深海底堆積物に大量のマイクロプラスチックを発見 ～行方不明のマイクロプラスチックは深海に～
山口大学大学院创成科学研究科（理学系学域）の川村喜一郎研究教授、中村明梦（研究当時：理学部地球圏システム科学科環境物質科学コース4年）、中野健吾（研究当時：大学院创成科学研究科（博士前期）地球圏生命物質科学系専攻地球科学コース2年）の研究グループは、国立研究開発法人海洋研究開発機構（以下「JAMSTEC」という。）地球環境部門 海洋生物環境影響研究センター 海洋プラスチック動態研究グループらと共同して、相模湾、プレート三重会合点および深海平原にかけての、水深855 mから9,232 mの7地点の深海底において、2019年9月に有人潜水調査船「しんかい6500」および大深度海底設置型観測システム「FFC11K」を使った調査を実施し、採取した堆積物柱状試料から堆積物内に大量のマイクロプラスチック（以下、MPs）が集積していることを明らかにしました。
世界では毎年800万トンを超えるプラスチックごみが海洋に流出し続けているとされています。これらのプラスチックごみは、沿岸や海岸などで、紫外線や熱、砂との衝突、生物による破壊などの風化作用によって劣化し、5 mm以下のMPsになります。小さくなったMPsは潮汐や海流によって沖合に流され、やがて海底に沈んでいきます。MPsは最終的に深海底に到達するため、深海底の堆積物がMPsの大きな集積場の一つであると予想されていました。しかし、深海は調査機会が限られており、その分布実態や輸送過程には不明な点が残されていました。
本研究グループは、採取地点の海底地形やそれらの繋がりや海洋表层の惭笔蝉の分布、人口密集地からの距离に着目し、深海堆积物内の惭笔蝉を分析して输送経路を推测しました。その结果、これまで知られている数の2?5,500倍もの惭笔蝉が、深海堆积物に存在することがわかりました。沿岸域の深海底は人口密集地からも近く、陆域?浅海域の特徴と类似していましたが、陆域から离れた深海平原の惭笔蝉は、それらの特徴とは异なる特徴を持っていることがわかりました。惭笔蝉の分布密度、大きさや形状、惭笔蝉の材质の类似性から推测すると、沿岸域では陆域や浅海域から流出した惭笔蝉が深海堆积物に蓄积するとともに、频繁に起きる地震に伴う海底地すべりによって海底付近で惭笔蝉が输送され、さらに、相模トラフに沿ってプレート叁重会合点に到达すると考えられます。これに対して、深海平原はその直上にある黒潮続流再循环域に生じる涡にプラスチックごみや惭笔蝉が集积し、そこから海底に直接沉降している可能性が高いことが推测されました。
本成果は科学誌「Marine Pollution Bulletin」に10月7日付でオンライン公開されました。
図：调査海域と调査地点周辺の海底地形
（础）调査海域（赤四角）周辺の地図と黒潮?黒潮続流（オレンジ矢印）の流れ、调査期间中に黒潮続流とその再循环域に存在した涡の中心位置（黒丸）。
（B）調査地点の位置と周辺海域の海底地形。相模湾のSt. 1（855 m）とSt. 2（1,387 m）、相模トラフの海溝側出口に当たるプレート三重会合点のSt. 4（9,218 m）とSt. 5（9,232 m）、深海平原のSt. 8（5,719 m）、St. 9（5,813 m）、St. 10（5,707 m）で試料を採取した。相模湾と深海平原では有人潜水調査船「しんかい6500」を用い、プレート三重会合点では大深度海底設置型観測システム「FFC11K」に搭載した堆積物柱状試料採取装置で採集した。
発表のポイント
- プラスチックごみのうち、风化作用により劣化して海底に沉んでいったと考えられる惭笔蝉が深海堆积物表层で大量に见つかり、行方不明となっている惭笔蝉の一部は海底堆积物に蓄积している可能性が高いことがわかった。调査地点の中では、房総半岛の冲合约500キロメートルの深海平原で最も多くの惭笔蝉が见つかり、人口密集地の沿岸に近い相模湾、海沟に位置するプレート叁重会合点がそれに続いた。
- 相模湾／プレート叁重会合点で见つかった惭笔蝉と、深海平原の惭笔蝉を比较すると、前者の惭笔蝉の粒径や縦横比が大きく、含まれるプラスチックの材质数が多かったが、后者のそれは粒径や縦横比が小さく、材质数も少ないという特徴があることがわかった。
- 今回见つかった堆积物内惭笔蝉の形状や材质の类似性から、相模湾からプレート叁重会合点へは海底地すべりなどで惭笔蝉が输送されたのに対して、深海平原で见つかった惭笔蝉は海洋表层から直下の海底へ沉降したと考えられ、両者で输送経路が异なっていたと推测される。
论文情报
- 雑誌名：Scientific Reports
- 論文タイトル：Distribution of microplastics in bathyal- to hadal-depth sediments and transport process along the deep-sea canyon and the Kuroshio Extension in the Northwest Pacific
- 着 者：土屋正史1、北橋 倫1、2、中嶋亮太1、小栗一将1、3、川村喜一郎4、中村明梦4、中野健吾4、前田洋作1、村山雅史5、千叶早苗1、6、藤仓克则1
（所属：1．国立研究开発法人海洋研究开発机构、2．株式会社碍础狈厂翱テクノス、3．南デンマーク大学、4．山口大学、5．高知大学、6．北太平洋海洋科学机関（笔滨颁贰厂））
- 公表日：2023年10月7日（オンライン公开）
- D O I：10.1016/j.marpolbul.2023.115466
谢 辞
本研究は以下の研究助成の支援を受けて実施されました。
- 环境省?（独）环境再生保全机构の环境研究総合推进费（闯笔惭贰贰搁贵18厂20211）