マイクロプラスチックでひどく汚染された北極の氷藻

Melosira arctica には、周囲の海水よりも 10 倍高い濃度のプラスチック粒子が含まれています。

藻類 北極メロシラ北極の海氷の下で成長する . 食物網の底部でのこの濃度は、海面で藻類を食べている生き物に脅威をもたらします. 死んだ藻の塊はまた、プラスチックを汚染物質とともに深海に非常に迅速に輸送します。したがって、そこでの堆積物中のマイクロプラスチック濃度が高いことを説明できます. アルフレッド・ウェゲナー研究所が率いる研究者は、これをジャーナルで報告しています 環境科学技術.

深海の底に住む動物、藻類のための食物リフトです。 北極メロシラ 春から夏にかけて海氷の下で急速に成長し、そこで長さ数メートルの細胞鎖を形成します。 細胞が死に、その下に付着していた氷が溶けると、それらがくっついて塊になり、1日で深海の底に数千メートル沈むことができます. そこでは、底に住む動物やバクテリアの重要な食料源となります。

しかし、食物に加えて、これらの骨材は怪しげな積荷を北極の深海に運びます: マイクロプラスチックです。 Alfred Wegener Institute、Helmholtz Center for Polar and Marine Research (AWI) の生物学者 Dr Melanie Bergmann が率いる研究チームは、これをジャーナル Environmental Science and Technology で発表しました。

「深海の堆積物であっても、氷の縁の領域で常に最大量のマイクロプラスチックを測定する理由について、もっともらしい説明をついに見つけました」とメラニー・バーグマンは報告しています。 これまで、研究者は以前の測定から、マイクロプラスチックが海氷の形成中に氷に集中し、それが溶けたときに周囲の水に放出されることしか知りませんでした.

「藻類が下降する速度は、氷の縁の下でほぼ直線的に落下することを意味します。 一方、海の雪は速度が遅く、流れによって横に押されるため、遠くに沈みます。 Melosira がマイクロプラスチックを海底に直接持ち込むことで、氷の縁の下でより多くのマイクロプラスチックの数を測定する理由を説明するのに役立ちます」と AWI の生物学者は説明します。

2021 年の夏に調査船 Polarstern で行った遠征で、彼女と調査チームは、流氷から Melosira 藻類と周囲の水のサンプルを収集しました。 その後、オーシャン フロンティア研究所 (OFI)、ダルハウジー大学、およびカンタベリー大学のパートナーが、実験室でこれらのマイクロプラスチック含有量を分析しました。 驚くべき結果: 藻類の塊には、1 立方メートルあたり平均 31,000 ± 19,000 個のマイクロプラスチック粒子が含まれていました。これは、周囲の水の濃度の約 10 倍です。

「糸状藻類はぬるぬるした粘り気のあるテクスチャーを持っているため、海の大気中の堆積物、海水自体、周囲の氷、および通過するその他のソースからマイクロプラスチックを収集する可能性があります. 藻類の粘液に閉じ込められると、海底へのエレベーターのように移動するか、海洋動物に食べられます」と、研究チームの一員であるカンタベリー大学とバーミンガム大学のデオニー・アレンは説明しています.

氷藻は多くの深海生物にとって重要な食料源であるため、マイクロプラスチックはそこで食物網に入り込む可能性があります。 しかし、マイクロプラスチックは海面の重要な食料源でもあり、AWIが参加した以前の研究が示すように、マイクロプラスチックが氷に関連する動物プランクトン生物の間で特に広まった理由を説明することができます. このようにして、動物プランクトンがホッキョクグマなどの魚によって食べられ、これらが海鳥やアザラシによって食べられ、さらにこれらがホッキョクグマによって食べられる場合にも、ここで食物連鎖に入ることができます。

プラスチック組成の詳細な分析は、ポリエチレン、ポリエステル、ポリプロピレン、ナイロン、アクリルなど、さまざまなプラスチックが北極圏で発見されていることを示しました。 これにより、さまざまな化学物質や染料に加えて、環境や生物への影響を評価するのが難しい物質が混在しています。

「北極圏の人々は、狩猟や釣りなどを通じて、タンパク質の供給を海の食物網に特に依存しています。 これは、マイクロプラスチックやそれに含まれる化学物質にもさらされていることを意味します。 マイクロプラスチックは、人間の腸、血液、静脈、肺、胎盤、母乳ですでに検出されており、炎症反応を引き起こす可能性がありますが、全体的な結果はこれまでほとんど研究されていません.

「マイクロプラスチックとナノプラスチックは基本的に、科学者が人体を調べたすべての場所で検出されており、他の多くの場所でも検出されています。[{” attribute=””>species. It is known to change behaviours, growth, fecundity and mortality rates in organisms and many plastic chemicals are known toxins to humans,” says Steve Allen, OFI Dalhousie University, a research team member.

Moreover, the Arctic ecosystem is already threatened by the profound environmental upheavals caused by the climate crisis. If the organisms are now additionally exposed to microplastics and the chemicals they contain, it can weaken them further.

“So, we have a combination of planetary crises that we urgently need to address effectively. Scientific calculations have shown that the most effective way to reduce plastic pollution is to reduce the production of new plastic,” says the AWI biologist and adds: “This should therefore definitely be prioritised in the global plastics agreement that is currently being negotiated.” That is why Melanie Bergmann is also accompanying the next round of negotiations, which will begin in Paris at the end of May.

Reference: “High levels of microplastics in the Arctic ice alga Melosira arctica, a vector to ice-associated and benthic food webs” by Bergmann, M., Allen, S., Krumpen, T., Allen, D., 21 April 2023, Environmental Science and Technology.
DOI: 10.1021/acs.est.2c08010