地球上で最もきれいな場所は汚い

研究者らは2019年11月30日から12月2日にかけて、南極におけるマイクロプラスチックの分布を確認するため、南極ロス島のさまざまな場所から19個のサンプルを採取し、合計109個の粒子がマイクロプラスチックであると確認された。特にロス島、スコット基地、南極最大のマクマード基地に隣接する科学基地では、マイクロプラスチックの密度がほぼ3倍高かった。ニュージーランドのカンタベリー大学の研究者らは、南極の新雪の中に初めてマイクロプラスチックを発見した。

科学誌「ザ・クライオスフィア」に掲載された論文によると、粒子には飲料ボトルや衣料品の製造に最も一般的に使用されるPETを含む13種類のプラスチックが含まれていたとされ、研究者らはマイクロプラスチックが南極の食物連鎖に危険をもたらす可能性があると考えている。

海は世界最大のプラスチック廃棄物の集積地であり、魚や鳥はマイクロプラスチックを餌と間違えることが多い。

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マイクロプラスチックはどの土地にも影響を及ぼしている

研究者らは2019年11月30日から12月2日にかけて、南極におけるマイクロプラスチックの分布を確認するため、南極ロス島のさまざまな場所から19個のサンプルを採取し、合計109個の粒子がマイクロプラスチックであると確認された。特にロス島、スコット基地、南極最大のマクマード基地に隣接する科学基地では、マイクロプラスチックの密度がほぼ3倍高かった。

南極でこの規模の調査が行われるのは今回が初めてだが、2018年と2019年に研究船ポーラーシュテルンが行った2回の調査で、研究者らは34個の表層水サンプルと79個の地下水サンプルを採取した。合計で約800万リットルの海水をろ過し、その中にマイクロプラスチックを発見した。

南極におけるマイクロプラスチックの初期の研究は、船舶の往来や人の往来が多い地域の研究基地で実施されましたが、南極海における最近の研究や市民科学プロジェクトでは、深海の堆積物や表層水中にマイクロプラスチックが存在することが報告されています。ある財団は南極海のトロール網で採取した4つのサンプルにマイクロプラスチックが含まれていることを発見した。

パトリシア・ホルム教授（バーゼル大学）とグンナー・ゲルツ博士（AWI）が率いる研究チームは、遠く離れたウェッデル海のマイクロプラスチック濃度は大幅に低いだろうという仮説を立てた。しかし、測定の結果、濃度は南極の他の地域よりも部分的にしか低くないことがわかった。画像出典: インターネット

マイクロプラスチックは、熱帯地方から北極の海氷、そして現在は南極海に至るまで、世界中の海洋生態系にすでに大量に存在しています。

(A) 国立南極プログラムが運営する主要な南極沿岸施設では、極前線以南の表層水、海岸、堆積物にマイクロプラスチックとマクロプラスチックが存在することが記録されています。プロットの境界: 極前線の平均位置。赤い点は研究ステーションと施設です。黄色の十字は大きなプラスチックの記録を示します。緑の十字はマイクロプラスチックの記録を示します。紫色の矢印は主要な海流の方向を示しています。

(B) 2009年11月から2010年1月までの1°×1°空間グリッドセル内の船舶（漁船、観光船、科学調査船を含む）の平均数。

(C) 地表付近を漂う物体の軌跡（1989年～2015年）。この図は南緯48度以南で見つかったすべての漂流物を示しています。極前線の平均位置（太い黒線）の北に配置され、極前線を南に横切ったものは、赤/オレンジの陰影で強調表示されます。後者の漂流者の配置場所は黒丸で示されています。画像出典: インターネット

マイクロプラスチックはどのようにして「地球規模の移動」を実現するのでしょうか?

マイクロプラスチック粒子は2つの経路を通じて海洋に流入しますが、その1つは廃水です。

例えば、南極海では、科学研究基地や探検船、漁船、観光船から排出される廃水の中にマイクロプラスチックが含まれています。

精密濾過などの三次処理技術を含む従来の廃水処理では、マイクロプラスチックを完全に除去できない可能性があり、運用上の困難さにより処理効率が低下する可能性のある遠隔地の極地では状況が悪化する可能性があります。

水色はプラスチックの総生産量、濃い青は不適切に管理されたプラスチック廃棄物の量、灰色は水圏に流入するプラスチック廃棄物、赤は海洋に流入するプラスチック廃棄物を表しています。この構造はプラスチック漏斗と呼ばれます。 4億トンのプラスチック経済は、100万トンの海洋プラスチック問題になります。画像提供: オーシャン・クリーンアップ財団

この廃水処理方法はすでに非常に遅れています。報告書によれば、南極にある71の研究基地のうち52％には廃水処理システムすらなく、汚染がさらに悪化しているという。

もう1つは、大きなプラスチックがマイクロプラスチックに分解され、それが海に流れ込むことです。

多くの研究により、マイクロプラスチック粒子は海洋系に残留し、表層水や深海水、深海堆積物などの海洋循環に蓄積し、最終的には世界中の深海や深海の堆積物や動物に入り込むことがわかっています。

