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マイクロプラスチック

  • 宇宙から見える唯一の人体構造物はスペインにある

    宇宙から見える人工の建造物について考えるとき、誤って万里の長城を思い浮かべる人もいますが、これは単なる神話です。宇宙で地球の構造を観察するのは簡単ではありません。しかし、特別なレンズや適切な観測環境を必要とせずに宇宙から見ることができる人間によって作成されたシステムがあり、それはスペイン、特に南部のアルメリア県にあり、 「海」として知られています。プラスチック」。

    宇宙から見える唯一の人体構造物はスペインにある
    宇宙から見える唯一の人体構造物はスペインにある – ミッドジャーニー/サラ・ロメロ

    プラスチックの海とは何ですか？

    プラスチックの海は、アルメリア地域の約 32,000 ヘクタールの土地を覆う広大な地域で、主に果物や野菜の列を覆うために使用されるプラスチック シートで構成される農業開発専用の温室の集合体にすぎません。 。

    それは非常に大きいため、衛星から見て、そして何よりもその反射特性のおかげで、国際宇宙ステーションから容易に見ることができ、地球を周回する衛星からも識別できる数少ない人工建造物の 1 つです。 。 （エジプトのピラミッドとは異なります。宇宙から撮影することは可能ですが、ズームレンズや良好な天候と照明条件など、多大な努力が必要であり、簡単ではありません）。

    なぜ宇宙から見えるのでしょうか？

    以前にもそれを示唆しました。プラスチックは非常に反射性の高い素材であり、温室を保持し保護する白い防水シートとして機能するプラスチックで覆われた面積が非常に多いため、太陽光が周囲の風景とかなり対照的な大きさで反射されるため、アルベド効果はかなり大きくなります。アルメリア西部を取り囲む28,500ヘクタール、つまり約320キロメートルに広がる大量のプラスチックによって引き起こされるこの「まぶしい」ことは、この構造物が宇宙からでも識別できることを意味する。

    はい、確かに。果てしなく広がる温室は、いつもそこにあったわけではありません。我が国の農業生産の最大 35% がそこで生産されているため、現在「ヨーロッパの庭園」として知られている場所は、かつては砂漠でした。彼らはすぐに、ビニールの下で作物を栽培する方が、土壌が暖かく保たれ、より多くの水分を保持できるため、屋外で作物を栽培するよりもはるかに生産性が高いことに気づきました。

    宇宙から見える唯一の人体構造物はスペインにある
    NASA 地球観測所の画像 – ローレン・ドーフィン、NASA

    したがって、長年にわたり、この地域は世界の主要な食料源の 1 つとなり、一年中大陸中のスーパーマーケットに生鮮食品を供給しています。しかし、このプロジェクトには環境面での代償が伴います。

    少しの歴史

    これまでのところ、ヨーロッパの多くのスーパーマーケットに手頃な価格で製品を供給しているこのホワイトポイントに関連するものはすべて無害であるように見えますが、この高収量農業システムはどの程度持続可能なのでしょうか?

    宇宙から見える唯一の人体構造物はスペインにある
    温室 – ミッドジャーニー/サラ・ロメロ

    このマクロ プロジェクトの始まりに出会うには、 1960 年代に戻る必要があります。アルメリアにおける集約農業の発展は、スペイン政府が国の他の地域からスペイン南部に移住してきた比較的若い人口に土地区画を割り当てたときに明らかになりました。この頃、地域の農家が厳しい気候から作物を守り、生育期間を延長するためにビニール製のカバーを実験し始めたため、温室が普及し始めました。

    このパイロットプロジェクトは完全に成功し、これらの最初の取り組みが温室農業の急速な拡大と、地域経済と輸出レベルの両方の向上につながりました。アルメリアは、貧しい砂漠地帯から我が国の果物と野菜の輸出の重要な部分へと変貌を遂げました。現在、トマト、ナス、ピーマン、メロン、ズッキーニ、スイカ、バラ、菊、カーネーションが栽培されています。

