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ここにあるのは、だれかが実際に調べ、考え、作ってきたことを集めたメモです。気になったら、ページの下の「参考にした情報源」から、もとの本や記事、それを生み出した人たちに、直接ふれてみてください。このメモには書ききれないおもしろさが、そこにあります。

海の いちばん 深い ところに、ふくろが あった?

世界でいちばん深い海に、レジ袋があった ── 沈んだプラスチックの行き先

マリアナ海溝・水深10898mのレジ袋 ── 深海に届くプラスチックと、たまり場・生きもの・分解の研究

分野:海・釣り

マリアナかいこうの 10898メートルの ふかさで、スーパーの ふくろのような ものが 見つかって います。これは、しらべた きろくの 中で いちばん ふかい ところの ごみです。

水の 上に ういて いたはずの ごみが、どうして そんな 所まで いくのでしょう。どこに たまり、そこの いきものは どうなのか、この 記事で わかります。

世界でいちばん深いマリアナ海溝の、水深10898mの底で、レジ袋が見つかっています。日本のJAMSTECが集めた深海の映像の記録で、いちばん深い場所のプラスチックごみです[1]。

水面に浮かんでいたものが、なぜそこまで届くのでしょうか。沈む理由、たまりやすい場所、そこにすむ小さな生きものとの出会い、分解の研究までが分かります。

マリアナ海溝の水深10898mで、レジ袋が見つかっている。JAMSTEC(海洋研究開発機構)が集めた深海の映像・写真の記録のなかで、いちばん深いプラスチックごみだ[1]。

水面近くを漂うはずの軽いごみが、なぜ1万mを超える深さまで届くのか。沈む条件、海底でたまりやすい場所、海溝の小さな生きものの体内の粒、分解の実験までが分かる。

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1. いちばん ふかい ところで、なにが 見つかった?

1. 海溝の底で見つかったのは、どんなごみだったか

1. 深海デブリのデータベースと、10898mの記録

日本の 海の けんきゅうじょ(JAMSTEC)は、むかしから 深い 海に もぐる きかいで、しゃしんや えいぞうを とって きました。その きろくから、ごみを かぞえた ひとたちが います[1]。

5010回の せんこうで、人が つくった ごみは 3425こ ありました。3分の 1より 多い ものが、プラスチックです。いちばん 深かったのは、マリアナかいこうの ふくろ。10898メートルは、ふじさんの 3倍に ちかい ふかさです[1]。

ただし、これは この きろくの 中で いちばん 深い、という 意味です。この きろくの 中で いちばん 深い という 意味で、世界で いちばん 深いとは 言いきれません。

ところで、プラスチックの ふくろは かるくて、水に うきそうです。どうして しずんだのでしょう。

30年ぶんの映像を数えた研究

千葉早苗さんたちの研究チームは、1983年以降に撮られた、有人潜水調査船や無人探査機の映像と写真を調べました。5010回の潜航から、人が作ったごみが3425個数えられています[1]。

そのうち33%を超えるものが、大きなプラスチックでした。さらにそのなかの89%は、レジ袋のような使い捨て製品です。水深6000mより深い場所に絞ると、その割合はプラスチックが52%、使い捨て製品が92%に上がりました[1]。

いちばん深かったのは、マリアナ海溝の水深10898mで見つかったレジ袋です。富士山(3776m)の約2.9倍の深さにあたります[1]。ただし、この数字は「このデータベースの中でいちばん深い」という意味です。世界一と言いきることはできません。

浮かぶはずのレジ袋が、なぜ海の底にいるのでしょうか。

Chibaらは、JAMSTECの深海デブリデータベースにある1983年以降の映像・写真を解析した。5010回の潜航で人工のごみが3425個数えられ、33%超が大型のプラスチック、そのうち89%が使い捨て製品だった。水深6000m以深ではそれぞれ52%、92%に上がる[1]。33%は「見つかったごみのうち」の割合で、海のプラスチック全体の比率ではない。

最深の記録は、マリアナ海溝の水深10898mで見つかったレジ袋である。富士山の約2.9倍(10898÷3776)にあたる[1]。映像に写ったものを数えたデータの最大値であり、世界一の深さと断定する根拠にはならない。

では、本来は浮きやすいレジ袋が、なぜここまで届くのか。

2. ういて いた ふくろは、どうして しずむ?

