海洋は、相互につながった複雑で動的なシステムの集合体です。過去50年間の急速な経済成長により、人類の生態学的フットプリントは数桁拡大し、現代文明の安定を支える複数の境界を越えてきました。
世界各地で、化学的、物理的、生物学的なさまざまなシステムが地球規模で変化しています。漁業、大規模な沿岸開発、汚染、気候変動などの圧力は指数関数的に高まっており、海洋システム全体が不可逆的な臨界点に危険なほど近づいています。これは、私たちが飲む水や食べる食料、そして世界の安定した気象パターンに深刻な影響を及ぼします。
現在、科学者たちが懸念している海洋の25の臨界点を紹介します。
酸素の減少
世界の海洋では酸素が失われており、深海では低酸素海域が急速に広がり、海洋生物に影響を及ぼしています。低酸素海域は過去50年間で170万平方マイル拡大し、地球温暖化によって海洋中の酸素量は世界全体で2％減少しました。海洋の水温が1度上昇するごとに、酸素が引き出され、海水中の酸素濃度も同じ割合で低下します。今世紀末までに、海洋の酸素量は3～6％減少する可能性があります。この酸素の減少は海洋生物に大きな影響を及ぼし、一部を死滅させる一方、ほかの生物の生息にも影響しています。とりわけ、もともと酸素濃度が低い深海に生息する生物への影響は深刻です。
酸性化の進行
過去50年間で海洋の酸性度は30％高まりました。二酸化炭素（CO2）が海水に溶けると炭酸が生成され、海洋の酸性度が高まります。すでに南極海では、酸性化した海水が浮遊性生物の炭酸カルシウムの殻を溶かしています。酸性化が抑えられなければ、食物連鎖が乱れ、生態系全体が崩壊するおそれがあります。
プランクトンの減少
植物プランクトンは海洋の食物網を支え、世界の酸素の半分を生み出し、大気中のCO2を吸収して気候変動を緩和します。しかし、その個体数は1950年以降40％減少しました。科学者たちは、海面水温の上昇が代謝を変化させ、生産性を低下させていることが減少の原因だと考えています。
熱塩循環の乱れ
世界の海洋には海流のネットワークが広がり、それぞれ水の密度差によって駆動されています（熱塩循環、THC）。その中で最もよく知られているのが北大西洋の湾流です。気温上昇の結果、湾流の流れは過去30年間で30％弱まりました。地球規模のTHCが乱れれば、天候、気候、農業、文明に劇的かつ予測困難な影響が及ぶ可能性があります。
絶滅と地域絶滅の増加
人間の活動により、海洋動物15種がすでに絶滅しており、さらに多くの種が危機にさらされています。個体数の崩壊の兆候が見られるのは、マグロ、サメ、大型エイ、ウミガメ、海洋哺乳類、深海魚、ナンキョクオキアミ、海鳥などです。象徴的な存在で、文化的、さらには精神的にも人々にとって特別な意味を持つ種もいます。「クジラを救おう」という取り組みが大きな成功を収めたことは、同様の努力によって多くの種をかつての個体数と重要性を取り戻せるという希望を与えています。また、適切な政策と科学的知見により、商業的価値のみを持つ種の回復も支援できます。
氷河と氷床の融解（グリーンランド）
地球温暖化により、グリーンランドの氷の融解速度は1990年代以降、2倍になりました。南極に次ぐ規模の氷塊を抱えるグリーンランドからの融氷水は、海面上昇全体の3分の1を占めています。グリーンランドにある氷河の氷、66万立方マイルがすべて融解すれば、世界の海面は20フィート以上上昇します。グリーンランドの氷河から流れ出す淡水は、湾流を含む熱塩循環を乱す可能性もあります。
氷河と氷床の融解（西南極）
厚さが最大9,000フィートに達する南極の氷床には、世界の地表淡水の70％と、世界の淡水氷の90％以上が含まれています。西南極氷床（WAIS）は面積が53万立方マイルに及び、その大部分が海面下にあるため、特に融解しやすい状態です。WAISが失われれば、世界の海面は15フィート以上上昇し、社会と経済に壊滅的な影響が及びます。