    宇宙から見える唯一の人体構造物はスペインにある
    これは、プラスチックの海が宇宙から見えるものです – ローレン・ドーフィン、NASA

    環境コスト

    この地域の集約的な農業は、スペイン南部の乾燥した気候では貴重で希少な資源である水を大量に消費します。地下水の過剰な使用は、地元の帯水層の枯渇と、かつては肥沃な土地の乾燥をもたらしました。同様に、アルメリアの生態学者や漁師たちは、海岸におけるプラスチックの深刻な問題について警告しています。また、農業におけるプラスチックの使用は、重大な汚染も引き起こしているため、諸刃の剣です。

    プラスチックシートの廃棄には問題があり、多くはプラスチックの使用を減らした農業を直接指摘しています。損傷したプラスチックは時間の経過とともに粉砕され、マイクロプラスチック汚染の原因となり、土壌や海洋生態系に影響を与える可能性があります。海岸近くの温室から出たビニールシートの残骸は、結局座礁し、風に乗って海に運ばれてしまう。

    アンダルシア自治政府のデータによると、温室で使用されるプラスチックの 85% がリサイクルされています。しかし、問題は残りの 15% である残骸がリサイクルされず、何千トンもの未処理のプラスチックが海岸近くに残されていることです。

    宇宙から見える唯一の人体構造物はスペインにある
    海はプラスチックで満たされている – ミッドジャーニー/サラ・ロメロ

    参考文献:

    • Castillo-Díaz, F.、Belmonte-Ureña, L.、Camacho-Ferre, F.、Tello-Marquina, J. (2021)。循環経済の枠組みにおける農業用プラスチック廃棄物の管理。アルメリア温室（スペイン）の事例。環境研究と公衆衛生の国際ジャーナル、18。 https://doi.org/10.3390/ijerph182212042。
    • Earth Platform「温室効果プラスチックの循環管理」。
    • ポット
    • エセル・エルジャラット氏：「ペットボトルから摂取されるマイクロプラスチック粒子の数は、水道から摂取されるマイクロプラスチック粒子の25倍である」
    • CSIC
    • ナショナル ジオグラフィック研究所

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  • 彼らは雲の中にマイクロプラスチックを発見しました。それは気候にどのような影響を与える可能性がありますか?

    マイクロプラスチックは、サイズが 5 ミリメートル未満の小さなプラスチックの破片で、衣料品、梱包材、タイヤなどの一般的に使用される製品に由来し、環境中に放出されると、空気中を移動して予期せぬ場所に到達する可能性があります。 1 ミリメートルは 1,000 マイクロメートルであり、小さく見えるかもしれませんが、これらの小さな破片が十分にあると大きな影響を与える可能性があります。

    私たちはすでに、飲料水、食品、昆虫や他の動物（猛禽類やクジラ目など）、空気中、さらには私たち自身の肺や血液からもマイクロプラスチックを検出しています。今回、米国化学会が発表した新たな研究で、科学者ヤン・ワン率いる研究チームは、中国東部の泰山で採取した雲のサンプルからマイクロプラスチックを発見した。

    彼らは雲の中にマイクロプラスチックを発見しました。それは気候にどのような影響を与える可能性がありますか?
    彼らは雲の中にマイクロプラスチックを発見しました。それは気候にどのような影響を与える可能性がありますか? – ミッドジャーニー/サラ・ロメロ

    天にも地にも

    マイクロプラスチック汚染は、これまで海から山頂まで観察されていたが、現在は雲からも検出されており、気象パターンへの潜在的な影響に対する懸念が高まっている。専門家らは、より密度の高い低高度の雲には、ポリエチレンテレフタレートやポリプロピレンなどの一般的なポリマーからなるマイクロプラスチックが大量に含まれていることを発見した。

    「空気中のマイクロプラスチック（MP）は長距離を移動し、大気輸送を通じてさまざまな雲のプロセスを経る可能性があります。しかし、MP とクラウド間の相互作用についてはほとんどわかっていません」と研究著者らは書いています。

    インパクト？

    これは地球の気候にどのような影響を与えるのでしょうか?今週発表されたこの発見は、より多くの雲の形成につながり、その結果、降水量が増加したり、より寒くなる可能性があるが、科学者らはさらなる研究が必要だと述べた。マイクロプラスチックは、最近地球が直面している最も深刻な危険の 1 つです。

