あなたの愛するブルージーンズは、海を汚染している

ヨガパンツや伸縮性のある靴下といった合成繊維の衣類から出るマイクロファイバーが、洗濯時に剥がれ落ち、下水処理場では完全に除去できないため環境に放出されるという話は、もう耳にしたことがあるかもしれません。科学者たちは、深海から沿岸海域、大西洋の海面まで、あらゆる場所で、長さ5ミリにも満たないこれらの微細な繊維を発見しています。科学者や環境保護活動家たちは、ジーンズの綿のような有機繊維はプラスチック繊維ほど環境に残留せず、時間の経過とともに分解されるのではないかと長年期待してきました。

申し訳ありませんが、ちょっと待ってください。トロント大学の研究者たちは本日、Environmental Science and Technology Letters誌に、カナダ北部の人里離れた北極海の堆積物サンプルから大量のブルーデニム繊維を発見したと報告しました。この海域は人間の活動の及ばない海域です。「これは、繊維が長距離輸送によってそこにたどり着いたことを示唆しています。それが海洋輸送か大気輸送かは正確には分かりません」と、論文の共同筆頭著者であるトロント大学の環境科学者サム・アセイ氏は述べています。その両方である可能性も十分にあります。これまでに研究者たちは、深海の流れがマイクロファイバーを長距離輸送する仕組みと、風がヨーロッパの都市から粒子を北極圏まで吹き上げる仕組みを明らかにしてきました。

これらのブルージーンズの繊維は、専門的には「人為的に改変されたセルロース」と呼ばれています。（セルロースは綿などの植物を構成する有機化合物です。）「これらは『天然』繊維と呼ばれています」とアセイ氏は言います。「『天然』という言葉に空気引用符を付けているのは、化学添加物が含まれているからです。また、服を着ている時やクローゼットにしまっている時など、環境から化学物質を吸収することもあります。」

デニムの細い繊維はすべてマイクロファイバーだが、マイクロファイバーすべてがデニム繊維というわけではない。その大きな分類にはポリエステルなどの合成繊維も含まれる。そしてもちろん、これらの特定の繊維はインディゴで青く染められている。この化学組成により繊維には独特の特徴が与えられ、アセイ氏らはこれを利用して、物質内の化学結合と光がどのように相互作用するかを測定するラマン分光法という技術を用いて、堆積物中の他の粒子と区別することができる。科学者らはまた、人為的に組み換えられたセルロースの糸が実際にはポリエステルやナイロンの糸でないことを確認するため、昔ながらの顕微鏡で繊維を目視した。下の写真を見れば、この青いジーンズの繊維にはよりねじれがあり、より滑らかで均一な合成繊維ではなく、綿であることが分かる。

研究者たちは、北極の深海、トロント周辺の浅い郊外の湖、ヒューロン湖とオンタリオ五大湖など、複数の生息地から採取した堆積物サンプルを調査しました。各グループで発見された乾燥堆積物1キログラムあたりのマイクロファイバーの平均数は、それぞれ1,930本、2,490本、780本でした。これらのマイクロファイバー全体のうち、22～51%は人為的に改変されたセルロースであり、さらにそのうち41～57%はインディゴデニムのマイクロファイバーでした。つまり、環境中には大量のデニムが存在するということです。「興味深いのは、私たちが発見した繊維の大部分が、深海の堆積物であっても、人為的なセルロース繊維だったことです」とアセイ氏は言います。「そして、それはそれらがこれらの遠隔地に蓄積するほど持続性があることを示しています。」

デニム繊維の特性を正しく評価できているかを確認するため、科学者たちは研究室で別の実験を行い、綿99%または綿100%の3種類のブルーデニム（使用済みのジーンズ、新品の通常のジーンズ、そして少しダメージ加工した新品のジーンズ（穴が3つ以下で、多少ほつれているジーンズ））を洗濯した。そして、洗濯機の排水を採取し、繊維の数を数えた。

他の研究グループによる同様の研究と一致して、新しいジーンズは使用済みのジーンズよりも多くの繊維が抜け落ちていることがわかった。これは当然のことだ。古いジーンズは製造工程で残ったすべての緩んだ繊維が長い間に抜け落ちているからだ。しかし奇妙なことに、通常の新しいジーンズと、ほつれがあることを考えるとより多くの繊維が抜け落ちると思われる、わずかにダメージを受けた新しいジーンズとの間には有意な差は見つからない。「非常にダメージを受けたジーンズであれば、もう少し多く抜け落ちるかもしれません」とアセイ氏は言う。「しかし、それは素材の種類による可能性もあります」。過去の研究では、おそらく純綿とは異なる方法で抜け落ちる、より合成繊維の衣類が調査された。いずれにせよ、アセイ氏と彼女の同僚は驚くべき数字にたどり着いた。ジーンズ1本を1回洗うごとに5万6000本のマイクロファイバーが抜け落ちる可能性があるというのだ。

研究者たちは、2つの下水処理場からも排水を採取した。これらの処理場では、オンタリオ湖に排水する前に、マイクロファイバーの一部（全てではない）をろ過している。（他の処理場では、排水を海に排出している。）これにより、さらに驚くべき数字が浮かび上がった。この2つの処理場だけで、1日に10億本のインディゴデニムのマイクロファイバーが湖に排出されている可能性があるのだ。これは、カナダ人の約半数がほぼ毎日ジーンズを着用し、平均的なカナダ人はジーンズを2回着用しただけで洗濯するという、この国の洗濯習慣と一致している。