北極の融解（海氷）
北極海の海氷は10年ごとに13％減少しています。この地域では、過去10万年間で初めて、2025年までに夏季に氷がなくなると予測されています。海氷が減少すれば、海洋生態系は大きく乱れます。特に、ホッキョクグマやアザラシなど氷に依存する野生生物や、一部の漁業への影響が深刻です。
暴風雨の激化
海洋の熱は気象システムや嵐の発生を促します。海洋の温暖化により、1970年代以降、熱帯地域で発生するハリケーン、台風、破壊的な嵐の勢力と継続時間が50％増した可能性があります。海面水温の変化は、地球全体で気象パターンをさらに不規則にし、人々の健康、農業、経済活動に広範な影響を及ぼしています。
乱獲
世界の漁場の約30％は、過剰に利用されているか、資源が枯渇しています。有害な漁法は生息地を破壊し、魚類の個体数にも損害を与えます。20～50年生きるクロマグロなど一部の種は、過去40年間で個体数が90％以上減少し、完全に回復するには数十年かかります。問題の大きな部分を占めるのが、報告されていない漁獲であり、無規制の漁業による漁獲量は年間1,100万トンを超えています。
魚類の極方向への移動
海水温の上昇に伴い、魚類の個体群はより冷たい海域へ移動しています。現在の気温上昇予測に基づくと、個体群は10年ごとに極方向へ約10マイル移動すると推定されています。適応や移動ができない種は減少、または消滅するでしょう。魚類の移動は、これまで魚に依存してきた地域社会に経済的な影響を及ぼす可能性があります。
サンゴ礁の絶滅
2050年までに、熱、乱獲、沿岸開発により、すべての熱帯サンゴ礁の90％が絶滅の危機にさらされます。湧昇流や海流によって冷やされる場所など、特定の場所ではサンゴ礁が生き残る可能性がありますが、ほとんどの熱帯地域では大きな損失が生じ、サンゴ礁に依存する地域社会も同様の被害を受けるでしょう。さらに、海洋酸性化の進行（前述）により、サンゴを形成する炭酸カルシウムの生成がますます妨げられる可能性があります。
水没する国々
今世紀末までに、世界の海面は1～3メートル上昇する可能性が高いでしょう。キリバス、モルディブ、マーシャル諸島、ツバル、ニュージーランド領トケラウなど、平均標高が約3メートルの島嶼国は、大胆な適応策を講じない限り、水没や嵐による高潮で居住不能になります。世界全体では、低地の沿岸地域から10億人以上が避難を余儀なくされるでしょう。
黒海の生態系崩壊
1970年代の乱獲に続いて、1980年代に汚染と侵略的外来種の大発生が起きたことで、黒海の生態系は崩壊しました。東ヨーロッパと西アジアを隔てる面積43万6,400平方キロメートル（km2）の黒海沿岸には、6カ国で8,000万人以上が暮らしています。1990年代以降、汚染対策などの管理措置は良好な成果を上げています。
バルト海の生態系崩壊
世界最大の汽水域であるバルト海は、黒海と多くの共通点があり、同様の教訓をもたらしています。栄養塩汚染、タラ漁、海運の影響、有害な産業汚染、第二次世界大戦の兵器がもたらす危険が、いずれもバルト海の生態系を脅かしています。
海底採掘
ニッケル、コバルト、マンガンなどの希土類元素は、産業界で需要が高まっています。これらは陸上よりも海底に豊富に存在し、鉱石の品位も高いとされています。採掘現場が水深数千フィートに及び、環境規制の枠組みもまだ整備中であるため、採掘は困難です。すでにメキシコと同じ面積の海域で海底探査が認可されており、太平洋のクラリオン・クリッパートン断裂帯や、活動を停止した熱水噴出孔の周辺も含まれています。
海洋のデッドゾーンの拡大
海洋のデッドゾーンは、1960年代以降、発生頻度が10年ごとに2倍になっています。主な原因は、農業、畜産場、人間の排せつ物に由来する流出物など、陸上からの汚染です。これらが植物プランクトンの大規模な増殖を促し、やがて死滅・分解する過程で水中の溶存酸素を使い果たし、デッドゾーンが生まれます。地球温暖化により、世界各地のデッドゾーンはさらに悪化する可能性があります。