    この結論に達するために、研究者らは泰山の頂上から雲水のサンプルを収集した。その頂上は雲をかすめて海抜約1マイルの高さである。専門家は収集したサンプルを顕微鏡と分光計で分析し、雲の内容物の化学組成を調べた。彼らは何を発見したのでしょうか？ 28 サンプル中 24 サンプルにマイクロプラスチックが含まれています。

    彼らは雲の中にマイクロプラスチックを発見しました。それは気候にどのような影響を与える可能性がありますか?
    マイクロプラスチックは残留性があり、移動性が高く、自然界から除去するのが困難です – iStock

    研究者らは、マイクロプラスチックの蔓延と雲の高度および密度との間に説得力のある相関関係があることを発見した。研究チームによると、特に密度の高い低高度の雲では、これらの小さなプラスチック粒子の濃度が高くなっているという。マイクロプラスチックの組成から、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリアミドなどの一般的なポリマーの存在が明らかになりました。

    大気中、特に極地でのAMP（浮遊マイクロプラスチック）の蓄積は、地球の生態学的バランスに重大な変化を引き起こし、生物多様性の深刻な損失を引き起こす可能性があります。マイクロプラスチックは、大きなプラスチックが化学的分解または物理的磨耗によって小さな破片に分解されるときに形成されます。マイクロプラスチックが小さいほど、環境サイクル（水循環など）を容易に移動でき、最終的には人体に到達しますが、その影響はまだ不明です。

    彼らは雲の中にマイクロプラスチックを発見しました。それは気候にどのような影響を与える可能性がありますか?
    マイクロプラスチックは世界中で見つかっています – ミッドジャーニー/サラ・ロメロ

    「AMP は、強い紫外線の影響により、大気上層では地球上よりもはるかに早く分解され、この分解により温室効果ガスが放出され、地球温暖化の一因となります。その結果、この研究の結果は、将来の地球温暖化予測においてAMPの影響を考慮するために使用できる」と研究者らはジャーナルEnvironment Chemistry Lettersに掲載された研究で結論づけている。

    専門家らは、通常は100マイクロメートル未満のマイクロプラスチックが、場合によっては最大1,500マイクロメートルまで伸びる可能性があることを発見した。特に、古くて粗いマイクロプラスチックには、鉛、水銀、酸素などの追加物質が表面に含まれており、これらが雲の発生を促進する可能性があります。研究者らは、これは最近の研究分野であり、地球の雲や気候に対するマイクロプラスチックの影響を完全に理解するにはさらなる研究が必要であると強調している。

    参考文献:

    • 「高高度の雲水中の浮遊親水性マイクロプラスチックと雲形成におけるその役割」 王宜是、大河内博、谷優人、速水博、南幸也、勝見直也、竹内正樹、反町淳之、藤井祐介、梶野瑞生、安達幸司、石原康裕、岩本洋子、新井田康裕、8月14日2023 年、環境化学レター。 DOI: 10.1007/s10311-023-01626-x

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  • 太平洋の「プラスチック島」の50年

    世界の年間プラスチック消費量はすでに3 億 2,000 万トンを超えており、過去 15 年間で 20 世紀全体よりも多くのプラスチックが生産されました。このプラスチックのほとんどは寿命が非常に短いです。そして、一部の国では比較的効率的なリサイクルシステムを持っており（スペインでは懸案となっている）、この廃棄物を焼却している国もあるが、結果的に大気汚染という形で環境に影響を及ぼし、プラスチックの残骸を埋め立て地や河川流域に捨てている国もまだ多い。世界中で毎年、100万トン近くのプラスチックが海に投棄されています。

    陸上での劣化とその後の流出による混入、または大気輸送によるものであっても、多くのプラスチック粒子は最終的に海洋に到達し、そこで蓄積されます。ゴミ島、プラスチック島、大ゴミ地帯、プラスチック大陸、汚染島など、さまざまな名前が付けられています。太平洋の北に位置し、人間の活動がもたらす大きな影響を常に思い出させてくれます。環境に影響を与える可能性があります。