2. 浮いていたごみが、沈むようになる理由

2. 生物の付着と浮き沈み ── モデル研究と駿河湾の映像

海に 出た プラスチックは、ずっと うかんで いる わけでは ありません。小さな いきものが、ふくろに くっつきます。すると、おもく なって、しずむことが あります[2]。

するがわんでも、水深 2000メートル ほどの 海で、2023年8月に レジぶくろや おかしの ふくろが ながれて いく えいぞうが とれたと、JAMSTECの 人が はなして います[3]。

ただし、小さな つぶは しずんだり うかんだり を くりかえして、海の そこまで とどかないかも しれません。これは コンピューターの よそうで、じっさいに たしかめた ものでは ありません[2]。

では、しずんだ ごみは、海の そこの どこにでも ありますか。

生きものが付くと重くなる

海面のプラスチックには、微生物や藻のなかまが付着します。付着物が増えると全体が重くなり、沈みはじめます[2]。

JAMSTECの中嶋亮太さんは、駿河湾の水深約2000mで、2023年8月の映像にレジ袋やお菓子の袋が次々と流れていく様子が写っている、と紹介しています。沈む理由としても、生きものが付いて重くなることを挙げています[3]。これは報道記事での紹介です。

小さな粒は、浮き沈みをくり返す?

オランダのチームが作ったモデルは、プラスチックの大きさや密度によって、浮く・沈む・上下をくり返すに分かれると予測しました。小さな粒は付着物の増減で上下をくり返し、海底まで届かないかもしれません[2]。コンピューター上の予測で、実測で確かめた結果ではありません。

沈んだ先の海底は、どこも同じように散らかっているのでしょうか。

海面のプラスチックは、微生物や藻類が付着して全体の密度が上がると沈む。Kooiらのモデル研究は、粒子の大きさと密度しだいで、浮く・海底へ沈む・上下に振動する、の3通りが生じると予測し、小さな粒子は海底に届かない可能性があるとした[2]。付着物の増減が浮き沈みを決めるという理屈で、実測による確認ではない。

実際の映像もある。JAMSTECの中嶋亮太氏の解説によれば、駿河湾の水深約2000mで、2023年8月の映像にレジ袋やお菓子の袋が次々と流れていく様子が写り、沈む理由として生物の付着が紹介されている[3]。ただし、報道記事で紹介された映像である。

沈む条件が分かったとして、海底のどこに、どれほど届くのか。

3. かいていの どこに おおいの?

3. 陸から1000km以上離れても見つかる ── 多い場所と少ない場所

3. 海底の密度の見積もりと「沈み込み先」の分布

日本の ちかくの 太平洋の 一ぶで しらべると、1キロメートル しほうに、17こから 335こ ほどの プラスチックが ありました。りくから 1000キロメートル いじょう はなれた 海でも 見つかって います[1]。

でも、ごみは どこにも 同じように ちらばって いる わけでは ありません。人や 工場の 多い 海岸の ちかく、海の そこの たにや くぼみに 多く、山や おねには すくないと まとめられて います[1]。

ただし、17〜335こは、しらべた 一ぶの もぐった ばしょの 見つもりです。海ぜんたいの へいきんでは ありません。

そうして たまった ごみの 近くで くらす いきものは、いるのでしょうか。

沿岸の近くの谷やくぼ地に多い

西部北太平洋の、水深1092〜5977mの一部の潜航を調べると、プラスチックの密度は1km²あたり17〜335個と見積もられました。陸から1000km以上離れた外洋でも見つかっています[1]。1km²は、1辺が1kmの正方形です。一部の潜航からの見積もりで、海全体の平均ではありません。

研究チームは、海底のごみは均等に散らばるのではなく、人口や産業の多い沿岸の近くや、海底の谷(海底谷)、くぼ地に多く、山や尾根には少ないとまとめています。そうした「たまりやすい場所」を、論文は「沈み込み先(sink)」と呼びます[1]。

では、そのたまり場で暮らす生きものは、どうなっているのでしょうか。

西部北太平洋の水深1092〜5977mの一部の潜航を解析すると、プラスチックの密度は17〜335個/km²と見積もられ、陸から1000km以上離れた外洋の深部でも見つかった[1]。一部の潜航の見積もりで、海域全体の平均ではない。

