私たちの心の目には、灰色のクレーターだらけの月面の風景が今も残されています。そこには、象徴的な人類初の足跡、アメリカ国旗、そして「西暦1969年7月、地球から来た人類はここに初めて月面に足を踏み入れた。我々は全人類の平和のために来た。」と刻まれた銘板が今も残っています。
しかし、月面で50年が経ち、この旗は自然の猛威に屈し始めている。
太陽の強烈な紫外線に晒され、星条旗は消え、ナイロンは白く褪せてしまった。しかし、アメリカ人は月にたった一つの国旗を立てたわけではない。六つの国旗を立てたのだ。そして、宇宙飛行士たちは単なる人間の足跡よりもはるかに重い足跡を残してきた。月面には、忘れ去られたゴミが約200トンも散乱している。
NASAによると、尿と嘔吐物の入った袋96個に加え、古いブーツ、タオル、バックパック、ウェットティッシュなどが残されている。ゴミ箱も手元になかったため、宇宙飛行士たちは雑誌、カメラ、毛布、シャベルなど、着陸地点に散乱したゴミを撒き散らした。そして、数回の国際ミッションを経て、現在、墜落した探査機やローバーを含め、70機もの宇宙船が表面に残っている。
地球に比べて月の大気は非常に薄いため（1）、人類の月滞在の証拠が侵食され消滅するにはある程度の時間がかかるでしょう。アリゾナ州立大学の科学者マーク・ロビンソン氏は、粒子サイズの微小隕石がゴミに衝突することで、人類の月への短期滞在の証拠は約1000万年から1億年で崩壊し、消滅すると示唆しています。
月面から見ると、地球は地平線から昇り、ブルームーンのように夜空に輝きます。遠くから見ると、地球も美しく見えますが、近くで見ると、地球を周回するきらめく宇宙ゴミの雲が見えます。私たちの惑星は、ピーナッツの漫画に出てくるピッグペンに似てきました。現在、約3,000トンの宇宙ゴミが地球の周りを絶えず周回しています。
もちろん、常にそうだったわけではありません。1950年代には、地球の軌道上にはゴミは存在しませんでした。1958年3月17日になって初めて、恒久的な住人が誕生しました。現在、この運用停止中の衛星、ヴァンガード1号は、最古の軌道ゴミの称号を保持しています。ヴァンガード1号は132.7分ごとに地球の周りを一周します。しかし、もはやヴァンガード1号だけではありません。29,000個以上の宇宙ゴミが目に見えない形で地球の周りを周回し、さらに1,700基以上の稼働中の衛星も加わっています。
米空軍は、主に使用済みロケットの段階と廃止された衛星で構成される軌道上のデブリを追跡しており、野球ボールよりも大きな物体の記録を保管しています。それよりも小さな部品が落下することもあります。塗料の破片、ナット、ボルト、アルミホイルの破片、レンズキャップなど、1～10センチメートルの大きさの物体67万個が含まれています。
物体のサイズが小さくなるにつれて、その数は増加します。1ミリメートルから1センチメートルの大きさのデブリの場合、その数は約1億7000万個です。しかし、小さいからといって無害というわけではありません。欧州宇宙機関（ESA）によると、軌道速度で移動する直径1センチメートルの物体は、国際宇宙ステーションのシールドを貫通したり、宇宙船を無力化したりする可能性があります。その衝撃は、爆発した手榴弾と同等のエネルギーを持つでしょう。
しかし、私たちは宇宙船を宇宙に捨てるだけではありません。海にも捨てています。太平洋の波間から何マイルも下には、ポイント・ネモと呼ばれる宇宙船の墓場があります。その隔絶された場所（最も近い陸地まで約2,400キロメートル）が選ばれ、国際宇宙機関が大気圏再突入時に燃え尽きない大型宇宙物体を廃棄する場所です。1971年から2016年までに、260機以上の宇宙船がポイント・ネモに廃棄されました。この廃品置き場は、140機のロシアの補給機、スペースXのロケット、ソ連時代のミール宇宙ステーション、そして欧州宇宙機関の貨物船数隻の最終目的地となり、それらはすべて海底に横たわり、ゆっくりと分解されつつあります。