    その名前から、漂流するプラスチックの塊だと考える人もいます。実際には、それは高濃度のプラスチック粒子が存在する海洋の領域ですが、それらは固体やアマルガムを形成していません。

    太平洋の「プラスチック島」の50年
    太平洋のプラスチック島は浮遊固体ではなく、複数の漂流破片である – Eloi Omella/iStock

    50年前の発見

    いくつかの情報源によると、太平洋ゴミベルトの発見は 1988 年の米国海洋大気局 (NOAA) によるものとされていますが、北太平洋における大量のプラスチックの存在を証明する最初の出版物は 1988 年に遡ります。 15年前。

    1972 年の夏、エル・ヴェリック率いるカリフォルニア大学サンディエゴ校の研究者グループは、温暖な気候、晴れた空、穏やかな海が組み合わさった気候条件のその地域を探検していました。これにより、最も近い有人島から 1,100 km 以上離れており、通常の輸送ルートの外にある海に大量のゴミが浮遊していることを観察することができました。この発見は大きなプラスチック島の最初の観察となり、 50年前の1973年初めに権威ある『 Nature』誌に掲載された。

    ヴェンリックとその協力者たちが発見した「島」は大きな瓦礫で構成されていた。しかし、科学的好奇心により、私たちはその性質についての知識を進歩させることができ、その見方は過去 50 年間で大きく変わりました。一方で、これらの巨視的な残基は比較的早く断片化する傾向があります。一方、マイクロプラスチック粒子が発見されるまでには、さらに時間がかかりました。マイクロプラスチック粒子は、グレートスポットのゴミ粒子の 94% を占めますが、重量ではわずか 8% でした。

    現在、大ゴミ地帯は 1973 年に推定されていたよりもはるかに大きくなっています。現在、スペイン全土の3倍以上となる160万平方キロメートルの面積があり、20億個近くのプラスチック粒子が含まれており、総重量は約8万トンに達すると考えられている。海洋のプラスチックの大部分は実際には水中に分散していますが、約70％が海底に落ち、表面に残るのは15％未満です。大太平洋は、重量ベースで、海洋中のプラスチック全体のわずか 0.6% にすぎません。それは氷山の一角にすぎません。

    太平洋の「プラスチック島」の50年
    ほとんどの海洋プラスチック片は小さい – Svetiozar Hristov/iStock

    あれだけのプラスチックはどうやってそこに到着したのでしょうか？

    海に入ると、粒子は海流に乗って収束と呼ばれる領域に移動し、そこで蓄積する傾向があります。世界には5 つの収束ゾーンがあり、それらは 5 つの大きな海洋渦の中心に位置しています。

    これらの渦はコリオリ効果によって引き起こされます。地球は回転しているシステムであるため、海の水は赤道から極に向かって移動する傾向がありますが、その移動中に、回転させる慣性力によって移動されます。このターンは北半球ではスケジュールで発生し、南半球では反ホラリーが発生します。これは大気中の高気圧によってもたらされる同じターンです。

    これが、海の大きな渦が 5 つ存在する理由です。大西洋と太平洋の 2 つの大きな海洋塊に対応する北半球の 2 つと、インド洋を加えた南半球の 3 つです。現在、マイクロプラスチックが高濃度で存在する海洋地域が少なくとも 3 つあることがわかっています。1つは最大規模で最初に発見された北太平洋、もう 1 つは北大西洋、もう 1 つは南太平洋です。ただし、今後数年のうちに、残っている 2 つの収束領域にもプラスチックの島が存在するようになっても、誰も驚かないでしょう。

    太平洋の「プラスチック島」の50年
    海に投棄されたプラスチックの量、国別 – Sami Sert の写真に基づいた独自の詳細 /iStock

    北太平洋の島が最大である理由は偶然ではありません。海に流れ出たほぼ100万トンのプラスチックのうち80万トンは、フィリピンを大きな海とするアジア大陸から来ている。

    インドが約126,000トンでこれに続く。マレーシアと中国、それぞれ7万トン以上。そしてインドネシアは約56,000トン。アフリカでは、ナイジェリアが18,000 トンを生産し、最大の発行国です。

