰めていくと、地球の環境が生物を変え、生物がさらに環境を変えていくという大きな連鎖が見えてきます。

本記事では、名古屋大学で行われた研究をもとに“緑色の海”という壮大な仮説と、その舞台裏で進んでいるシミュレーションや実験を紹介しつつ、私たちの宇宙観にもつながる興味深い示唆について探っていきます。

研究内容の詳細は2025年2月18日に『Nature Ecology & Evolution』にて公開されました。

目次

  • 古代海の謎:なぜ地球の海はかつて緑色だったのか?
  • 古代海が緑色に見えた証拠
  • 青い海の星ではなく緑の海の星を探せ

古代海の謎:なぜ地球の海はかつて緑色だったのか?

地球の海は何十億年もの間、実は緑色だった
地球の海は何十億年もの間、実は緑色だった / 緑色で示された部分は、酸素が豊富になって鉄が酸化した水域を表しています。 オレンジ色の点は、海中に漂う酸化鉄の粒子を意味しており、これが光の吸収に影響を与えます。 黄色の破線で囲まれた領域は、酸化された環境で生きるシアノバクテリアが住んでいる場所を示しています。 一方、茶色の破線で囲まれた領域は、酸素が少ない還元環境で光合成を行う鉄酸化細菌が生息する場所を表しています。 この図は、海底から供給される還元型の鉄が、シアノバクテリアや鉄酸化細菌の働きで酸化され、酸化鉄の粒子となって海中に広がる過程を分かりやすく描いています。 その結果、これらの酸化鉄粒子が紫外線や青い光をしっかり吸収し、水が赤い光を吸収するため、海中には緑色の光が主に残る「グリーンライト・ウィンドウ」が形成されるのです。/Credit:Taro Matsuo et al . Nature Ecology & Evolution (2025)