侵略的外来種の増加
本来生息しない地域に持ち込まれ、そこで生態系に定着した種は侵略的外来種と呼ばれ、生態系、経済、健康に悪影響を及ぼす可能性があります。船舶は侵略的な海洋生物種の主要な移動経路です。主な原因は、船がある場所でバラスト水を取り込み、別の場所で排出することです。生物種は船体や漂流物、ごみなどに付着して運ばれることもあります。近年、大西洋で増加している外来種で有毒なミノカサゴは、よく知られた例の一つです。
アラビア湾の塩分濃度
面積24万km2のアラビア湾は、アラビア海の最北端に位置し、イラン、イラク、クウェート、サウジアラビア、バーレーン、カタール、アラブ首長国連邦に囲まれています。これらの乾燥した国々にある淡水化プラントは、地域の4,300万人に1日500万立方メートルを超える飲料水を供給しています。淡水化の過程で排出される濃縮塩水は、地域のすべての海洋生物に影響を及ぼす可能性があります。
エルニーニョ現象の増加
エルニーニョ現象の発生数は10年ごとに増えており、地球温暖化によって発生頻度は2倍になると見込まれています。エルニーニョは、日射と周囲の気温によってインドネシア周辺の太平洋西部の表層水温が平年より3～5度上昇することで始まります。この暖水の塊はやがて南米沿岸へ向かって東進し、湧昇を妨げます。その影響は漁業や海鳥の個体数、世界規模の気象パターンに及びます。
騒音汚染
過去20年間で海運は4倍に増え、それに伴って水中騒音も増加しました。石油探査のための地震探査や、軍事用の低周波ソナーも強い音を発生させます。北極圏では、海氷の融解で石油探査が可能になったため、地震探査による音が増えています。効果的な「静かな海」の取り組みがなければ、人為的な騒音は海洋全体で着実に増加し、クジラやイルカなど多くの大型海洋生物に影響を及ぼすでしょう。
プラスチック汚染
海洋には5兆個を超えるプラスチックごみがあり、その数は年間800万トンのペースで増えています。過去50年間で20倍に増加したプラスチックごみは、今後20年間でさらに倍増すると予測されています。プラスチックはゆっくりと劣化してマイクロプラスチックになり、海洋生物に取り込まれます。その一部は私たちも食べています。最近の研究では、2050年までに海洋中のプラスチック片の数が魚の数を上回ると推定されています。
沿岸のマングローブ林の崩壊
沿岸開発により、世界のマングローブ林の60％以上が失われました。さらに毎年1％ずつ減少しています。このペースが続けば、保護されていないマングローブ林は今後100年以内にすべて失われる可能性があります。マングローブは二酸化炭素を取り込んで地球温暖化を緩和し、海洋生物の生育場となり、海岸線を侵食や洪水から守っています。その喪失は、多方面にわたる悪影響をもたらすでしょう。
有害藻類ブルーム
地球温暖化により、有害藻類ブルーム（HAB）の発生頻度、深刻度、地理的な広がりが増しています。HABは危険な毒素を産生し、海洋生物を死なせ、貝類を汚染し、皮膚や肺に刺激を与え、空気を汚染します。2016年にはHABによってチリの養殖サケの20％が死滅し、世界第2位のサケ輸出国である同国は10億ドルを超える損失を被りました。
メタンガスの放出
海洋中層の水温上昇によって、世界各地の海底堆積物からのメタン放出が増えている可能性があります。北西太平洋を対象としたある研究によると、この地域では海洋の温暖化によってメタンハイドレートがすでにガスに変化しています。その量は、1年間でメキシコ湾の2010年ディープウォーター・ホライズン事故により放出されたメタン量に匹敵します。メタンは温室効果ガスとして、CO2の30倍の温暖化作用があり、海洋で利用できる燃料源としての可能性も調査されています。
著者一同、この資料を査読してくださったスティーブン・カトナ博士に感謝します。
