南極の先端部に生息する小さな動物の体内から、マイクロプラスチックが見つかった。
これらの動物によってマイクロプラスチックが土壌に広がり、植物と土壌の健全性の双方に影響を及ぼす可能性がある。
マイクロプラスチックは、海洋におけるプラスチック汚染の拡大によって生じる。
サウス・シェトランド諸島最大のキングジョージ島は、南極大陸最北端から120km、船でおよそ1日の距離にある。荒涼としたこの島には、アザラシやペンギン、いくつかの科学基地があるほか、目立ったものはほとんどない。大陸本土に比べれば気候は穏やかだが、夏でも気温は氷点をわずかに上回る程度で、島のほぼ全域が氷に覆われている。ここでマイクロプラスチックが食物網に入り込むなら、地球上のほぼどこでも同じことが起こりうる。
まさにそれを、私たちはキングジョージ島で見つかった小さな生き物の体内からマイクロプラスチックを探すなかで、同僚たちと発見した。王立協会の学術誌に掲載された私たちの研究結果は、Biology Letters、マイクロプラスチックが土壌の食物網に不可欠な一部となりつつあることを示している。
マイクロプラスチックとは、数ミリメートルより小さく、通常はさらに微細なプラスチック片である。こうした破片は、毎年生産される数億トンものプラスチックから剥がれ落ち、全体として膨大な量の廃棄物となる。プラスチックは分解が非常に遅いため、最深部の海底から北極・南極に至るまで、環境中に著しく蓄積してきた。
プラスチックが環境に及ぼす影響についての証拠の大半は水生生態系に関するものだが、プラスチック汚染が植物や土壌にも影響を与えていることを示す証拠も増えている。しかし、プラスチックが陸上の食物網に実際どの程度入り込んでいるのかは、まだ明らかではない。そこで私たちの新たな研究が役立つ。
この研究では、シエナ大学の同僚であるエリサ・ベルガミとイラリア・コルシが主導し、私たちはCryptopygus antarcticusに焦点を当てた。これは「トビムシ」の一種で、南極トビムシとしても知られている。トビムシは体長がミリメートルからサブミリメートルほどで、昆虫に非常に近縁な動物であり、世界中のあらゆる土壌において重要な存在だ。
私たちが分析したこの種は、南極の土壌食物網の中核を担う一方、世界中の土壌に生息する数多くの微小動物を代表する存在でもある。私自身、2005年に南極のトビムシの個体群を研究したが、当時は、汚染源から遠く離れているように思われた南極の土壌にいるこの動物が、プラスチックを摂取する可能性があるとは考えていなかった。
しかし今回は、ベルガミがキングジョージ島でサンプルを採取し、ポリスチレンフォームの上に生えた藻類、コケ、地衣類を食べるトビムシを見つけた。このフォームは、浜辺に打ち上げられたまさに雑多なごみで、一般的な包装材に使われるものと同じ種類のポリスチレンでできていた。現在、世界中の浜辺に漂着しているプラスチックごみと同じ種類だ。
私たちは、これらの土壌動物がポリスチレン片を摂取しているかどうかを知りたかった。もちろん、肉眼ではほとんど見えない動物の腸の中から、微細なプラスチック片を見つけるのは簡単ではない。そこで赤外分光法を用いた。これは、犯罪現場で法科学者が塗料の微細な傷を分析し、元の車を特定するために使う技術と同種のものだ。この新しい手法によって、ついにトビムシの腸内にあるポリスチレンの微細片を確認できた。
どのような影響が考えられるだろうか。トビムシのような土壌動物は微小だが、土壌1平方メートルあたり数万から数十万匹も生息することがある。その数の多さから、トビムシは土壌の全層にわたってマイクロプラスチック片を運び、広く再分配する可能性がある。マイクロプラスチックも、小さいながら非常に数の多い土壌動物も、あらゆる場所で見られるため、プラスチックの再分配は地球規模の過程かもしれない。
マイクロプラスチックが、化学汚染や気候変動といった深刻な環境圧力と比べてどのような影響を及ぼすのかを本当に理解するには、さらに研究が必要だ。それでも、海洋性南極地域のトビムシでさえマイクロプラスチックを摂取しているのなら、それらがすでに土壌食物網に深く入り込んでおり、植物と土壌の相互作用に悪影響を及ぼしている可能性は非常に高い。今後、私たち研究者はその影響を定量化し、マイクロプラスチックが物質の地球規模の循環にどう組み込まれているのかを正確に明らかにする必要がある。