海洋研究開発機構（JAMSTEC）深海・地殻内生物圏研究分野の柳川勝紀ポストドクトラル研究員（当時、現九州大学大学院比較社会文化研究院学術研究員）らは、東京大学、九州大学、高知大学、ドイツ連邦地球科学天然資源研究所と共同で、2010年9月に実施した中部沖縄トラフ熱水活動域での科学掘削（沖縄熱水海底下生命圏掘削）で取得した柱状試料（コアサンプル）を用いて、深海熱水噴出孔近傍の海底下に存在する生命圏「熱水噴出孔直下生命圏」の存在様式とその限界を明らかにした。
これまでの深海熱水活動域の噴出熱水や熱水チムニー等を対象とした研究により、熱水噴出孔の海底下には地球内部エネルギー（還元的無機化学物質）に依存した超好熱性微生物の住処（熱水噴出孔直下生命圏）があることが強く予見されていた。
しかし、科学掘削やその試料による直接的な証明に到った研究例はこれまでなかった。統合国際深海掘削計画（IODP）第331次研究航海では、この熱水噴出孔直下生命圏の直接的証明とその実態を世界に先駆けて解明することを目的に、中部沖縄トラフ伊平屋北海丘において地球深部探査船「ちきゅう」による掘削調査を行った。
同研究では、その航海で取得されたコアサンプルの詳細な地球化学的分析と微生物学的解析を行い、微生物学、地球化学、鉱物学的手法を組み合わせた学際統合的な手法と解釈を通じて、海底下高温熱水溜まりの変動やその化学組成の変化に伴う生息環境の空間的・時間的変化に規制された「熱水噴出孔直下生命圏」の存在を明らかにすることができた。
また、同研究は、海底下環境に生命圏と非生命圏の境界が存在することを世界で初めて明確に捉えることに成功し、その生息限界を決定づける物理・化学条件（今回の場合は高温）を明らかにした点で、地球における生命活動や生命圏の限界という根源的な科学命題に一つの答えを与える画期的な成果と言える。
トータル