下水処理場は、人間の排泄物の固形「汚泥」の中にマイクロファイバーをしっかりと隔離し、「バイオソリッド」という汚泥に変えて、農家が肥料としてよく利用しています。しかし残念ながら、マイクロファイバーを肥料に混ぜ込むことで、マイクロファイバーが海に流れ込む新たな経路を与えてしまう可能性があります。肥料が畑で乾燥すると、風がジーンズの繊維や様々な合成繊維を巻き上げ、海に堆積させ、科学者が後日堆積物の中から発見することになるかもしれません。既に研究では、マイクロファイバーは数百マイル、場合によっては数千マイルも飛散し、かつては手つかずだった北極圏などの生息地に落下することが示されています。

全体的に見て、問題は下水処理施設がこれらのマイクロファイバーをすべて捕捉するように設計されていないことです。83～99%は捕捉できますが、その量を考えると、たとえ数%でも通過させるのはまさに洪水です。「問題は、地球上に非常に多くの人々がいること、つまり、私たちが多すぎるということです」と、論文の共著者であるトロント大学の環境科学者ミリアム・ダイアモンドは述べています。「そして驚くべきは、私たちの多くがジーンズを履いていることです。これはジーンズを非難しているわけではありません。ジーンズを非難しているわけではないことをはっきりさせておきたいと思います。これは単に、人間が及ぼす影響の非常に強い例なのです。」

これらの繊維やその他のマイクロプラスチックは、環境中に放出されると、ほぼどこにでも移動します。今年初め、別の研究チームが海流によってマイクロプラスチックが深海の「ホットスポット」に運ばれていることを発見しました。海流が緩やかになると、粒子はまとめて海に沈みます。科学者たちは地中海の海底1平方メートルを採取し、190万個の微小なプラスチック片を発見しました。しかも、その堆積物サンプルの厚さはわずか5センチメートルでした。

北極でこれほど多くのデニム繊維が発見されたこと（乾燥堆積物1キログラムあたり約2,000本のマイクロファイバー、そのうち20%がインディゴデニム）は、海流が世界中で物質を移動させ、極北が一種のゴミ捨て場と化しているという科学者たちの理解の進展とも一致している。「ここで本当に明らかになったのは、そして他の研究者も文献で示唆してきたことですが、北極は海底海流の『終着点』なのです」と、海洋プラスチックを研究し、5 Gyres研究所を率いるマーカス・エリクセン氏は語る。エリクセン氏は今回の研究には関わっていない。「深海のベルトコンベアのようなもので、浮力のないゴミを世界中に運び、北極にたどり着きます。今、私たちは北極の堆積物から非常に高い濃度のマイクロプラスチックを発見しているのです」

これは特に問題です。極北では、温帯地域ほど汚染を薄める有機物の残骸がほとんどないためです。「北極では、水柱から落ちて堆積物として蓄積する物質はほとんどありません」とダイアモンド氏は言います。「これは何か意味があるでしょう？」堆積物が少ないため、生物活動も少なく、有機物を処理するために走り回る海底生物も少ないのです。「食べ物があまりなければ、手に入るものを食べることになります。好き嫌いはできません」と彼女は言います。「ですから、これはまさに次の研究分野へと繋がります。」それは、デニム繊維が北極深海の食物連鎖にどのように組み込まれているのかということです。

トロント大学の研究者たちは北極の動物は調査しなかったものの、五大湖でニジマスを採集しました。その結果、ニジマスの65%の腸内にマイクロファイバーが見つかり、1匹あたり最大63本に上りました。しかし奇妙なことに、ニジマスの標本は堆積物サンプルの近くで採集したにもかかわらず、乾燥重量1キログラムあたり700本以上のマイクロファイバーを含む堆積物サンプルだったにもかかわらず、ニジマスからはインディゴデニムの繊維は1本しか見つかりませんでした。なぜこのような矛盾が見つかったのか、研究者たちは説明できませんが、ニジマスの生態と関係があるのか​​もしれません。「論文では、摂食戦略などと関係があるのではないかと仮説を立てています」とアセイ氏は言います。「しかし、実際にこの研究でその疑問を具体的に調査したわけではありません。」

「影響を完全に理解するにはさらなる研究が必要ですが、行動を起こすための十分な証拠が今すでに得られています」と、オーシャン・コンサーバンシーの「ゴミのない海」プログラムのシニアディレクター、ニコラス・マロス氏は述べています。マロス氏はマイクロプラスチックを研究していますが、今回の研究には関わっていません。例えば、洗濯機に取り付ける特殊なフィルターは、マイクロファイバーが下水処理場に流出するのを90%防ぐことができることが分かっています。このフィルターは、今すぐにでも販売されるすべての洗濯機に標準装備される必要があります。「合成繊維であれ繊維であれ、この汚染経路が下水に流れ込み、最終的には海洋環境にまで及ぶのを食い止めるのに役立つ効果的な緩和策が既に存在していることは分かっています」とマロス氏は付け加えます。

それと、ブルージーンズをそんなに頻繁に洗う必要はないですよ。念のため言っておきます。

WIREDのその他の素晴らしい記事

• 📩 テクノロジー、科学、その他の最新情報を知りたいですか？ニュースレターにご登録ください！
• ロケット科学者の愛のアルゴリズムはコロナ禍でも効果を発揮する
• 主役の証人：スマートスピーカー
• 金融アプリは、支出を増やし、疑問を減らす方法
• パンデミック時代の子育て
• TikTokとデジタルブラックフェイスの進化
• 🏃🏽‍♀️ 健康になるための最高のツールをお探しですか？ギアチームが選んだ最高のフィットネストラッカー、ランニングギア（シューズとソックスを含む）、最高のヘッドフォンをご覧ください