    アメリカ大陸では、ブラジルが28,000 トンでリストの先頭に立っています。懸念すべきデータがある他の米国の国は、グアテマラ(7,000 人以上)、ハイチ、ドミニカ共和国(それぞれ 6,000 人以上)、ベネズエラまたはパナマ(5,000 人以上) です。アメリカの主要 3 か国はこれより低い値ですが、そのうち 2 か国では無視できるほどではありません。メキシコは年間約 3,500 トン、YB は約 2,500 トンの海洋プラスチックを排出していますが、カナダの排出量は隣国の 10 分の 1 です。

    この点では、ヨーロッパの方がより認識しています。旧大陸から来た人は6,000人未満です。スペインの年間流出量は235トンで、カナダ、フランス、クロアチア、ギリシャと同程度の流出量であり、ドイツ（135トン）、ポルトガル（76トン）、ベルギー（34トン）などを上回っている。

    参考文献:

    • レブレトン、L.ら。 2018. 太平洋ゴミベルトにプラスチックが急速に蓄積している証拠。 Scientific Reports、8 (1)、4666。DOI: 10.1038/s41598-018-22939-w
    • マイヤー、L.J.Jら2021. 1,000 以上の河川が、世界の河川から海洋に排出されるプラスチックの 80% を占めています。科学の進歩、7 (18)、eaaz5803。 DOI: 10.1126/sciadv.aaz5803
    • エル・ヴェリックら。 1973年。北太平洋中部の表面にある人工物体。自然、241 (5387)、271-271。 DOI: 10.1038/241271a0

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  • マイクロプラスチックは病気の蔓延を促進する可能性がある

    マイクロプラスチックはどこにでも存在します。それらは、雨水の中、大気中、土壌中、植物、動物、人間の体内に浮遊しています。しかし、よく知られているように、最も多く存在するのは海です。人間によって堆積された膨大な量のプラスチックは環境に深刻な影響を及ぼしており、そのうちの 1 つは疫学に関連しています。

    病原体の媒介としてのマイクロプラスチック

    2010年、海洋微生物学者リンダ・アマラル・ゼトラー率いるマサチューセッツ海洋生物学研究所の研究グループは、砂浜中のマイクロプラスチック粒子の特定に成功した。電子顕微鏡でそれらを観察した後、研究者らはこれらの粒子に関連する原生生物、藻類、細菌などの複数の微生物を発見しました。 2013年にジャーナル『 Environment Science and Technology』に掲載された科学論文の中で、その研究の結果として、アマラル・ツェトラー教授は、他のよく知られた用語に類推して、自然界の遊離プラスチックを指す「プラスティスフィア」という用語を作り出しました。 「大気圏」、「水圏」、「生物圏」、または「岩石圏」として—。

    マイクロプラスチックは病気の蔓延を促進する可能性がある
    ビーチの砂に含まれるマイクロプラスチック — Sansert Sangsakawrat/iStock

    マイクロプラスチックの鍵の 1 つは、マイクロプラスチックが微生物の隠れ場所となる豊富な隅や穴を備えた不規則な表面を頻繁に形成することです。細菌は粒子上に定着し、付着してそこに長時間留まることができます。さらに、土壌、水中、大気中を漂う移動性の要素であるため、そこに生息する生物の餌となる有機物と接触することも容易です。

    最初の予備分析で、研究者らはプラスティスフィアの居住者の1人が特に懸念されることを発見した：ビブリオ種。この属の細菌には、コレラなどのヒトに対して病原性のある病原体が含まれます。今日、マイクロプラスチックに感染する可能性のある住人は彼らだけではないことがわかっています。細菌、原生動物、真菌、さらにはウイルスさえもプラスティスフィアに宿泊できる可能性があります。特定された微生物の中には、トキソプラズマ・ゴンディ、クリプトスポリジウム・パルバム、または腸内鞭毛虫などの他の病原体も含まれる。

    粒子はほぼあらゆる媒体中を自由に移動するため、マイクロプラスチックの一部は病原体に感染しやすい微生物と簡単に接触します。人間を含む動物は、病原体を含んだプラスチック粒子を摂取または吸入して感染症にかかる可能性があります。さらに、プラスチック濃度の問題がますます深刻になっていること（世界には 820 億から 3,580 億個のマイクロプラスチック粒子があると推定されている）を考慮すると、この経路を介した病気の伝染のリスクも増加すると予想されます。