分布は一様ではない。人口や産業の集中する沿岸の近く、海底谷や窪地に多く、海山や海嶺には少ないとまとめられている[1]。重い、あるいは付着で重くなったごみが、地形の低いところへ集まる可能性を示唆するが、論文のまとめにとどまり、運ばれる仕組みの解明までは扱われていない。

ごみのたまり場には、生きものがいる。両者はどう出会うのか。

4. かいこうの エビの おなかに、つぶが あった

4. 海溝にすむ小さなエビのなかまの体に、粒が入っていた

4. 6つの海溝の端脚類と、消化管の微小粒子

海の そこの たにの ような ところを、かいこうと いいます。イギリスなどの けんきゅうチームは、太平洋の まわりの 6つの かいこうで、ヨコエビという 小さな エビの なかまを つかまえました[4]。

90ひきの うち 65ひき(72%より 多い)の おなかから、1つ いじょうの ちいさな つぶが 出て きました。マリアナかいこうでは 100%、ニューヘブリディーズかいこうでは 50%でした[4]。

ただし、つぶの 中には、ふくの せんいと にた 半分 人工の ものや、しぜんの せんいも あります。ぜんぶが プラスチックでは ありません[4]。

ふかい 海の 生きものが ごみと いっしょに うつる 絵も あります。ごみの しゃしんの 17%に、生きものが うつって いました[1]。うつって いただけで、ひがいを うけたとは かぎりません。

では、つぶが あつまる 場しょは、深い 海にも あるのでしょうか。

水深7000m以深で採れた90匹を調べる

ジェイミソンさんたちは、太平洋まわりの6つの海溝(水深7000〜10890m、マリアナ海溝のチャレンジャー海淵を含む)で、端脚類(ヨコエビのなかま)を90個体採りました。消化管を調べると、65個体(72%超)が、1つ以上の微小な粒を持っていました[4]。

海溝ごとの差は大きく、マリアナ海溝では調べた個体すべて(100%)、ニューヘブリディーズ海溝では50%でした[4]。

ただし粒の中には、レーヨンなどの半合成の繊維や、ラミーのような天然の繊維も含まれます。すべてがプラスチックというわけではありません[4]。

映像に写る生きものと、ごみ

先ほどの映像の研究では、ごみの画像の17%に深海の生きものが写っていました。冷水湧出域の生物群集にレジ袋が絡まっている例もあります[1]。写っていた割合で、被害を受けた割合ではありません。

粒をのんでしまう生きものがいる。では、粒そのものが海流で集まる場所はあるのでしょうか。

Jamiesonらは、太平洋周辺の6つの海溝(水深7000〜10890m、マリアナ海溝のチャレンジャー海淵を含む)で採集した端脚類(Hirondellea gigasなど)90個体の消化管を調べ、65個体(72%超)で1つ以上の微小粒子を確認した。海溝別ではマリアナが100%、ニューヘブリディーズが50%と開きがある[4]。

ただし粒子にはレーヨンなど半合成繊維や、ラミーなど天然繊維も含まれ、プラスチックだけの割合ではない[4]。映像の研究では、プラスチックごみの画像の17%に深海生物が写り、冷水湧出域の化学合成生物群集にレジ袋が絡まる例も含まれる[1]。17%は「写っていた」割合で、被害を受けた割合ではない。

端脚類が粒を取り込む場所で、ごみが濃く集まるところはあるのか。

5. つぶが あつまる 「たまり場」は、深い 海にも ある

5. 海底の流れが運ぶ「ホットスポット」と、生きものの多い場所

5. 底層流による濃集と、生物多様性の高い場所との重なり

地中海の 海の そこには、ゆっくり ながれる 水が あります。その ながれが、小さな つぶを はこび、どろが たまる ところに あつめて います[5]。

いちばん 多い ところでは、1メートル しほうの 広さに、小さな プラスチックの つぶが 190まんこ。海の そこで ほうこくされた 数では、世界で いちばん 多い といわれます[5]。ただし、これは 地中海の 一つの 海いきの、いちばん 多い ところの 数です。ふつうの 海の そこの 数では ありません。