発売当初は、数十億ドル規模の技術的傑作に驚嘆しますが、どんなに先進的で高価であっても、役目を終えれば他の物と同様にゴミと化します。人間は道具を作る種族ですが、結果としてゴミも作る種族でもあります。私たちは物に対して愛憎関係にあるわけではありませんが、「愛無関心」の関係にあると言えるでしょう。私たちは物を所有する前は欲しがり、その後は二度と考えることもなく捨ててしまうのです。
ゴミというものは、まさにそういうものです。私たちはゴミが存在しないかのように振る舞うことに長けてしまっているのです。実際、宇宙ゴミなど、人類が生み出す膨大な廃棄物に比べれば、取るに足らないものです。使われなくなった家電製品、コンピューター、携帯電話、その他の電子機器、いわゆる電子廃棄物は、毎年4,500万トン近くもの廃棄物を生み出しています。これはエッフェル塔4,500基以上に相当します。街の景観さえも損ないかねないほどのゴミです。しかし、私たちはゴミに気づいていないだけでなく、ほとんどの人はそれがどこへ向かうのかさえ知りません。
私たちがゴミについて知っていることがいくつかあります。例えば、ゴミの排出量で世界一はアメリカ合衆国です。世界中で、豊かな国や裕福な人々はより多くのゴミを排出しています。アメリカ人一人当たり1日あたり約3.2キログラム、つまり一生で90トン以上のゴミを捨てています。エドワード・ヒュームズが『ゴミ学』で述べているように、「一人の人間が102トン（アメリカ国内）のゴミを捨てるには、1,100個の墓に相当する量が必要になる。そのゴミの多くは、どんな墓石、ファラオのピラミッド、あるいは現代の超高層ビルよりも長く残るだろう」のです。
しかし、それでも私たちが捨てているのは、いわゆるゴミ山のほんの一角に過ぎません。ゴミのほとんどは製造工程から発生します。私たちがゴミ箱に捨てる最終製品、つまり最終製品は、製造、包装、輸送工程で得られる原材料のわずか5%に過ぎません。言い換えれば、棚に並ぶ150キログラムの製品ごとに、その裏では目に見えない3,000キログラムの廃棄物が排出されているのです。世界全体では、1日あたり約300万トンのゴミが排出されています。この数字は2025年までに倍増すると予想されています。そして、現状のままでいけば、今世紀末には1日あたり1,000万トンという途方もない量の固形廃棄物が発生することになります。
廃棄物を生み出すのは工場だけではありません。生物として、私たち自身も自らの排泄物を生み出しています。そして、地球上に75億人の人々が暮らす現代において、その排泄物は膨大な量に上ります。デイヴィッド・ウォルトナー＝トーヴスは著書『排泄物の起源』の中で、人間の排泄物の爆発的な増加を次のように描いています。「紀元前1万年、地球上には約100万人が住んでいました。つまり、5500万キログラムの排泄物が小さな山となって地球上に散らばり、草や果樹にゆっくりと栄養を与えていたのです。…2013年には、地球上の人口は70億人を超え、人間の排泄物の総量は年間約4億トン（4000億キログラム）に達しました。」
人間の生物学的廃棄物と製造された固形廃棄物がこのように膨大な量になると、すべてが一瞬にして消えてしまうのは壮大な魔法のようです。
しかし、ゴミ収集業者が登場する以前は、人々は文字通り自分の糞を処理しなければならなかった。糞は私たちの目の前で蒸し暑く、ハエがたかり、悪臭を放っていたため、逃げることはできなかった。セサミストリートでおなじみのブルックリンの玄関ホールは、オランダ建築から持ち込まれただけではなく、19世紀の廃棄物処理方法でもあった。階段が客間の床に上がっているのは、当時のニューヨークでは人々が窓からゴミをそのまま街の道路に投げ捨てていたためである。ゴミは非常に高く、冬には雪や馬の糞（馬の糞は毎日1,000トンの肥料と227,000リットルの尿が堆積していた）と混ざって1メートルにまで達したため、玄関ホールのおかげで人々はゴミの上に上がり、安全に玄関から入ることができていた。