    しかし、疫学的にマイクロプラスチックが引き起こす可能性がある問題はそれだけではありません。

    抗生物質耐性、疫学的課題

    公衆衛生の分野で人類が将来対処しなければならない最大の課題の 1 つは、抗生物質耐性の問題です。ダーウィンの進化論の単なる影響により、人間や家畜に影響を与える病原性細菌が抗生物質に対してますます耐性を持つようになっている、つまり、この種の薬剤の効果がますます低下していることは事実です。これは、抗生物質を摂取することで病原菌の数が減り、最も耐性のある細菌だけが生き残るためです。したがって、彼らはなんとか子孫を残すことができ、したがって彼らの「娘」はその抵抗を受け継ぎます。

    この問題をさらに増大させるさらなる好奇心がある。それは、抗生物質耐性は母親から娘へという垂直方向だけでなく、水平方向にも受け継がれるということである。一部の細菌は、プラスミドと呼ばれる独立した DNA 断片を隣接する細菌に伝達できます。これらのプラスミドの多くには、細菌が獲得するとその子孫にも伝わる耐性遺伝子が含まれています。

    マイクロプラスチックは病気の蔓延を促進する可能性がある
    細菌はマイクロプラスチック粒子の中で最適な基質を見つける — DrMicrobe/iStock

    プラスチックは抵抗を促進します

    2018年に科学雑誌『 Environment Pollution』に掲載された論文は、マイクロプラスチックが細菌間のプラスミドの水平移動に非常に顕著な影響を及ぼしていることを示した。微生物生態学者のハンス・ピーター・グロッサン氏が主導したこの研究では、湖から入手したシュードモナス属の細菌を、抗生物質耐性大腸菌の存在下で、マイクロプラスチックありの実験グループとマイクロプラスチックなしの2つのシナリオで水中に入れました。 . —対照群—。

    研究者らは、マイクロプラスチック粒子の存在下では、大腸菌細菌がその耐性プラスミドをシュードモナス菌により容易に伝達し、実験終了時には、対照群で耐性を獲得した各シュードモナス菌について、最大で実験グループでは千人がそれを達成した。

    この現象の最も可能性の高い説明は、細菌間の非常に一般的な行動であるバイオフィルムにあります。細菌は、適切な基質を見つけると、ラザニアの層のように積み重ねられたコロニーを確立します。これらの構造は、下層に生息する個体群を保護し、通常は何気なく接触するだけの多くの個体間の接触を促進し、プラスミドの水平移動を促進します。マイクロプラスチックは、これらのバイオフィルムの形成にとって好ましい空間です。

    参考文献:

    • Arias-Andres、M. et al. 2018. マイクロプラスチック汚染により、水生生態系における遺伝子交換が増加。環境汚染 (バーキング、エセックス: 1987)、 237、253-261。 DOI: 10.1016/j.envpol.2018.02.058
    • Beans, C. 2023. マイクロプラスチックは感染症を広めているのでしょうか?米国科学アカデミー紀要、120 (31)、e2311253120。 DOI: 10.1073/pnas.2311253120
    • ジュナイド、M.ら。 2022. 水生環境におけるマイクロプラスチックによる細菌性病原体の濃縮と蔓延。全体環境の科学、 830、154720。DOI: 10.1016/j.scitotenv.2022.154720
    • Loiseau, C. et al. 2022. マイクロプラスチックは感染症の出現を促進する可能性があるか?全体環境の科学、 823、153694。DOI: 10.1016/j.scitotenv.2022.153694
    • ミンサー、T.J. 2023. サルガッソー海のビブリオ菌: 撹乱された生息地における潜在的な病態変種は十分に調査されていません。水研究、242 、120033。DOI: 10.1016/j.watres.2023.120033
    • Zettler、E.R. et al. 2013. «プラスティスフィア» の生命体: プラスチック海洋ゴミ上の微生物群集。環境科学と技術、47 (13)、7137-7146。 DOI: 10.1021/es401288x

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