編集部注：この不定期連載では、私たちの生活に欠かせないものと、それが作られる化学について見ていきます。
今日の米国の輸送の生命線である石油は、数百万年前に生きていた小さな生物の残骸から始まると考えられていますが、正確な化学変化はやや神秘的なものとなっています。 新しい研究では、地球の深い闇の底に住む微生物が果たす役割に注目しています。
少数派の科学者はそうではないと言いますが、ほとんどの地質学者は、私たちが地面から汲み上げる石油（そして後にガソリンやその他の燃料に精製）は、主に藻類やプランクトンなどの海洋生物の化石から来ると考えているようです。
「生物起源を支持する多くの証拠があります」と、アリゾナ州立大学の生物地球化学者、エバレット・ショック（Everett Shock）は言います。 「たとえば、石油分子のいくつかは、バクテリアの細胞膜に見られる脂質に似ています」
海の死骸のほとんどがバクテリアによってリサイクルされるのに対し、脂質は丈夫で脂肪のような分子で、「食べるには最も好ましくない傾向があります」とショック氏は述べました。
有機物の死骸が岩に埋まると、ほとんどの科学者は、生物学が終わり、地質学が引き継ぐと仮定してきました。 しかし、過去数十年の深部掘削探検により、石油が形成されているのと同じ深さの地表から数千フィート下に生息する細菌が発見されました。
彼は、全米科学財団が資金提供する研究グループを率いて、これらの深部生息微生物が何を食べて生きているか、石油化学にどんな影響を与えるかを突き止めることを目指しています。
石油電池
石油に至る正確な化学的経路に多少の不確実性が残っていても、出発点は間違いない。
「究極のエネルギー源は太陽で、石油は『電池』に過ぎません」と、シェブロンの研究科学者、バリー カッツ氏は述べています。 この蓄積された化学エネルギーは食物連鎖を経て、わずかな「くず」が地中に埋まる。 初期の成分と地質条件によって、ケロジェンは石炭（主に木質植物に由来する、炭素を多く含む固形燃料）または炭化水素（藻類やさまざまな脂質を含む植物部分に由来する、比較的水素が多い物質）のいずれかを生成することができます。 小さい炭化水素分子（メタン、プロパン、ブタンなど）は、天然ガスに含まれています。
前述のように、ある種のケロジェンは炭化水素を形成し、放出します-通常、温度が華氏212度（摂氏100度）以上に上昇したときです。 「海中で成長する有機物のうち炭化水素になるのは1％未満です」
油が形成されたとしても、それが常に持続するわけではありません。 その一部は地表まで移動し、そこで油を食べる微生物がより良い部分を消費してしまいます（いわゆるタールサンドの形成）。 これを防ぐには、石油を貯留層に閉じ込めることができる地層が必要です。
この石油電池を「充電」するには、100万年から10億年かかりますが、私たちが使う石油のほとんどは1億年前のものです。
エネルギー消耗
化学的に蓄積された太陽エネルギーは、長く複雑な石油形成のプロセスによって削り取られていきます。 「
埋蔵有機物のエネルギーポテンシャルが低下していることから、「深部に生息する微生物は、何を食べて生きているのか」という疑問が生まれます。 「
1つの可能性は、炭化水素と同時にケロジェンから排出される小さな有機副産物を食べていることです。 もう1つの可能性は、このたくましい虫が、石油を生成する反応の触媒を積極的に助け、残りのエネルギーの一部を自分たちのために吸い上げていることです。
高速でシミュレーション
Shock氏のチームは、研究室で石油を作り、その過程で細菌をサポートするような側面があるかどうか確認する予定です。 調理プロセスを早めるために、研究者は一般に温度を数100℃まで上げます。
「実験が終わるのを1千万年ぐらい待ちたい人はいない」とShock氏は言います。
高温でも低温でも同じ反応が起きるという前提ですが、そうだと言い切れるものはありません。
「私たちがこれほどまでに石油に依存しているにもかかわらず、それがどのように作られるのか、その細部まで本当に理解していないのは、むしろ驚くべきことです」と、Shock氏は言います。
おそらくこれらの地中の微生物が、欠けているピースを埋める助けになるでしょう。
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