19世紀の廃棄物管理は、腐肉食の犬、ネズミ、ゴキブリによって補助されていましたが、街路の清掃を担っていたのは主に豚でした。アメリカ合衆国では、人口1万人以上の大都市には豚舎が特別に設けられました。私たちのゴミは豚たちの夕食となり、1日平均1トンの廃棄物を75頭の豚が消化していました。当時のニューヨーク市を描いた絵画には、こうした放浪する豚が描かれていることは珍しくありません。絵を描いたヨーロッパ人にとって、都会の豚は目新しいものでしたが、ニューヨークの人々にとって、豚が街路を野生化しているという事実は、ほぼ当たり前のことでした。
1840年代まで、ウォール街には何千頭もの豚が放し飼いにされていました。今日では、このエリアは銀行家や大金持ちの街として知られていますが、ウォール街という地名は、元々はオランダ語の「de Waal Straat」に由来し、豚が通りや住民の庭を傷つけないように設置された高さ3.5メートルの柵に由来しています。
パリでも、ゴミや排泄物が街路に溢れていました。フランス人は4世紀も前に初めて衛生作業員の組織を設立し、都市廃棄物の管理を始めました。しかし、街路の汚物は根深い問題となり、1539年にフランス国王は不衛生な状況に対処するための勅令を発布しました。
神の恩寵によりフランス国王フランソワは、ここにいる皆様、そしてこれから来る皆様に、我らが良き都市パリとその周辺地域にもたらされた著しい荒廃に対する憤りを表明いたします。パリは多くの場所で廃墟と破壊に陥り、馬車や馬での旅は、大きな危険と不便を伴わずにはいられません。この都市とその周辺地域は、長らくこの悲惨な状態に耐えてきました。さらに、泥、動物の排泄物、瓦礫、その他の残骸で汚れ、満ち溢れており、誰もがあらゆる理性に反し、先人たちの慣例にも反して、それらを戸口に積み上げて放置してきたため、あらゆる勇敢な有能な人々に、大きな恐怖と更なる不快感を与えています。
パリでは、廃棄物は私的な問題となった。路上に捨てる代わりに、パリ市民は裏庭に汚水溜めを作るよう命じられた。必然的に、近隣の悪臭とコレラの流行は、耐え難いものとなった。2フランス人は、中国人が何千年も前から行ってきた方法に切り替えた。それは、人々の排泄物を「し尿」、つまり婉曲的に農耕用の肥料として使われる人間の排泄物に変えるという方法だった。
1800年代までに、成長を続ける都市は、都市とは本質的に、廃棄物を大規模に局所化し、集中させるという現実に気づきました。適切な言葉が見つからないのですが、都市は巨大な糞山を生み出す原動力と化しました。中国人は、人口密集地域から排泄物を回収し、農村部に還元することで、この状況を緩和してきました。そこでは、排泄物は廃棄物ではなく、茶色の金でした。人糞は土に還り、国民を養うために使われたのです。実際、このシステムは非常にうまく機能し、最近まで中国は肥沃な土壌と持続可能な農業で有名でした。数千年にわたり、中国では人糞の約90%がリサイクルされ、国の肥料の3分の1を占めていました。
少しの間、あなた自身の消化器系への貢献について考えてみてください。平均して、私たちは年間約50～55キログラムの便と約500リットルの尿を排泄します。しかし、この「廃棄物」には貴重な栄養素が含まれています。ドイツ国際協力機構（GIC）によると、年間で約10キログラムの「窒素、リン、カリウム化合物、つまり植物の成長に必要な3つの主要栄養素」が、しかもほぼ適切な割合で含まれているということです。一人の排泄物は、年間200キログラム以上の穀物を肥料として育てるのに十分な量です。
日本人は糞の価値も認識していました。江戸時代（1603～1868年）、現在の東京にあたる地域では、日本人は循環型農業を営んでおり、「しもごえ」（「人の尻から出る肥料」と訳される）は持続可能な農業にとって不可欠なものとなりました。畑の近くの道端には、旅人のためにバケツが用意され、排泄物をそのまま残すよう奨励されていました。デイヴィッド・ウォルトナー＝トーヴスはこう記しています。「17世紀の江戸は、野菜やその他の農産物を船に積んで大阪に送り、大阪の人間の排泄物と交換していました。
