マイクロプラスチックが驚くべき速度で海洋を汚染している

ポリエステルのスウェットシャツを洗濯機に放り込んでも、元の状態には戻らない。洗濯機で激しく撹拌されることで、プラスチックのマイクロファイバーがばらばらになり、洗濯機から排水処理施設へ送られる。ろ過されなかった粒子は海に排出される。他の形態のマイクロプラスチック（壊れたボトルや袋、塗料の破片、ヌードルと呼ばれるペレットなど）と同様に、海洋におけるマイクロファイバー汚染は、プラスチック生産量の急激な増加を反映している。人類は現在、年間1兆ポンド（約4兆4000億円）ものマイクロファイバーを生産している。世界経済フォーラムによると、2050年までに生産量は2016年の3倍に増加する可能性がある。

新たな分析により、海洋表面を汚染しているプラ​​スチック粒子の正確な量を、これまでで最も広範囲かつ定量的に明らかにしました。国際的な研究チームの試算によると、世界中に82兆～358兆個（総重量24億～108億ポンド）のプラスチック粒子が浮遊しており、しかもこれは海水の表面からわずか30センチほどの深さにしか及んでいないということです。 

また、これは長さが3分の1ミリメートルまでの粒子までしか数えていないが、マイクロプラスチックはさらにずっと小さくなり、その数も増える（マイクロプラスチックは長さ5ミリメートル未満の粒子と定義される）。科学者たちは現在、 細胞に侵入できるほど小さい、1メートルの百万分の一のスケールで測定されるナノプラスチックを環境中で検出できる。ただし、その数を計算するのは依然として困難で費用もかかる。もしこの新しい研究が最も小さなプラスチックを考慮していたら、海洋の粒子の数はもはや兆単位ではなかっただろう。「おそらく、そこら中にいるのなら、京単位、いやそれ以上の話でしょう」と、カリフォルニア州水資源管理委員会の研究科学者で、本日PLoS  ONE誌に掲載されたこの研究の共著者であるスコット・コフィン氏は述べている。 

「これは無視できない問題です」と、5 Gyres Instituteの共同設立者であり、この研究の筆頭著者であるマーカス・エリクセン氏も同意する。「大気中の粒子の数について議論するなら、ナノスケールの粒子は考慮に入れていません。そして、これはまさに人体への影響に関するあらゆる研究と合致するのです。」科学者たちはこれらの影響の研究を始めたばかりだが、既に、最小のマイクロプラスチックが体内を容易に移動し、血液、腸、肺、胎盤、さらには乳児の初便にまで現れることを発見している。

エリクセン氏とコフィン氏は、世界中の海洋から採取されたプラスチックサンプルに関する膨大なデータを集め、定量化を行いました。彼らはこれを、自らの海洋調査で収集したデータと組み合わせました。研究者たちは、1979年から2019年までの期間にわたる、合計約1万2000件のプラスチック粒子濃度サンプルを使用しました。これにより、海洋にどれだけの量が存在するかだけでなく、それらの濃度が時間の経過とともにどのように変化してきたかを計算することができました。 

1990年から2005年の間に、粒子数は変動していたことが判明しました。これは、船舶からのプラスチック汚染を制限する1988年の規制など、国際協定の有効性によるものと考えられます。「プラスチック汚染に関する国際条約が実際に有効であったという証拠が得られたのは、今回が初めてです」とコフィン氏は述べています。

しかし、1988年の規則改正は、過去数十年にわたるプラスチック生産量の驚異的な増加の影響を食い止めるのに十分ではありませんでした。研究者たちは、2000年代半ばからプラスチック粒子の数が劇的に増加し、現在も急増し続けていることを発見しました。さらに、抜本的な対策が取られない限り、2040年までに水域に流入するプラスチックの量は2.6倍に増加すると予測しています。

ある種の時間差型汚染爆弾が存在した可能性もある。大きなゴミは完全に分解されて小さな破片になるまでに時間がかかるのだ。別の研究グループはこれを「地球規模のプラスチック毒性負債」と呼んでいる。たとえ明日すべてのプラスチック汚染を止めたとしても、すでに存在するものはさらに小さな破片へと分解し続けるだろう。「満潮線で海岸線にプラスチックが閉じ込められている場所には、マイクロプラスチックの『工場』があり、絶えず剥がれ落ちているのです」とエリクセン氏は言う。「次の嵐が来ると、それらは再び海へと打ち上げられるのです。」