研究により、海洋マイクロプラスチック汚染には一次汚染源と二次汚染源があることが判明しました。

歯磨き粉、シャンプー、シャワージェルなどのパーソナルケア製品など、主なマイクロプラスチックの発生源は数多くあり、洗濯物の繊維から廃水にマイクロプラスチック繊維が放出されることもあります。

研究によると、ポリエステルフリースジャケットは洗濯するたびに1,900本以上の繊維が放出され、そのうち約90%のマイクロプラスチックが下水処理場に残留する可能性があるという。マイクロプラスチックは下水処理施設を「スムーズに通過」し、基本的に変化のない状態で沿岸の海洋環境に放出される可能性がある。

海洋プラスチックの巨視的破片が分解されて生じる粒子や繊維などの二次的なマイクロプラスチック汚染も、世界中の海洋でよく見られます。

廃棄されたプラスチックの約半分は海水に浮いているため、紫外線（UV）による劣化や分解を受ける可能性があります。人口密集地域の近くの海洋を評価したいくつかの包括的な研究により、二次発生源からの海洋環境におけるマイクロプラスチックの全体的なレベルに最も大きく寄与しているのは一次および二次マイクロプラスチックであることが判明しました。

二次マイクロプラスチックは、世界中の海洋の表層水と深層水、さらに深海堆積物に存在することが知られています。最近の世界規模の評価によると、毎年約640万トンのプラスチックが海に流入し、そのうち約500万個の固形廃棄物が船外に投棄されたり、船から落下したりしているという。

南極のマイクロプラスチック汚染は決して孤立した事例ではないが、この汚染の深刻さを露呈している。

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プラスチック廃棄物は循環している

南極海の主な海流系には、東に流れる南極周極海流、西に流れる南極沿岸海流、時計回りに流れるウェッデル海流とロス海流があります。

循環内の極前線は、低緯度からの物質の交換を阻止できるため、マイクロプラスチック汚染の拡大を防ぐ希望であると研究者らはかつて考えていた。

しかし実際には、極前線は物質を南へ運ぶ渦を作り出します。南極半島西部のような地域では、極前線が南極大陸に近いため、低緯度の海水がより短い経路で沿岸環境に移動することができます。

極前線より南の物質は、例えばウェッデル海やロス海などの地域循環の南向きの支流によって南極大陸に運ばれることがあり、そこでは南極沿岸流との相互作用によってさらに拡散する可能性があります。

これは南極海の4つの生息地、すなわち遠洋域、底生域、沿岸域、潮間帯に影響を及ぼします。ここの食物連鎖は流動的で不安定、そして急速に入れ替わっており、すべてが程度の差こそあれマイクロプラスチックの影響を受けています。

高濃度のマイクロプラスチックを使用した実験に基づくと、濾過摂食動物は大量の水から餌を濾過して摂食するため、動物プランクトン群集の餌の大部分を摂取すると予想され、マイクロプラスチックは動物プランクトンの生物学的プロセスを混乱させ、大陸食物連鎖の基礎を形成するナンキョクオキアミに影響を及ぼす可能性がある。

ナンキョクオキアミは生態学的に重要な濾過摂食動物であり、その個体群分布は空間的にも時間的にも不均一で、その生物量の約 25% が総生息地面積の 10%、すなわちスコシア海とドレーク海峡に集中しています。

スコシア海は、この地域で船舶の往来が多い場所の一つであり、オキアミによるマイクロプラスチック摂取の重要な場所となる可能性がある。北半球からの証拠は、マイクロプラスチックが食物連鎖の基盤にあるキーストーン種を介して、また食物連鎖を通じて、遠洋生態系に毒性の影響を及ぼす可能性があることを示唆しています。これらのプロセスは、魚、海鳥、アザラシ、クジラなどの高等捕食動物に悪影響を及ぼす可能性があります。

海洋生物の観点から見れば、マイクロプラスチックが人間の食卓に上がり、体内に取り込まれる理由を理解するのは難しくありません。マイクロプラスチック汚染を抑制することは、プラスチックの摂取量を減らすだけでなく、海洋環境を浄化するためにも不可欠です。例えば、Microbial Genomics誌に掲載された研究では、一般的なミールワーム（Zophobas morio、「スーパーミールワーム」としても知られる）は、腸内の細菌酵素の助けを借りてポリスチレン（無色透明の熱可塑性プラスチック）を貪り食うことができることがわかった。 「ミールワームは小さなリサイクル工場のようなもので、口で発泡スチロールを引き裂き、それを腸内のバクテリアに『与える』のです。」ポリスチレンを「好む」この虫は、プラスチックの大規模リサイクルの鍵となるかもしれない。科学者たちは、この「アップグレードされた」生物学的サイクルがプラスチック廃棄物をリサイクルする新しい方法をもたらし、それによって埋め立て地の量を減らすことができると期待している。

私たち一人ひとりが、海洋環境を守り、「プラスチック禍」の拡大を防ぎ、白い地球を再びきれいにするために努力しています。

参考文献:

[1]https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969717308148?via%3Dihub

[2]http://www.stdaily.com/index/kejixinwen/202206/0f5ac84114734c59b3e594a6d599f0b7.shtml·https://tv.cctv.com/2022/06/10/VIDEznP0t1fR8tH6ebEYlXQt220610.shtml

[3] 「環境科学技術」誌

出典：中国ナショナルジオグラフィックブック