都市と市場が拡大し（1721年までに江戸の人口は100万人に達した）、集約的な水田耕作が進むにつれて、し尿を含む肥料の価格が劇的に上昇した。18世紀半ばまでには、糞尿業者は支払いに野菜だけでなく銀も求めるようになった。」
汚物は高値商品となっていた。家主は、建物の入居者が減れば家賃を値上げすることができた。なぜなら、家主の収入を補填してくれる排泄者が減れば、物件の経営は利益が減るからだ。政府ではなく民間の仲介業者が運営する事業であったため、下越の価格は家主によって決められ、農家との対立を招いた。農家はしばしば高値で買い叩かれていた。
糞には良いものと悪いものがありました。金持ちの糞も確かに臭いがしましたが、より高く評価されていました。農民によると、金持ちはより多様な食事を摂っていたため、糞の栄養価も高かったそうです。3価値については、下越の価格は需要に左右されましたが、最盛期には1世帯あたり145文まで高騰しました。ちなみに、1805年には100銅貨でキノコ、漬物、ご飯、スープが付いた豪華な昼食を買うことができました。1800年代までには、人間の排泄物は非常に高価になり、盗むことは投獄につながる犯罪行為となりました。
人間の排泄物も、堆肥やその他の動物の糞尿と比較してランク付けされました。1849年に発行されたアメリカの雑誌『ワーキング・ファーマー』には、著名なドイツ農学者ヘムブシュタット教授の次のような言葉が引用されています。
一定量の土地に肥料を与えずに種を蒔くと、使用した種子の 3 倍の収穫が得られるとすると、同じ量の土地
で、古い牧草、腐った草や葉、庭の植物などで肥料を与えると、蒔いた量の 5 倍
、牛糞
では 7 倍、鳩糞では 9 倍
、馬糞では 10 倍、
ヤギ糞では 12 倍、
羊糞では 12 倍、
人間の尿や雄牛の血では 14 倍の収穫が得られます。
しかし、ステルコレーションという高度な技術に精通した人々にとって、常にリストのトップに挙げられる排泄物がありました。世界最高の肥料といえば、グアノに勝るものはありませんでした。
歴史上、人々は様々な理由で戦争を起こしてきましたが、1864年から1866年にかけてのグアノ戦争は、鳥の糞の領有権をめぐって戦争が勃発した最初の例と言えるでしょう。4ペルーにとって、グアノはまさに金鉱でした。スペインはこれを知り、権力を取り戻し、旧植民地から奪還しようと決意しました。その結果、チリも2年間続いたこの戦争に参戦し、南米諸国は旧植民地支配者から逃れるために共に戦いました。
船でチンチャ諸島に来ると、その姿を目にするずっと前から、その匂いを嗅ぎ取ることができます。ペリカン、カツオドリ、ウミガラスのコロニーが営巣するペルーのこの群島は、かつて100万羽以上の鳥たちの生息地でした。1羽あたり1日約20グラムの貴重な糞を落とし、年間で約1万1000トンの糞を落としていました。何世代にもわたって、この地域は雨量が少なく、塚は山へと成長しました。そして1800年代初頭には、チンチャ諸島のグアノは10階建て以上の高さになりました。
グアノが強力な肥料としての性質を持つことは、何世紀にもわたって地元の人々に知られており、彼らはそれを「ワヌ」と呼んでいました。海鳥の排泄物は、海洋窒素を豊富に含んでいるため、特に強力です。海鳥は大量のカタクチイワシやプランクトンを餌として利用し、「生物学的ポンプ」として窒素を陸上生態系に送り込みます。5この土壌肥沃化の恵みは非常に高く評価されており、インカ人にとって海鳥を殺すことは死刑に等しい行為でした。
ヨーロッパ人がその価値に気づいたのは、1804年に探検家アレクサンダー・フォン・フンボルトが初めてグアノを持ち帰った時でした。初めてグアノを自分の土地で使用した農民にとって、その効果は奇跡のようでした。疲弊した土壌はたちまち肥沃になり、作物の収穫量は30%も増加したのです。通常の堆肥とは異なり、グアノは特別な糞でした。ある専門家によると、その効果は35倍もあったそうです。