これらの粒子は、海面に沿って、食物網の根底を汚染します。つまり、植物プランクトンと呼ばれる微小な植物と、それらを捕食する動物プランクトンと呼ばれる微小な動物です。科学者たちは、動物プランクトンがマイクロプラスチックを定期的に摂取することで、餌への食欲が減退していることを発見しています。また、魚の仔魚などの捕食者が動物プランクトンを捕食すると、有毒なプラスチック粒子を体内に取り込んでしまいます。 

より微妙な点として、マイクロプラスチックは炭素循環を阻害している可能性があります。植物プランクトンは炭素を吸収し、動物プランクトンに食べられ、動物プランクトンが排泄した糞粒が海底に沈み、大気中の温室効果ガスを隔離します。しかし、マイクロプラスチックを多く含んだ糞粒は沈み方が異なり、深海に潜む腐食動物がそれを消費する時間を与え、炭素が海底に沈む前に捕獲してしまう可能性があります。

海鳥もプラスチックの摂取による被害を受けています。別の研究チームによる新たな論文では、オーストラリアのロード・ハウ島に生息するミズナギドリに見られる新たな疾患、プラスチック症について解説されています。研究者たちは、腸内にプラスチック片が多い鳥ほど、胃の組織損傷がより深刻であることを発見しました。このことは、「プラスチックが野生の自由生活動物において、臓器全体にわたる重度の瘢痕組織形成、すなわち『プラスチック症』を直接引き起こす能力を示しており、個体の健康と生存に悪影響を及ぼす可能性が高い」と研究者たちは述べています。

コフィン氏とエリクセン氏による新たな定量化は、海面近くを浮遊するプラスチックのみを数えた。しかし、実際にはマイクロプラスチックは海中を渦巻き、海流に乗って移動している。深海の堆積物に沈着し、マリアナ海溝を汚染している。南カリフォルニア沖では、科学者たちは約1世紀前の堆積層を調査することができ、プラスチック生産が本格的に始まった1940年代以降、堆積率が15年ごとに倍増していることを発見した。 

また、海中のマイクロプラスチックは必ずしも沖合にとどまるとは限らない。深海から上昇してくる泡は、バクテリアや有機物を集め、はじけるときにそれらを空中にまき散らす。今、泡はマイクロプラスチックに対しても同じことをしている。2020年の研究で説明されているように、これらは海風に乗って陸地に戻る。水面に集まるマイクロプラスチックが増えれば、大気中に放出される量も増えることになる。「科学者として、これら全てが非常に悪い状況だと分かっていても、政治家や政策立案者、そして多くの場合一般大衆に、我々がやってきたことの真の規模を理解してもらうには、このような説明が必要なのです」と、泡に関する論文の共著者で、今回の新しい研究には関わっていないマイクロプラスチック科学者のスティーブ・アレン氏は言う。「ここにある、あそこにいるということを示すのは一つのことです。増加していることを示す必要があります。」

別の研究で、アレン氏は泥炭地でそのような増加を発見しました。数十年にわたりプラスチック生産量の増加に伴い、大気中のマイクロプラスチックの堆積量が増加したのです。しかし、例外もありました。「私たちの研究で示すことができたのは、2009年の景気後退期にわずかな減少が見られ、これは非常に興味深いことです」とアレン氏は言います。経済活動が落ち込むと、プラスチック生産量も少なくとも一時的には減少しました。「つまり、プラスチックの使い方を変えることで、ほぼ即座に変化をもたらすことができるということです。そして、この海洋に関する論文が示しているのは、物事が実際に影響を与えるということだと思います。」

エリクセン氏とコフィン氏は、国連の交渉担当者がプラスチック生産を制限する国際条約に合意することが不可欠だと述べています（協議は11月に始まり、今後数年間続く見込みです）。「私は確信しています」とエリクセン氏は言います。「生産量に上限を設け、使い捨てプラスチックの排出量を削減する強力な条約を締結し、各国が廃棄物管理を効率化し、河川や路上で廃棄物を回収できるようになれば、外洋に流れ込むゴミの量は劇的に減少するはずです。」