マイクロファイバーは、海に漂うマイクロプラスチックの最大91%を占めている。
新たな研究で、プリマスの研究者らは、ポリエステル製マイクロファイバーに長期間さらされると、イガイが小型化し、成長速度も遅くなることを発見した。
イガイは、二枚貝と呼ばれる貝類のグループの一種であり、海洋の食料安全保障において重要な役割を担っている。
イガイの成長速度の低下は、生態系全体に影響を及ぼしうると、The Conversation は報じている。
プラスチック汚染は海洋生物にとって脅威となっている。ビーチに散乱するレジ袋、ボトル、ストローは、長らく危険な存在として認識されてきた。しかし、5mm未満の微細なプラスチック片――マイクロプラスチック――も主要な発生源となっている。
マイクロファイバーは、最も一般的なタイプのマイクロプラスチックであり、最大91%を占めている。これらの極めて微細な繊維は、繊維製品から排出されており。衣類の着用や洗濯、また海洋機器の風化や摩耗によっても発生している。
海洋生物はこれらのマイクロプラスチックに遭遇し、さらには摂取もしている。水中の有機粒子をろ過して摂餌する貝類は、特に影響を受けやすい。ある研究では、貝類は他のほとんどの海洋生物よりもはるかに高濃度のマイクロプラスチックを摂取していることが明らかになった。
プリマス海洋研究所において、私と同僚は研究し、体長わずか1cmの若い青い貝（ムラサキイガイ）に対するマイクロファイバーへの曝露の影響を、3か月にわたって調べた。一般に、若い個体は成体よりも環境変化に対して脆弱である。例えば若いイガイは、野生での死亡率が高く、その主な原因は捕食である。したがって、若いイガイに対するマイクロプラスチック汚染の影響は、極めて深刻なものとなる可能性が高い。
ポリエステル製マイクロファイバーに長期間さらされると、イガイが小型化し、成長速度も遅くなることがわかった。
ムラサキイガイは、生態系全体の動向を示すため、科学者にとって重要な指標生物である。絶えず水をろ過するため、ムラサキイガイは汚染物質にさらされており、水質の良い指標となる。イガイは、二枚貝と呼ばれる貝類のグループの一種として、海洋の食料安全保障においても重要な役割を担っている。したがって、野生でも成長の低下が起きている場合、海洋生態系と二枚貝養殖産業に大きな衝撃を与えかねない。
小型化したイガイ
温度管理された実験室において、私たちはイガイを、サイズが0.01mmから0.5mmの間のポリエステル製マイクロファイバーに、1リットルあたり8本と80本の2つの濃度でさらした。また、イガイを1リットルあたり80本の綿製マイクロファイバーにもさらした。
科学者らは、海洋マイクロプラスチックの濃度が、海水1リットルあたり10粒子であることが一般的であると確認している。したがって、本研究で用いた濃度は、自然環境を代表するものである。
ポリエステル製マイクロファイバーの高濃度にさらされた青いイガイは、マイクロファイバーにさらされていないイガイと比べて有意に小型化し、平均で36%低い成長速度を示した。この結果は、ポリエステル製マイクロファイバーの最も高い濃度にさらされたイガイでのみ観察された。綿製マイクロファイバーへの曝露では、若いイガイの成長速度に有意な低下は見られなかった。
エネルギーを賢く使う
毒性研究により、マイクロプラスチックは成体のイガイにおいて分子および細胞レベルでの損傷を引き起こしうることが示されている。ある研究では、ポリエチレン製マイクロプラスチック粒子に6時間さらされた後、イガイの細胞に強い炎症反応が記録された。
プラスチック製マイクロファイバーへの曝露に対応したイガイの成長低下は、エネルギー収支（摂取したエネルギーと消費したエネルギーのバランス）の変化に起因している可能性がある。これらの変化は、イガイがマイクロファイバーの摂取を避けるために摂餌行動を変えたり、摂取したマイクロファイバーの処理に成長からエネルギーを振り向けたり、あるいはこれらのマイクロファイバーによって生じた損傷の修復にエネルギーを振り向けたりすることによって生じうる。
イガイの成長速度の低下は、ひいては生態系全体にも影響を及ぼしうる。
若いイガイは急速に成長し、12〜24か月で市場規模に達する。しかし、彼らは互いにも、他の種とも、食料と生息空間を奪い合わなければならない。成長の速度が上がらない若いイガイは、他の種に競争で負けたり、より高い捕食圧にさらされたりする可能性がある。
小型のイガイは栄養価も低い。カニなどの捕食者は、ツブガイ類、ヒトデ類や多くの鳥類は、これらの小型のイガイをより多く食べざるを得なくなる可能性がある。このことは、イガイとその捕食者の両方の個体数に影響を及ぼしうる。
ヒトは魚介類の消費者として、小型のイガイの影響も受けることになる。カキ、イガイ、ホタテガイだけでも、世界人口に対して毎年800万トン以上の食料を供給している。しかし、成長速度が低下すれば、イガイが収穫可能なサイズに成長するまでにより長い時間がかかる。個体が小型化し、市場への出荷までの期間が長くなることで、将来的に二枚貝養殖の収益性が低下する可能性がある。
汚染された海域
マイクロプラスチックは、若い青いイガイの成長に明確な影響を与えている。しかし、実際の影響はさらに深刻である可能性がある。
一部のより汚染された海洋環境では、科学者らはマイクロプラスチックの濃度が最大1リットルあたり182粒子に達することを確認している。これは、私たちの実験で用いた濃度の2倍以上である。別の研究でも、多くの粒子は小さすぎて捕捉・計数できないため、海洋中のマイクロプラスチック濃度は現在確認されているよりもさらに高い可能性があることが示唆されている。
本研究は、海洋生物へのマイクロプラスチックの影響を評価する際には、長期的な実験を行うことの重要性を浮き彫りにしている。マイクロプラスチックへの曝露による生物の細胞や組織への影響は、短期間でも明らかになりうる。
しかし、個体群全体にとって最も重要な、環境上関連する濃度のマイクロプラスチックが成長、繁殖、生存に及ぼす影響については、はるかに長い観察期間が必要である。
海洋環境は、すでに乱獲と気候変動によって脅かされている。私たちの研究のような研究は、マイクロファイバーやその他のマイクロプラスチックが海洋の生物に与える有害な影響を明らかにし始めている。
