ウィーン大学地質学部による最近の研究で、世界各地で見られる「フェアリーサークル」と呼ばれる特徴的な地形形成と、地下に存在する天然水素源との間に、これまで知られていなかった関連性があることが明らかになりました。この発見は、持続可能なエネルギー源としての天然水素の探査に新たな光を当てるものです。
フェアリーサークルは、ブラジル、ロシア、アメリカ、ナミビア、オーストラリアなど、多様な地域で見られる円形の植生が疎らな土地です。これらの円形の窪地は、直径や深さが数メートルから数百メートルに及ぶこともあります。長年にわたり、科学者たちはこれらの地域から天然水素が放出されていることを認識していましたが、その形成メカニズムと地下の水素源との関連性は不明瞭でした。
今回発表された研究では、地質学的なコンピュータシミュレーションを用いて、土壌中のガスと水の複雑な相互作用がモデル化されました。その結果、地下から放出された水素が地下水で飽和した堆積層に入り込むと、水を押し出し、地表を隆起させることが示唆されています。その後、水素の供給が止まると圧力は低下し、土壌が圧縮・沈降することで、フェアリーサークルのような窪地が形成されると考えられています。このメカニズムの解明により、フェアリーサークルの規模や深さが、地下の天然水素源の圧力や深度を示す指標となりうる可能性が示されました。
天然水素、別名「ホワイト水素」または「ゴールデン水素」とも呼ばれるこの資源は、地質学的なプロセスによって生成され、製造過程での二酸化炭素排出量が極めて少ないため、次世代のクリーンエネルギー源として大きな期待が寄せられています。エネルギー産業界では、その生産方法によって環境負荷が異なる他の形態の水素と比較して、天然水素への関心が高まっています。米国地質調査所（USGS）の推定によると、地球の地殻には約5.6兆メートルトンの水素ガスが存在する可能性があり、これは世界の年間需要を約200年間満たす量に相当するとされています。さらに、自然プロセスによって年間約1,500万〜3,100万メートルトンの水素が追加生成されていることも示唆されています。
この発見は、天然水素の探査と利用における重要な一歩となります。フェアリーサークルの形成プロセスをさらに深く理解し、その指標としての有用性を検証するためには、様々な土壌タイプを用いたシミュレーションの実施や、化学反応が沈降プロセスに果たす役割を明らかにするための現地調査が不可欠です。これらの研究が進むことで、天然水素が世界の持続可能なエネルギーへの移行において、より大きな役割を果たすことが期待されます。