この ながれは、深い 海に すむ いきものに、さんそや えいようも はこぶ そうです。それで、いきものの 多い 場しょは、つぶの たまり場にも なりうる と かんがえられて います[6]。まだ「なりうる」という よそうです。

ごみを ふやさないために、どんな とりくみが あるのでしょうか。

地中海の海底で、1m²に最大190万個

マンチェスター大学などのチームは、地中海のティレニア海の海底を調べました。深海の底層流(海底近くの流れ)が微小プラスチックを運び、堆積物がたまる場所に集めていました。ホットスポットでは、1m²に最大190万個。海底での報告値としては、世界最高です[5]。

ただし、190万個はいちばん多いホットスポットの数字です。海底の一般的な数ではなく、地中海の一つの海域の結果です。

生きものの多い場所とも重なる?

同じ底層流は、深海の生きものがすむ場所に、酸素や栄養も運びます。このため研究チームは、生物の種類が多い場所は、微小プラスチックが集まる場所にもなりうると指摘しています。調べた堆積物は水深およそ600〜900mとの報道です[6]。「なりうる」という推測で、確定した話ではありません。

集まってしまった粒を、深海で分解する方法はあるのでしょうか。

Kaneらは、地中海ティレニア海の海底で、熱塩循環に伴う底層流が微小プラスチックを堆積物の集積域に集めていることを示した。ホットスポットでは1m²あたり最大190万個で、海底での報告値として世界最高とされる[5]。最大値であり、海底一般の値でも、地中海全域の平均でもない。

この底層流は、深海の底生生物に酸素や栄養も供給する。そのため生物多様性の高い場所は微小プラスチックのホットスポットにもなりうる、と報じられている。調べた堆積物は水深およそ600〜900mとされるが、この数字は報道による[6]。示されたのは「なりうる」という推測で、重なりを実測で示したものではない。

では、いったん深海に入った粒や袋は、分解されるのか。

6. 深い 海で、とける ものは あるの?

6. 深海で生分解性プラスチックは分解するのか

6. 深海で生分解性プラスチックを分解した実験

日本の 近くの 海の そこに、とけるように つくった プラスチックを おいた けんきゅうが あります。おいた 場しょは、ふかさ 757〜5552メートルです[7]。

ためした ものの うち、ポリにゅうさんという 一つを のぞいて、多くが、びせいぶつの はたらきで ぶんかい されました。とても おそい はやさです。水深1000メートルでは 岸の かべに くらべ 5分の1から 10分の1、5000メートルでは 20分の1ほどでした[7]。

とける ように つくった ものの はなしです。ふつうの プラスチックが ぶんかいした わけでは ありません。ぶんかいできる あたらしい びせいぶつも、たくさん 見つかりました[7]。

東京大学やJAMSTECなどの共同研究は、生分解性プラスチックを日本近海5か所の水深757〜5552mの海底に3〜14か月置きました。試した素材のうち、ポリ乳酸をのぞく多くが、微生物で分解されました[7]。

ただし速さは地上よりずっとゆっくりで、水深1000mでは岸壁の5分の1〜10分の1、5000mでは約20分の1でした。分解できる新しい微生物も多数見つかっています[7]。

分解したのは、もともと分解されるように作られたプラスチックです。ふつうのプラスチックが分解したという意味ではありません。生分解性プラスチックそのものの話は、別のメモ「生分解性プラスチック」にまとめています。

東京大学・JAMSTECほかの共同研究は、生分解性プラスチックを日本近海5地点の水深757〜5552mの海底に3〜14か月置いた。試した素材のうち、ポリ乳酸を除く多くが微生物により分解され、分解速度は水深1000mで岸壁の1/5〜1/10、5000mで約1/20だった。分解を担う新規の微生物も多数見つかっている[7]。

分解したのは生分解性プラスチックで、通常のプラスチックが分解したのではない。速度が遅い理由として、共同発表は水圧や水温などの環境変化に加え、微生物の存在量や多様性の減少を挙げている[7]。生分解性そのものは別メモ「生分解性プラスチック」で紹介している。

