世界の海洋には、包装材や漁具など、海上で時間の経過とともに分解される合成物から生じた、何兆ものプラスチック片が存在します。
海洋プラスチックについて現在知られていることの大半は、表層のネット採取に基づいています。水深15cmまでの水をろ過し、0.3mmを超える粒子を採取する方法です。
今回、海洋プラスチックの高解像度の深度プロファイルとしては初めてとなるデータを、学術誌 Biogeosciences およびデータリポジトリ Figshareで公開しました。
水中にあるプラスチックの大半は非常に小さく、幅は1mm未満でした。先行研究では、微小なプラスチックが海洋から見つからないことが指摘されていました。
この行方不明のプラスチックの少なくとも一部は、海面で通常、科学者が調査する層より深い場所で、今も海を漂流していることを示しました。
海洋プラスチック汚染の鉛直分布をより適切に把握することで、世界の海洋におけるプラスチック量、粒径、生態系への影響の予測が改善されます。
浮遊性プラスチックの鉛直分布
浮遊性プラスチックは、風や波によって生じる乱流により水中へ押し込まれることがあります。 モデル では、水柱の最初の数メートルでプラスチック粒子の数が急激に減少すると予測されています。しかし、これまでこの予測を検証するための亜表層の測定値はありませんでした。
私たちは、海面から水深5メートルまで、50cm間隔で試料を採取する新しい装置を開発しました。この装置を用いて、世界有数のプラスチック汚染ホットスポットの一つである北大西洋の「ごみベルト」を調査しました。
調査海域は、ごみベルトをどのように定義する場合でも、その範囲内にありました。右側に採取装置を示しています。
Reisserほか、2015年、Biogeosciences
浮遊性プラスチックは海面に集中しており、数濃度と質量濃度はいずれも水深とともに指数関数的に低下しました。それでも、風が強い場合、この低下はより緩やかでした。私たちの結果は、 科学モデルの予測と比較的よく一致しています。
風はプラスチックを海面から移動させますが、質量の大半はこの層にとどまります。
Reisserほか、2015年、Biogeosciences
海面下を見てみる
ベアフォート風力階級1、3、4での採取時に、水深0.5mより深い場所にあった各サイズ区分の硬質プラスチックの割合
Reisserほか、2015年、Biogeosciences
浮遊性プラスチックが、乱流によって深い水域へ押し込まれた後、海面に戻る速さは、海洋プラスチック汚染の深度プロファイルを予測するうえで重要なパラメーターです。小さなプラスチックほど上昇速度が遅く、そのため、より深い層へ運ばれやすいことが分かりました。
風が弱い状況でも、最も小さなプラスチックの多くは水中に隠れたままでした。これは、表層のみを採取する先行研究が、より大きなプラスチック片に偏っていることを示しています。
昨年、海洋科学者が主導した2つの主要な研究は、
Andres Cózar と Marcus Eriksen がそれぞれ、海洋から小さなプラスチックが大幅に失われていると結論づけました。私たちは、この「行方不明」のプラスチックの少なくとも一部が、海面のすぐ下にあることを示しています。
この影響をさらに定量化し、海上を漂流する浮遊性プラスチックの深度積分サイズ分布を推定できるモデルを開発するには、海上および実験室での研究をさらに行う必要があります。
次に何をすべきか？
海面下の海洋プラスチック試料は、依然として非常に限られています。海洋に実際にどれほどのプラスチックが存在するかを推定し、生態系への影響を理解するには、複数の水深での採取をさらに進めることが極めて重要です。
プラスチックがどの深さまで達するかを知ることは、さまざまな深度に生息する動物がプラスチック製品に遭遇し、接触する可能性を判断する助けになります。たとえば、空気呼吸をし、日常的な活動に海面を利用する海鳥、カメ、哺乳類では、プラスチックの 摂取 や 絡まりの割合が高くなっています。
海洋プラスチックは、海洋漂流の機会も増やし、生物相や生息地に損害を与えています。プラスチック製品には、 微生物、無脊椎動物 、魚類などが付着し、海洋を越えて拡散し、外来の生息地に侵入する可能性があります。
沿岸環境と外洋環境の双方における、海洋全体のプラスチック汚染量とその影響を推定することが緊急に必要だと、私たちは強調します。こうした研究は、この環境に流入するプラスチックを 減らそうとする 人々により適切な情報を提供し、この世界的な問題に対する 緩和策 を策定するうえで不可欠です。
本記事は、 The Conversationとの協力により公開されています。公開は、世界経済フォーラムが見解を支持することを意味しません。
アジェンダの最新情報を受け取るには、 週刊ニュースレターに登録してください。
著者：Julia Reisserは海洋学者で、西オーストラリア大学にてプラスチック汚染とウミガメを研究する博士課程候補者です。Charitha Pattiaratchiは西オーストラリア大学の沿岸海洋学教授です。Maira Proiettiはリオグランデ連邦大学海洋学研究所の教授です。
画像：ドゥラスで夕日を背景に航行するトロール漁船。アドリア海。REUTERS/Arben Celi。