科学ライターのトーマス・ヘイガーが指摘するように、1850年までにチンチャ諸島――鳥の糞に覆われた不毛の島々――は「1エーカーあたり…地球上で最も価値のある不動産」となっていた。「グアノ・マニア」が蔓延し、毎年数万トンのグアノが輸出され、ペルー経済の最大60%を占めていた。
アメリカ人は自国のグアノ資源の確保に熱心で、1856年8月18日にグアノ諸島法を可決しました。この法律は、グアノの鉱床を発見した島々に対し、米国が領有権を主張することを実質的に認めるものです。同法第1条には、「米国市民が、他国の政府の合法的な管轄権内になく、他国の市民によって占領されていない島、岩、または鍵でグアノの鉱床を発見し、それを平和的に占有し、占領した場合、当該島、岩、または鍵は、大統領の裁量により、米国に属するものとみなされる」と規定されています。現在までに、太平洋とカリブ海の100以上の島々が領有権を主張されており、グアノが枯渇した後にほとんどの所有権は放棄されましたが、同法は現在も有効です。
最終的に、それがチンチャ族の問題となりました。グアノは有限の資源であり、採取した量ほど早く補充することはできませんでした。グアノ戦争（スペインがチリとペルーの連合軍に敗れた戦争）の頃には、グアノは10年分も残っていませんでした。それがなくなると、ペルーは破産しました。
ある男が、この災難が迫っていることを予見し、ヨーロッパは間もなく、比喩的に言えば、非常に深刻な状況に陥るだろうと悟った。主要なグアノ源が枯渇したため、肥料業界はチリ産の硝酸塩へと目を向けていた。それは砂漠で見つかる白い粒状の物質で、次善の策とされていた。しかし、イギリス人科学者ウィリアム・クルックスが計算してみた。彼の推計によれば、現在の需要ペースでは、硝酸塩でさえ数十年以内に枯渇してしまうだろう。
1898年、英国科学振興協会会長演説で、この高名な化学者は満員の聴衆を前に、力強い警鐘を鳴らしました。「英国およびすべての文明国は、食糧不足という深刻な危機に直面しています。人口が増えるにつれて、食糧資源は減少しています。…私はこの巨大なジレンマからの脱出の道筋を示したいと思っています。危機に瀕する地域社会を救わなければならないのは化学者です。実験室を通して、飢餓を最終的に豊かさに変えることができるのです。…大気中の窒素固定は、化学者の天才を待ち受ける偉大な発見の一つです。」
クルックスが切実に求めていたのは、合成肥料の開発だった。しかし、彼の予言的な発言にもかかわらず、世界は、この肥料が文字通り無から生まれるとは知る由もなかった。
それは、誰も聞いたことのない偉大な発明と呼ばれています。ハーバー・ボッシュ法がなければ、地球上の人口の半分は今日生きていなかったでしょう。この法則は、当時の二大肥料源、つまり今やほとんど枯渇したペルーの鳥の糞と、戦略的に確保されていたチリの砂漠の硝酸塩に頼ることなく、世界に食料を供給する方法を化学者たちに訴えたクルックスの呼びかけに応えて開発されました。6
前述の2つの供給源に共通していたのは、固定窒素が豊富だったことです。窒素は私たちの周りの空気中に豊富に存在し、呼吸する量の78%を占めていますが、植物が土壌から吸収する必要がある窒素は、固定窒素という別の形で存在します。陸上では、窒素は2つの方法のいずれかで自然に生成されます。1つ目、そして最も劇的な方法は雷です。嵐の際には、強力な雷が大気中の窒素の強固な結合を切断します。これが水と接触すると、窒素は硝酸の形になり、土壌に浸出します。2つ目は、特定の豆類やマメ科植物と共生関係を築いた細菌によるものです。これらの細菌は複雑な酵素群を用いて窒素結合を切断し、植物の根に窒素を供給します。7