7. 水に うかべて、うくか しずむか 見て みよう

7. 台所のプラスチックを、水に浮かべて観察する

7. 出口 ── 浮き沈みの観察と、資料の読みどころ

おけに 水を いれ、うちに ある きれいな プラスチックの ものを 入れて みます。ペットボトルの ふた、おかしの ふくろ、小さい トレーなど、おけに 入る ものだけに しましょう。水に 入れた すぐあとに、うくか、しずむか、見て みましょう。

つかった ものは、水を ふいて、ごみの 日に 出します。

ただし、海で しずむ ときは、小さな いきものが くっつく ことも かかわります。おけの 中の ようすと 同じとは かぎりません。

もっと 知りたく なったら、うめられた プラスチックの けんきゅうの はっぴょう[7]を 見て みましょう。

洗ったプラスチックのもの(ペットボトルのふた、お菓子の袋、食品トレーの切れはしなど)を、水を張った容器に入れて、浮くか沈むかを比べてみましょう。ふたと袋とトレーで、結果が分かれるかもしれません。

はさみを使うときは、家の人といっしょにしてください。使い終わったら水をふいて、いつもの分別で捨てます。

容器の中の結果は、そのまま海にあてはまりません。海では、微生物などの付着や、水の流れも関わります[2]。それでも、「軽そうなものが、条件しだいで沈む」ことの入り口になります。

もっと知りたくなったら、10898mの記録を集めた研究[1]と、深海での分解実験の共同発表[7]を開いてみてください。

洗ったプラスチック片(キャップ、菓子袋、食品トレーの端など)を水槽に入れ、浮沈を比べると、素材や形で結果が分かれる。モデル研究が示すように、実際の海では生物の付着や流れが加わる[2]。容器内の観察は、その入り口として使える。はさみを使う場合は大人と行い、使用後は分別して捨てる。

資料を読むなら、最深の記録と分布は千葉らの論文[1]、端脚類の粒はJamiesonらの論文[4]、海底のたまり場はマンチェスター大学の発表[5]、分解の実験は共同発表[7]から入れる。日本語で読むなら、共同発表[7]から始めればよい(論文は英語だが、要旨だけでも読める)。深海に届く量の総量や割合は、推定が出典によって大きく異なり、さらに調べる価値のある問いだ。

しらべた もとの じょうほう

参考にした情報源

参考にした情報源と、その使い方

出典について:日本のJAMSTECなどの研究者による論文、大学や研究機関の発表、報道記事を使いました。何に使ったかは、それぞれの項目の最後に書いています。

  1. Chiba, S. ほか (2018) Human footprint in the abyss: 30 year records of deep-sea plastic debris. Marine Policy 96: 204-212. https://doi.org/10.1016/j.marpol.2018.03.022 (最深の記録、ごみの割合、密度、たまりやすい場所、生きものの写り込みについて)
  2. Kooi, M. ほか (2017) Ups and downs in the ocean: effects of biofouling on vertical transport of microplastics. Environmental Science & Technology. https://research.wur.nl/en/publications/ups-and-downs-in-the-ocean-modelling-the-effect-of-biofouling-on-/ (生きものの付着と浮き沈みのモデル予測について)
  3. 現代ビジネス「JAMSTEC 中嶋亮太氏の解説記事」。https://gendai.media/articles/-/123674 (駿河湾の映像の紹介について。報道)
  4. Jamieson, A. J. ほか (2019) Microplastics and synthetic particles ingested by deep-sea amphipods in six of the deepest marine ecosystems on Earth. Royal Society Open Science 6: 180667. https://doi.org/10.1098/rsos.180667 (海溝の端脚類の消化管の粒について)
  5. マンチェスター大学の発表「Scientists find highest ever level of microplastics on seafloor」(Kane ほか 2020, Science 368: 1140 の紹介)。https://www.manchester.ac.uk/about/news/scientists-find-highest-ever-level-of-microplastics-on-seafloor/ (底層流と、1m²に最大190万個について)
  6. Mongabay (2020) 海の生物多様性ホットスポットと微小プラスチックの報道。https://news.mongabay.com/2020/05/in-ocean-biodiversity-hotspots-microplastics-come-with-the-currents/ (生きものの多い場所との重なり、水深について。報道)
  7. 東京大学・JAMSTECほか共同発表(2024年1月)。https://kyodonewsprwire.jp/release/202401235632 (深海での生分解性プラスチックの分解実験について)

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