トロンボライト：二酸化炭素除去のための潜在的な自然ベースの解決策

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Provides mechanistic insight into biomineralization and CO₂ drawdown dynamics of thrombolites, relevant for CDR pathway research.

🏢実務担当者:Early-stage exploration; not immediately applicable for corporate disclosure or operations.

🏛政策担当者:Informs potential inclusion of microbialite-based CDR in national carbon removal portfolios and RD&D funding priorities.

抄録 ネットゼロ目標を達成するには、長期的な炭素貯蔵に貢献できる新興の二酸化炭素除去（CDR）経路が必要である。ストロマトライトやスロンボライトを含む微生物岩コミュニティは、有望でありながら未十分に探索されている生物学的プラットフォームであり、スケーラブルなCDRの可能性を秘めている。その展開は、海水中での生存可能性、生物鉱化速度、正味CO₂吸収量、および工学的基質との適合性に関する不確実性によって制限されてきた。ここでは、西オーストラリア州の高塩分湖クリフトン由来のスロンボライトを用いて、4つの概念的障壁に対処する。第一に、長期実験により、スロンボライトコミュニティは自然海水中で18か月以上生存するだけでなく、持続し成長することが示され、それらが極端な高塩分環境に限定されるという想定を覆すものである。12週間後、海水順化スロンボライトは質量（+7.78%）と密度（+2.69%）の増加を示したのに対し、高塩分対照群はわずかな質量減少を示した。第二に、これらの変化には、炭酸アルカリ度の約11倍の上昇、可溶性Ca²⁺の93%の減少、および海水条件下でのスロンボライト総無機炭素（TIC）の方向性のある増加を含む、強い生物鉱化の地球化学的シグネチャーが伴っていた。第三に、制御されたメソコスム条件下での迅速な正味ヘッドスペースCO₂吸収を定量化する。密閉メソコスムでは、海水スロンボライトはヘッドスペースCO₂を環境レベル（∼0.04%）から2〜4時間以内にほぼゼロ（< 10⁻⁷%）まで減少させ、7日間ほぼゼロ濃度を維持したのに対し、対照群は緩やかな減少のみを示し、ほぼゼロ濃度には達しなかった。最後に、Ca修飾ポリビニルアルコールナノメンブレンを用いたバイオエンジニアリングの可能性を実証し、これが未修飾基質と比較して迅速な微生物岩コロニー形成と炭酸塩沈着の増強を支持した。まとめると、これらの結果は、スロンボライトが海洋条件に順化でき、閉鎖メソコスムシステムで迅速なCO₂吸収を示し、工学的基質を鉱化できることを示しており、新興のCO₂除去戦略に関連する微生物岩駆動の炭素循環プロセスへの機構的洞察を提供する。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

ABSTRACT Achieving net-zero targets requires emerging carbon dioxide removal (CDR) pathways capable of contributing to long-term carbon storage. Microbialite communities, including stromatolites and thrombolites, are promising but under‑explored biological platforms with potential for scalable CDR. Their deployment has been limited by uncertainties surrounding survivability in seawater, biomineralisation rates, net CO₂ drawdown, and compatibility with engineered substrates. Here, we address four conceptual barriers using thrombolites from hypersaline Lake Clifton (Western Australia). First, long-term experiments show that thrombolite communities not only survive but persist and grow in natural seawater for >18 months, overturning assumptions that they are restricted to extreme hypersaline environments. After 12 weeks, seawater‑acclimatised thrombolites showed increases in mass (+7.78%,) and density (+2.69%), whereas hypersaline controls showed slight mass loss. Second, these changes were accompanied by strong geochemical signatures of biomineralisation, including, an ∼11-fold rise in carbonate alkalinity, 93% depletion of soluble Ca²⁺, and directional increases in thrombolite total inorganic carbon (TIC) under seawater conditions. Third, we quantify rapid net headspace CO₂ drawdown under controlled mesocosm conditions. In sealed mesocosms, seawater thrombolites reduced headspace CO₂ from ambient levels (∼0.04%) to near-zero (< 10⁻⁷%) within 2–4 hours, sustaining near‑zero concentrations for seven days, whereas controls showed only gradual decline and did not reach near-zero concentrations. Finally, we demonstrate bioengineering potential using Ca-modified polyvinyl-alcohol nanomembranes, which supported rapid microbialite colonisation and enhanced carbonate deposition relative to unmodified substrates. Together, these results show that thrombolites can acclimatise to marine conditions, exhibit rapid CO₂ drawdown in closed mesocosm systems, and mineralise engineered substrates, providing mechanistic insight into microbialite-driven carbon cycling processes relevant to emerging CO 2 removal strategies.

• openalex https://doi.org/10.1016/j.ccst.2026.100651first seen 2026-07-04 04:55:44