空気中の窒素は「使えない」と考えられています。なぜなら、N 2分子は2つの窒素原子が非常に強く結合した構造をしており、これは自然界で最も強い結合の一つだからです。原子は非常に強固に結合しているため、分解するには1000℃もの膨大なエネルギーが必要です。そのため、私たちは大気中の窒素を吸い込んだり吐き出したりすることはできますが、この状態では不活性であり、体内に吸収されることはありません。私たちの血液、皮膚、髪の毛を構成する窒素は、私たちが摂取する食物から得られます。そして、窒素は不可欠なものです。窒素は生物のあらゆる遺伝子とあらゆるタンパク質に存在します。窒素はDNAの原子核を支えているため、窒素なしでは私たちは生きられません。
ハーバー・ボッシュ法の真価は、空気中から窒素を「採掘」できることでした。発明者である科学者フリッツ・ハーバーと、それを工業化した技術者カール・ボッシュにちなんで名付けられたこの発明は、世界に無限の肥料を約束しました。ついに、枯渇することのない供給源が発見されました。なぜなら、大気中の窒素はどこにでも存在するからです。しかし、この「合成肥料」は巧みな化学反応に頼っていたとはいえ、製造は容易ではありませんでした。このプロセスを大規模に生産するには、ドイツ人は新たな大きな課題に直面しました。世界最大の機械を建造する必要があったのです。
彼らが使用したドイツのロイナにある工場は、ほぼ 8 平方キロメートルの広さがあり、「小さな都市ほどの大きさ」でした。8 工場には、ガスを 200 気圧に加圧できる巨大なコンプレッサーが設置されていました。トーマス・ヘーガーが著書『空気の錬金術』で述べているように、この圧力は「現代の潜水艦を粉砕する」のに必要な圧力とほぼ同じです。プロセスそのものはそれほど複雑ではありません。窒素と水素のガスを高温に加熱し、鉄触媒9 の上を循環させることで、反応のエネルギー閾値が下がります。
その後、この混合ガスに非常に高い圧力と熱が加えられることで、水素と窒素の原子が分解し、新たな結合が形成され、液化アンモニア、すなわちNH3として機械の反対側から出てきます。空気中の窒素を利用することで、ハーバーとボッシュは植物に栄養を与える全く新しい方法を生み出しました。ドイツ人が言ったように、それは「空気からパンを得る」ことでした。彼らは「空気からパンを得る」ことができたのです。
今日、世界中の工場がハーバー・ボッシュ法を用いて合成窒素肥料を製造しています。2016年には1億4,600万トンが生産されました。そして、人口が増加するにつれて、需要も増加します。実際、合成窒素の生産と人口増加は密接に関連しています。1900年の16億人から今日の76億人を超えるまで、たった1世紀で人類の人口がどのように急増したのか疑問に思ったことはありませんか？それは、もはや食料生産に肥料を使用しなくなったからです。この固定窒素形態は、殺虫剤や新しい作物の品種の開発と相まって、いわゆる「緑の革命」をもたらしました。人類は地球を飼いならし、その結果、その数は爆発的に増加しました。合成肥料を用いて空気を食料に変えるという、全く新しい方法で食料を供給できるようになりました。
しかし、マトリックスにはもう一つ落とし穴があります。食物連鎖の窒素の半分は現在合成されているため、 DNAの窒素の半分はハーバー・ボッシュ工場から来ているのです。
記事内の販売リンクから商品をご購入いただくと、少額のアフィリエイト報酬が発生する場合があります。仕組みについて詳しくはこちらをご覧ください。
WIREDのその他の素晴らしい記事
- 「壁はしばしば崩壊し、予期せぬ結果をもたらす」
- AC が地球を破壊するのではなく救うのに役立つとしたらどうなるでしょうか?
- Amazonで安全に買い物をするプロのヒント
- 「誰かを殺したいなら、私たちが適任です」
- キティホーク、空飛ぶ車、そして「3D化」の課題
- 🏃🏽♀️ 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。
- 📩 毎週配信されるBackchannelニュースレターで、さらに多くの内部情報を入手しましょう
